Mengenal Apa Itu IC (Integrated Circuit) : Penjelasan Lengkap

13 min read

Ini berarti bahwa transistor, resistor, dan kapasitor dibuat di atas satu substrat material yang sama, menciptakan struktur yang padat dan terintegrasi. Semua komponen pasif maupun aktif di satu integrasi. IC seperti ini juga lebih praktis tetapi fungsinya terbatas pada tujuan pembuatan IC.

  • Thick film dan thin film IC

Tipe selanjutnya adalah IC dimana yang tersedia hanya komponen pasif. Tipe ini membutuhkan IC lain yang berisi komponen aktif. Dengan cara terpisah, fungsi lebih fleksibel.

Thick Film IC berarti  IC dengan lapisan film tebal, biasanya terbuat dari material semikonduktor pasta yang dicetak atau dilapiskan di atas substrat. Lapisan ini mengandung resistor, kapasitor, atau induktor.

Thin Film IC maksudnya yaitu jenis IC dengan lapisan film tipis, biasanya menggunakan deposisi lapisan tipis untuk membuat resistor, kapasitor, atau induktor. Film tipis ini memberikan presisi yang lebih tinggi dibandingkan dengan film tebal.

  • IC Hybrid

Tipe ketiga adalah menggabungkan monolithic dan thick film di satu board. IC Hybrid menggabungkan elemen-elemen dari berbagai teknologi sirkuit, seperti komponen semikonduktor diskrit dan chip terpadu, menjadi satu paket.

Pendekatan ini memungkinkan kombinasi keunggulan berbagai teknologi dalam satu rangkaian terpadu. Ini merupakan IC untuk berbagai kebutuhan baik khusus maupun umum. Satu IC terdiri dari beberapa komponen yang terintegrasi.

  • IC Power

Jika Anda sudah paham berbagai tipe IC, selanjutnya yakni contoh IC power. IC Power dirancang khusus untuk menangani kebutuhan daya yang tinggi. Ini dapat mencakup regulator daya, driver motor, atau sirkuit-sirkuit lain yang diperlukan untuk mengelola dan mengendalikan daya listrik dengan efisien.

IC Power biasanya didesain untuk menangani arus besar dan memberikan efisiensi tinggi dalam penggunaan energi. Penggunaan IC power yang umum bisa kita lihat pada pengaturan daya smartphone dimana sebuah smartphone akan menyala saat menekan tombol power. Jika IC ini rusak, smartphone tidak menyala karena tidak menerima daya.

c. Klasifikasi IC Berdasarkan Package (Paket)

Klasifikasi yang terahir adalah jenis jenis IC berdasarkan Package-nya. IC package ini berfungsi untuk melindungi blok bahan semikonduktor dari kerusakan fisik dan korosi.

Ada banyak jenis paket IC dengan ukuran dan bentuk yang berbeda, serta cara pemasangan dan jumlah pin yang unik untuk setiap jenisnya. Berikut beberapa klasifikasi IC package yang umum digunakan:

Jenis Paket IC Keterangan
Dual In-Line Package (DIP) Paket dengan dua baris pin yang berjejer satu sama lain. Umumnya digunakan untuk sirkuit analog dan digital.
Small Outline Package (SOP) Paket kecil dan ramping yang umumnya digunakan untuk perangkat-perangkat portabel dan aplikasi dengan batasan ruang.
Thin Small Outline Package (TSOP) Versi lebih tipis dari SOP. Biasanya digunakan pada perangkat memori dan aplikasi dengan kebutuhan ruang yang ketat.
Quad Flat Package (QFP) Paket datar dengan empat sisi dan pin yang berada di sekelilingnya. Cocok untuk sirkuit-sirkuit terpadu dengan kepadatan tinggi.
Quad Flat Package-Extended (QFP-EP) Varian QFP dengan sisi yang diperpanjang untuk menampung lebih banyak pin. Digunakan pada sirkuit-sirkuit yang memerlukan jumlah pin yang lebih banyak.
Quad Flat No-leads (QFN) Paket datar tanpa pin di bagian bawah. Ideal untuk aplikasi dengan kebutuhan ruang dan pendinginan yang baik.
Ball Grid Array (BGA) Paket dengan bola logam di bagian bawah, meningkatkan efisiensi pendinginan. Digunakan pada perangkat dengan daya dan kinerja tinggi.
Micro Ball Grid Array (µBGA) Versi kecil dari BGA dengan bola mikro. Digunakan pada perangkat kecil dan ringan.
Ceramic Ball Grid Array (CBGA) BGA dengan substrat keramik untuk ketahanan suhu tinggi. Cocok untuk aplikasi industri dan militer.
Plastic Ball Grid Array (PBGA) BGA dengan substrat plastik, umum digunakan pada perangkat konsumen.
Fine-Pitch Ball Grid Array (FBGA) BGA dengan jarak pin yang lebih kecil, meningkatkan kepadatan pin. Digunakan pada sirkuit-sirkuit terpadu yang kompleks.
Chip Scale Package (CSP) Paket dengan ukuran serupa dengan ukuran chip, memberikan kepadatan tinggi dan efisiensi ruang.
Dual Flat No-leads (DFN) Paket datar tanpa pin berjejer, memberikan keuntungan ruang dan pendinginan yang baik.
Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC) Paket dengan pin menonjol keluar dari sisi, umum digunakan pada aplikasi yang memerlukan pendinginan.
Small Outline Transistor (SOT) Paket kecil untuk transistor, sering digunakan pada sirkuit analog.
Small Outline Diode (SOD) Paket kecil untuk dioda, cocok untuk aplikasi dengan batasan ruang.
Small Outline J-Lead (SOJ) Paket kecil dengan bentuk J pada pin, memberikan keuntungan dalam pemasangan dan pendinginan.
Dual In-line Memory Module (DIMM) Modul memori dengan dua baris pin, umum digunakan pada modul RAM komputer.
Single In-line Memory Module (SIMM) Modul memori dengan satu baris pin, umum digunakan pada generasi RAM sebelum DIMM.
Quad Flat Package No-lead (QFN-ML) Varian QFN tanpa pin di sisi bawah, memberikan keuntungan ruang dan pendinginan.
Ultra-Thin Quad Flat No-lead (UQFN) Varian QFN yang sangat tipis, cocok untuk aplikasi dengan keterbatasan ruang yang signifikan.

Skema dan Simbol IC

simbol IC
Simbol IC

Berbicara mengenai simbol dari Integrated Circuit, tidak akan terlepas dari 3 konsep dasar IC itu sendiri yaitu “Penamaan pin, pengaturan pin, dan susunan pin”. Ketiga unsur tersebut merupakan faktor terpenting yang perlu dipertimbangkan saat membuat simbol skematik untuk perangkat IC.

1. Penamaan Pin

Untuk menghindari pemetaan pin yang salah dan koneksi yang tidak diinginkan, pastikan untuk menamai pin berdasarkan informasi yang tersedia dalam lembar data. Kami menyarankan untuk menambahkan nama fungsi alternatif per pin. Namun, jika terdapat terlalu banyak fungsi dan Anda lebih suka simbol yang lebih kompak, Anda dapat menggunakan nama pin utama.

2. Pengaturan Pin

Atur jenis listrik atau arah pin. Beberapa pengaturan yang paling umum digunakan adalah I/O, Input, Output, Power, Passive, Power, dan lainnya.

Perhatikan bahwa jika pin tidak ditentukan dengan benar, koefisien respons penghasilan (ERC) mungkin tidak berfungsi seperti yang diharapkan. Untuk wawasan lebih lanjut, lihat contoh di bawah ini:

  • Pin daya seperti VCC atau Ground = Power.
  • Pin yang dipesan atau pin pelindung = Passive.
  • Pin NC = Tidak Terhubung.
  • P0.0, P0.1, P0.2 = Input/Output atau Bidirectional.
  • Pin Chip Select = Input.

Selain itu, Anda harus selalu mengatur fungsionalitas pin. Ini dikenal sebagai “gaya grafis” di KiCad atau “simbol pin” di Altium Designer. Ini memungkinkan Anda menambahkan karakteristik listrik dari pin, seperti Clock, Inverted Clock, Input Low, Active Low, dan lainnya.

Catatan: Ini tidak disarankan untuk pin dengan banyak fungsi (misalnya GPIO3/SCLK/INT/DO).

3. Susunan Pin

Arah pin adalah elemen penting untuk dipertimbangkan saat menyusun pin Anda. Berdasarkan standar internal kami, kami menyarankan menyusun dengan posisi berikut:

  • Letakkan pin Input di sebelah kiri.
  • Letakkan pin Output di sebelah kanan.
  • Letakkan pin I/O di tengah kiri (jika terlalu banyak pin I/O, letakkan beberapa di tengah kanan).
  • Pin kontrol dapat ditempatkan di bagian kiri atas.
  • Pin VCC atau pin daya ditempatkan di bagian kanan atas.
  • Letakkan pin GND di bagian kanan bawah.
  • Letakkan pin NC/DNC di bagian kiri bawah.
gambar simbol IC
Gambar ilustrasi skema IC

Pertimbangan penting lainnya saat menyusun pin adalah fungsi perangkat dan fungsi masing-masing pin. Memahami perilaku perangkat dan menyusun pin secara logis akan memungkinkan Anda memiliki simbol yang berfungsi untuk diagram skematik Anda.

Contoh Aplikasi IC dalam Dunia Industri

pengertian IC Integrated Circuit

Integrated Circuit (IC) terpadu sangat berperan penting dalam berbagai industri elektronik. Berikut adalah beberapa aplikasi IC dalam industri:

  • Industri Otomotif

IC digunakan dalam sistem kendali otomotif modern untuk mengontrol penggunaan bahan bakar, sistem pengapian, dan fitur keselamatan seperti rem anti-blokir dan kantung udara. Kemampuan IC untuk memproses data secara cepat menjadikannya pilihan utama dalam kendaraan modern.

  • Industri Medis

IC digunakan dalam teknologi medis modern seperti peralatan pemindaian yang menghasilkan gambar tiga dimensi (3D) dari organ-organ dalam tubuh manusia. IC juga digunakan dalam alat monitor jantung, peralatan endoskopi, dan banyak lagi peralatan medis.

  • Industri Energi

IC banyak digunakan dalam sistem pembangkitan dan penghematan energi. Salah satu contohnya adalah pada sistem pengecasan tenaga surya, yang menggunakan IC untuk mengubah arus/tegangan listrik menjadi bentuk yang tepat untuk penggunaan rumah tangga.

Ada banyak aplikasi IC dalam industri elektronik lainnya seperti komunikasi, hiburan, komputer, dan banyak lagi. Penggunaan IC dalam semua industri ini telah menghasilkan kemajuan teknologi yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir.

Teknologi Terbaru IC di tahun 2024

Kami senantiasa mengikuti perkembangan terbaru dalam bidang IC (Integrated Circuit) guna memberikan informasi yang akurat dan berguna bagi pembaca. Saat ini, industri IC terus mengalami kemajuan yang pesat. Banyak inovasi-inovasi terbaru yang telah dilakukan yang berdampak signifikan pada kinerja, efisiensi, dan kapasitas IC.

Salah satu kemajuan terbaru dalam bidang IC adalah munculnya teknologi CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) yang memiliki daya konsumsi yang rendah dan kinerja yang tinggi. Selain itu, IC sekarang juga telah mengintegrasikan teknologi sensor ke dalam sistemnya, yang menjadikan sistem elektronik semakin canggih dan multi-fungsi.

Perkembangan lain yang patut disebutkan adalah teknologi IC 3D-IC, di mana beberapa IC dapat disusun secara vertikal untuk meningkatkan kinerja dan mengurangi ukuran sistem. Teknologi ini memungkinkan sistem elektronik semakin compact tanpa mengurangi fungsionalitasnya.

Dalam beberapa waktu ke depan, perkembangan IC diharapkan semakin pesat dengan munculnya teknologi IC terbaru seperti memori RRAM, magnetoresistive RAM (MRAM), dan lain-lain.

Galih Wsk Dengan pengetahuan dan keahliannya yang mendalam di bidang elektro dan statistik, Galish WSK alumni pascasarjana ITS Surabaya kini mendedikasikan dirinya untuk berbagi pengetahuan dan memperluas pemahaman tentang perkembangan terkini di bidang statistika dan elektronika via wikielektronika.com.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You cannot copy content of this page