ໃນໂລກເທັກໂນໂລຍີທີ່ກ້າວໜ້າຢ່າງໄວວາໃນປະຈຸບັນ, ວົງຈອນລວມ (ICs) ແມ່ນກະດູກສັນຫຼັງຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເກືອບທັງໝົດ. ຈາກໂທລະສັບສະຫຼາດແລະຄອມພິວເຕີໄປຫາອຸປະກອນການແພດແລະເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກໍາ, ICs ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການເຮັດວຽກແລະປະສິດທິພາບຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ. ແຕ່ສິ່ງທີ່ແນ່ນອນແມ່ນວົງຈອນປະສົມປະສານ?

 

ວົງຈອນລວມແມ່ນຫຍັງ?

 

ວົງຈອນລວມ, ໂດຍທົ່ວໄປເອີ້ນວ່າ IC ຫຼື microchip, ແມ່ນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ semiconductor, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຊິລິຄອນ. ມັນປະກອບດ້ວຍສ່ວນປະກອບນ້ອຍໆຫຼາຍຊະນິດເຊັ່ນ: ລໍາລຽງ, ຕົວຕ້ານທານ, ຕົວເກັບປະຈຸ, ແລະ diodes, ທັງຫມົດຝັງຢູ່ໃນຊິບດຽວ. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອປະຕິບັດຫນ້າທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສັບສົນ, ເຊິ່ງຕາມປະເພນີຈະຕ້ອງມີສ່ວນປະກອບແຍກຕ່າງຫາກຫຼາຍອັນ.

 

ການວິວັດທະນາການຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານ

 

ການປະດິດສ້າງຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານໄດ້ປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ. ກ່ອນ ICs, ອຸປະກອນອີເລັກໂທຣນິກໄດ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍນໍາໃຊ້ອົງປະກອບທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນທີ່ຖືກປະກອບດ້ວຍຕົນເອງໃສ່ກະດານວົງຈອນ. ຂະບວນການນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ໃຊ້ເວລາຫຼາຍ, ແຕ່ຍັງຈໍາກັດການ miniaturization ແລະຄວາມສັບສົນຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.

 

ຄວາມກ້າວໜ້າໄດ້ເກີດຂຶ້ນໃນປີ 1958 ເມື່ອ Jack Kilby ຂອງ Texas Instruments ແລະ Robert Noyce ຂອງ Fairchild Semiconductor ໄດ້ພັດທະນາວົງຈອນລວມຕົວທຳອິດຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະ. ລຸ້ນຂອງ Kilby ແມ່ນຜະລິດຈາກ germanium, ໃນຂະນະທີ່ຊິລິໂຄນທີ່ໃຊ້ແລ້ວຂອງ Noyce, ເຊິ່ງພິສູດໄດ້ວ່າສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍກວ່າເກົ່າສຳລັບການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່. ນະວັດຕະກໍາຂອງພວກເຂົາເຮັດໃຫ້ວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກຂະຫນາດນ້ອຍແລະການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ບໍລິໂພກ.

 

ວົງຈອນປະສົມປະສານເຮັດວຽກແນວໃດ

 

ວົງຈອນປະສົມປະສານເຮັດໜ້າທີ່ໂດຍການໝູນໃຊ້ສັນຍານໄຟຟ້າຜ່ານອົງປະກອບຕ່າງໆ. Transistors, ການກໍ່ສ້າງຕົ້ນຕໍຂອງ ICs, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສະຫຼັບຫຼືເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ, ການຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ໂດຍການລວມຕົວຂອງ transistors ຫຼາຍຢູ່ໃນຊິບດຽວ, ICs ສາມາດປະຕິບັດຫນ້າທີ່ຫລາກຫລາຍ, ຈາກການດໍາເນີນງານຕາມເຫດຜົນງ່າຍໆຈົນເຖິງວຽກງານການປຸງແຕ່ງທີ່ສັບສົນ.

 

ການອອກແບບ ແລະການຜະລິດ ICs ມີສ່ວນຮ່ວມຫຼາຍຂັ້ນຕອນທີ່ສັບສົນ. ມັນເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການສ້າງແຜນວາດວົງຈອນ, ຕິດຕາມດ້ວຍການອອກແບບຮູບແບບ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກໂອນໃສ່ຊິລິໂຄນ wafer ຜ່ານ photolithography. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, wafer ດໍາເນີນການຫຼາຍຂະບວນການ, ລວມທັງ doping, etching, ແລະ metallization, ປະກອບເປັນອົງປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກຕ່າງໆ. ສຸດທ້າຍ, wafer ໄດ້ຖືກຊອຍໃຫ້ບາງໆເຂົ້າໄປໃນຊິບສ່ວນບຸກຄົນ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ແລະທົດສອບ.

 

ການນຳໃຊ້ວົງຈອນລວມ

 

ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວ ແລະປະສິດທິພາບຂອງວົງຈອນລວມໄດ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນເທັກໂນໂລຍີທີ່ທັນສະໄຫມ. ພວກມັນຖືກໃຊ້ໃນເກືອບທຸກອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ລວມທັງ:

 

ຄອມພິວເຕີ ແລະສະມາດໂຟນ: ICs ປະກອບເປັນຫຼັກຂອງໂປຣເຊສເຊີ, ໜ່ວຍຄວາມຈຳ, ແລະອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນອື່ນໆ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຄວາມໄວສູງ ແລະການເຮັດວຽກຫຼາຍອັນຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້.

 

ລົດໃຫຍ່: ICs ຄວບຄຸມທຸກຢ່າງຕັ້ງແຕ່ລະບົບການຈັດການເຄື່ອງຈັກ ຈົນເຖິງລະບົບການບັນເທີງ ແລະລະບົບຊ່ວຍເຫຼືອຜູ້ຂັບຂີ່ຂັ້ນສູງ (ADAS).

 

ອຸປະກອນການແພດ: ICs ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນການວິນິດໄສ, ອຸປະກອນຝັງເຂັມ, ແລະລະບົບການຕິດຕາມຄົນເຈັບ, ປັບປຸງຜົນໄດ້ຮັບດ້ານການປິ່ນປົວ.

 

ເຄື່ອງໃຊ້ອີເລັກໂທຣນິກ: ໂທລະພາບ, ເຄື່ອງຫຼິ້ນເກມ ແລະເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນແມ່ນອີງໃສ່ ICs ສໍາລັບຄຸນສົມບັດຂັ້ນສູງ ແລະການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງມັນ.

 

ອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກໍາ: ICs ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນແລະອັດຕະໂນມັດໃນຂະບວນການຜະລິດ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຜົນຜະລິດ.

 

ອະນາຄົດຂອງວົງຈອນລວມ

 

ຄວາມຕ້ອງການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສໍາລັບອຸປະກອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ປະຫຍັດພະລັງງານ, ແລະຂະໜາດນ້ອຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຮັດໃຫ້ວິວັດທະນາການຂອງເຕັກໂນໂລຊີວົງຈອນລວມ. ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນວັດສະດຸ semiconductor, ເຊັ່ນ: gallium nitride ແລະ silicon carbide, ສັນຍາວ່າຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະປະສິດທິພາບຂອງ ICs ໃນອະນາຄົດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການພັດທະນາ ICs ສາມມິຕິລະດັບ (3D) ແລະການອອກແບບ system-on-chip (SoC) ຈະຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງສິ່ງທີ່ຊິບຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸໄດ້.

 

ນອກຈາກນັ້ນ, ການລວມຕົວຂອງປັນຍາປະດິດ (AI) ແລະຄວາມສາມາດການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກພາຍໃນ ICs ຄາດວ່າຈະມີການປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ຈາກການດູແລສຸຂະພາບໄປສູ່ລົດຍົນ, ໂດຍການເຮັດໃຫ້ລະບົບອັດຕະໂນມັດທີ່ສະຫຼາດກວ່າ ແລະຫຼາຍກວ່າເກົ່າ.

 

ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ວົງຈອນລວມແມ່ນວິລະຊົນທີ່ບໍ່ມີຊື່ສຽງຂອງພູມສັນຖານເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ, ເຮັດໃຫ້ການທໍາງານແລະຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກນັບບໍ່ຖ້ວນ. ຈາກ​ການ​ປະດິດ​ສ້າງ​ໄປ​ສູ່​ການ​ນຳ​ໃຊ້​ທີ່​ແຜ່​ຫຼາຍ​ໃນ​ທຸກ​ມື້​ນີ້, ICs ໄດ້​ປ່ຽນ​ວິ​ທີ​ການ​ດໍາ​ລົງ​ຊີ​ວິດ, ການ​ເຮັດ​ວຽກ, ແລະ​ການ​ສື່​ສານ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ. ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຢີສືບຕໍ່ກ້າວຫນ້າ, ວົງຈອນປະສົມປະສານແນ່ນອນຈະຍັງຄົງຢູ່ແຖວຫນ້າ, ຂັບລົດການປະດິດສ້າງແລະສ້າງອະນາຄົດຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ.