IC là gì? Công dụng và phân loại IC bạn nên biết

Nếu bạn không phải dân kỹ thuật hoặc đã từng tìm hiểu về linh kiện điện tử thì có thể bạn chưa biết đến IC. Đây là thành phần không thể thiếu trong một số thiết bị phổ biến như điện thoại, máy ảnh, máy tính,… Trong bài viết này, hãy cùng Thác Trầm Hương Mobile tìm hiểu IC là gì, chúng ra đời và được tạo ra như thế nào. Ứng dụng của IC trong đời sống. Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm hiểu về một số loại IC.

IC là gì?

IC là tên viết tắt tiếng Anh của “Mạch tích hợp”. Đây là từ dành cho chip hoặc mạch tích hợp. Nó được hiểu là tập hợp hàng trăm, hàng nghìn linh kiện khác nhau được tích hợp vào một con chip bán dẫn. IC chứa nhiều loại linh kiện như: điện trở, tụ điện, điốt, bóng bán dẫn, được sắp xếp theo một cấu trúc nhất định để có thể hoạt động và thực hiện một chức năng điện tử cụ thể. IC có kích thước khá nhỏ gọn. Nó được coi là một trong những phát minh mang tính đột phá của ngành công nghiệp điện tử.

Trong những năm qua, IC ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Hiện nay nó xuất hiện trong hầu hết các thiết bị điện tử tiêu dùng như điện thoại, máy tính, TV hay thậm chí là các hệ thống, máy móc quân sự và công nghiệp. IC được sản xuất liên tục để đáp ứng nhu cầu thị trường. Đồng thời, các nhà sản xuất không ngừng cải tiến hướng tới mục tiêu tạo ra các IC nhỏ gọn, giảm trọng lượng và kích thước sản phẩm mà vẫn đảm bảo hiệu suất.

Lịch sử ra đời của IC

IC có lịch sử phát triển từ năm 1947 bởi ba nhà khoa học Shockley, Brattain và Bardeen. Các thành phần bóng bán dẫn được phát minh bởi ba nhà khoa học này. Đến năm 1958, khi kỹ sư Jack Kilby làm việc tại Texas Instruments phát minh ra mạch tích hợp đầu tiên. Mạch tích hợp này có cấu trúc giống như một mảnh germanium với các thành phần như bóng bán dẫn, điện trở và tụ điện.

Sau đó, Robert Noyce, một nhà khoa học tại Fairchild Semiconductor, đã phát triển một phiên bản khác của mạch tích hợp nhưng sử dụng silicon. Noyce đã cải tiến quy trình sản xuất bằng cách sử dụng kỹ thuật quang khắc và phân tán nhiệt. Sự kết hợp của hai công trình này đã đặt nền móng cho nghiên cứu vi mạch trong những năm tiếp theo.

Sau khi con người phát minh ra IC là gì, nhu cầu về các thiết bị điện tử nhỏ gọn đã tăng lên. IC đã trở thành nền tảng cho hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay.

Cấu trúc của IC

Sau khi đã biết về IC chúng ta cùng tìm hiểu cấu tạo của mạch tích hợp này nhé. Như đã đề cập ở trên, linh kiện điện tử này có thành phần và cấu trúc khá phức tạp. Nó sẽ bao gồm các thành phần cơ bản như:

• Transistor: Đây là bộ phận điều khiển dòng điện trong IC của xe điện.
• Interconnects: Các loại dây điện có thể kết nối các linh kiện IC.
• Chất nền: đây là các lớp trong IC được làm bằng vật liệu bán dẫn như silicon.
• Lớp điện môi: Đây là những lớp dùng để ngăn cách các lớp kim loại trong IC, hạn chế hiện tượng rò rỉ dòng điện.
• Lớp kim loại: lớp kim loại dùng để tạo ra dây dẫn điện trên IC, thường là đồng hoặc nhôm.
• Passivation Layer: Lớp bảo vệ trên cùng giúp bảo vệ linh kiện IC khỏi các tác động từ bên ngoài.
• Bonding Pads: Các điểm kết nối trên IC để kết nối giữa IC với các linh kiện khác.

Công dụng của IC là gì?

IC là một thành phần quan trọng trong các mạch điện tử. Vậy nó có ứng dụng gì trong cuộc sống?

Về cơ bản, IC có các linh kiện điện tử được kết nối với nhau bằng các đường dẫn trên bề mặt của mảng bán dẫn. Khi các thành phần này hoạt động, chúng có thể thực hiện một chức năng nhất định. IC kết hợp nhiều linh kiện điện tử như Thác Trầm Hương Mobile kể trên: Transistor, Diode, tụ điện,…

Mỗi loại IC sẽ được thiết kế khác nhau để thực hiện những chức năng khác nhau. IC có thể dùng trong việc lưu trữ thông tin, cũng có thể là IC xử lý tín hiệu. Với ưu điểm là kích thước cực kỳ nhỏ gọn, hoạt động chính xác và tiêu thụ năng lượng rất thấp, IC thường được sử dụng như một linh kiện không thể thiếu trong các thiết bị điện tử ngày nay. Bạn có thể thấy IC được ứng dụng và xuất hiện khá nhiều trong đời thực.

Ứng dụng thực tế của IC là gì?

Dưới đây là một số ứng dụng của IC trong công nghiệp và đời sống con người:

Ứng dụng công nghiệp

Đối với ngành hàng không và vũ trụ: IC có thể là một thành phần nhỏ nhưng rất quan trọng trong hệ thống điều khiển và an toàn cho máy bay và tàu vũ trụ.

Ngành nhiệt điện: IC được sử dụng trong các máy điều khiển nhiệt độ, áp suất cho các nhà máy.

Công nghiệp quân sự: Một số loại radar, hệ thống điện tử quân sự hoặc thông tin liên lạc sử dụng IC.

Công nghiệp năng lượng: IC đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các hệ thống quản lý năng lượng, Nó cũng có thể được sử dụng trong các hệ thống điều khiển chiếu sáng LED.

Ứng dụng của IC trong sản xuất là gì?

Trong một số máy bạn sử dụng hàng ngày, IC còn được dùng để xây dựng các mạch logic. Một số loại thiết bị bao gồm: thiết bị gia dụng thông minh, điện thoại thông minh và các thiết bị điện tử khác. Ngoài ra, các loại khóa cửa điện tử được nhiều gia đình sử dụng hiện nay còn chứa linh kiện IC.

Bộ khuếch đại và điều chỉnh âm thanh: IC sẽ đóng vai trò như một bộ khuếch đại âm thanh, nó có thể được sử dụng khi phát âm thanh, phát video trong các sự kiện truyền thông, v.v.

Bộ nhớ: đây là những loại IC được thiết kế để phục vụ chức năng lưu trữ dữ liệu như RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) hoặc ROM (Bộ nhớ chỉ đọc). IC sẽ được sử dụng trong các hệ thống máy tính.

Cảm biến: Ngoài các ứng dụng trên, IC còn được ứng dụng trong các cảm biến như gia tốc kế, cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng,… giúp người dùng theo dõi hoạt động nghiên cứu dễ dàng hơn.

Vi điều khiển: Các bộ phận IC cũng được ứng dụng trong vi điều khiển. Bạn có thể thấy một số bộ điều khiển để điều chỉnh hoạt động của các thiết bị, hệ thống tự động từ máy gia dụng đến máy công nghiệp.

Nhìn chung, Mạch tích hợp hay IC có rất nhiều ứng dụng và là một phần không thể thiếu trong cuộc sống ngày nay. Việc sử dụng IC trong các thiết bị điện tử đã cải thiện đáng kể hiệu suất của máy móc, giúp chúng hoạt động nhanh hơn và chính xác hơn.

Phân loại IC mà bạn nên biết

Để giúp bạn hiểu rõ hơn về các loại IC, Thác Trầm Hương Mobile sẽ phân loại theo các tiêu chí khác nhau dưới đây:

Theo công nghệ sản xuất

Mỗi loại IC tích hợp trong sản phẩm có thể khác nhau. Và công nghệ để tạo ra nó cũng sẽ khác. Nếu phân loại theo công nghệ sản xuất sẽ có một số loại IC như:

• IC lai mạch màng dày, dùng kết hợp với chip chơi.
• IC nguyên khối: Đây là những phần tử được đặt trên một vật liệu bán dẫn đơn tinh thể.
• Mạch màng mỏng: Các phần tử được hình thành bằng cách lắng đọng trên thủy tinh và sẽ được tìm thấy trong các mạch điện trở. Nó sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng cân điện tử. Các thiết bị này được sản xuất nhằm đạt độ chính xác tuyệt đối và có lớp sơn bảo vệ tốt. Bạn có thể thấy ứng dụng của IC này trong hoạt động sản xuất màn hình phẳng.

Theo công dụng của mạch

Nếu phân loại theo công dụng của mạch thì có những loại IC nào?

• CPU: Đây là bộ xử lý trung tâm của máy tính khá quen thuộc với những ai yêu thích và tìm hiểu về máy tính.
• Bộ nhớ: Bộ nhớ, đây là thành phần giúp người dùng lưu trữ những thông tin cần thiết trên thiết bị.
• Systen-on-a-chip: Chip trong hệ thống.
• Công nghệ RFID: IC sẽ đóng vai trò như một thiết bị giám sát, thường được sử dụng trong các loại khóa cửa điện tử chống trộm cao cấp hiện nay.
• ADC và DAC: Có tác dụng chuyển đổi digital từ digital sang analog và ngược lại.
• ASSP: Đây là sản phẩm tiêu chuẩn cho một ứng dụng cụ thể.
• DSP: IC xử lý tín hiệu số.
• ASIC: Thường được sử dụng để điều khiển máy giặt, lò nướng, thiết bị ô tô, v.v.
• FPGA: Là loại được cấu hình theo IC số của khách hàng.
• IC để xử lý các cảm biến như gia tốc kế, từ trường, ánh sáng,… phục vụ cho hoạt động giám sát và nghiên cứu.
• IC nguồn: Loại này có thể chịu được dòng điện, điện áp lớn,…
• IC vi điều khiển chứa tất cả các thành phần trong hệ thống máy tính.

Theo xử lý tín hiệu

Nếu phân loại mạch tích hợp IC theo cách xử lý tín hiệu sẽ có 3 loại như sau:

• IC tổng hợp: Loại này có thể xử lý 2 tín hiệu cùng lúc.
• IC kỹ thuật số: Loại IC này sẽ chuyên xử lý tín hiệu Digital.
• IC Analog: Loại này sẽ chuyên xử lý tín hiệu Analog.

Theo mức độ hội nhập

Nếu phân loại IC theo mức độ tích hợp sẽ có:

• SSI
• LSI
• ULSI
• MSI
• VLSI

Nhìn chung, IC có nhiều loại và mỗi loại sẽ tương ứng với một chức năng xử lý khác nhau. IC ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ công nghệ, thiết bị điện tử đến các lĩnh vực khác như y tế, môi trường, quản lý năng lượng,…

Phần kết luận

Như vậy Thác Trầm Hương Mobile đã giới thiệu đến các bạn khái niệm về IC, cấu tạo, phân loại và ứng dụng của nó trong đời sống hàng ngày. Việc nghiên cứu và phát triển các loại IC mới cũng sẽ mang đến những giải pháp hiện đại cho người dùng trong tương lai.

Trên đây là bài viết thông tin về IC, công dụng và phân loại IC bạn nên biết. Nội dung này có hữu ích cho bạn không? Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Thác Trầm Hương Mobile sẽ tiếp tục cập nhật thông tin trong thời gian tới. Hãy theo dõi trang tin tức Thác Trầm Hương Mobile để cập nhật những thông tin công nghệ mới nhất. Và đừng quên ghé thăm kênh YouTube Kênh sông Thác Trầm Hương để cập nhật thêm nhiều tin tức công nghệ hot.

Xem thêm:

• Công nghệ thực tế ảo VR là gì? Nó khác với công nghệ AR như thế nào và nó sẽ có những ứng dụng gì trong tương lai?
• SaaS là ​​gì? Mọi thứ bạn cần biết về Phần mềm như một dịch vụ