Microchip

Definisi Microchip

Menurut Robert Noyce, salah satu penemu microchip, “Microchip adalah suatu perangkat yang memungkinkan rangkaian elektronik kompleks menjadi kecil dan ringkas.”

Menurut Jack Kilby, penemu lain dari microchip, “Microchip adalah sebuah chip semikonduktor yang berisi rangkaian elektronik terintegrasi.”

Pengertian Microchip

Microchip, atau juga dikenal sebagai integrated circuit (IC), adalah perangkat kecil yang terbuat dari silikon atau semikonduktor lainnya, yang pada permukaannya terdapat komponen elektronik miniatur seperti transistor, resistor, dan kapasitor.

Komponen-komponen ini saling terhubung untuk membentuk rangkaian elektronik yang dapat melakukan berbagai macam tugas, mulai dari operasi sederhana hingga operasi kompleks.

Microchip telah menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan kita sehari-hari. Dari komputer hingga telepon genggam, dari mobil hingga kulkas, microchip memainkan peran penting dalam membuat teknologi berfungsi.

Fungsi Microchip

Microchip memiliki berbagai fungsi tergantung pada desain dan tujuannya. Beberapa fungsi umum meliputi:

1. Pengolahan Data: Microchip di komputer dan perangkat lainnya bertugas mengolah data dan menjalankan program.
2. Pengendalian: Microchip digunakan dalam sistem kontrol seperti pada otomatisasi industri dan kendaraan.
3. Pengidentifikasian: Microchip digunakan dalam kartu identitas dan sistem pengenalan hewan peliharaan.

Jenis Microchip

Jenis microchip bervariasi tergantung pada aplikasinya. Beberapa jenis umum meliputi:

1. Microprocessor: Jenis microchip ini digunakan dalam komputer dan perangkat lain untuk menjalankan instruksi program.
2. Memory Chip: Digunakan untuk menyimpan data dan informasi.
3. Application Specific Integrated Circuits (ASICs): Dirancang khusus untuk tugas tertentu.

Proses Pembuatan Microchip

Proses pembuatan microchip sangat detail dan teknis, yang melibatkan beberapa langkah penting.

1. Persiapan Wafer Silikon: Proses ini dimulai dengan silikon murni dalam bentuk kristal tunggal yang disebut ‘ingot’. Ingot ini kemudian dipotong menjadi lapisan tipis yang disebut ‘wafer’. Wafer ini kemudian dipolish hingga permukaannya sangat halus.
2. Oksidasi: Dalam tahap ini, wafer silikon dipanaskan dalam atmosfer oksigen. Ini membentuk lapisan tipis dari silikon dioksida pada permukaan wafer, yang berfungsi sebagai isolator dan ‘masker’ untuk proses selanjutnya.
3. Litografi dan Etching: Desain rangkaian diaplikasikan ke wafer menggunakan proses yang disebut litografi. Ini melibatkan pengeksposan wafer ke cahaya melalui ‘masker’ yang memiliki desain rangkaian, yang mencetak pola ke lapisan fotoresist. Kemudian bagian yang terkena cahaya dihapus dalam proses yang dikenal sebagai etching.
4. Doping: Untuk membuat transistor dan komponen lainnya, bagian tertentu dari silikon diubah sifatnya melalui proses yang disebut doping. Ini melibatkan pemanasan wafer dalam atmosfer yang berisi boron atau fosfor, yang merubah silikon menjadi p-type atau n-type semikonduktor.
5. Pembentukan Lapisan Logam: Setelah komponen terbentuk, lapisan logam tipis seperti aluminium atau tembaga diaplikasikan. Logam ini bertindak sebagai ‘jalur’ yang menghubungkan komponen bersama-sama.
6. Pemotongan: Setelah semua proses selesai, wafer yang berisi ribuan chip dipotong menjadi chip individu.

Sejarah dan Perkembangan Microchip

Sejarah microchip bermula pada tahun 1958 ketika Jack Kilby dari Texas Instruments menciptakan rangkaian terintegrasi pertama pada substrat germanium. Tidak lama setelah itu, pada tahun 1959, Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor menemukan cara membuat IC pada chip silikon, sebuah pendekatan yang masih digunakan hingga saat ini.

Salah satu tonggak penting dalam sejarah microchip adalah penemuan hukum Moore oleh Gordon Moore pada tahun 1965. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah transistor pada microchip akan berlipat ganda setiap dua tahun, yang menjadi dasar bagi perkembangan pesat teknologi chip.

Pada tahun 1971, Intel meluncurkan microprocessor pertama, Intel 4004, yang merupakan rangkaian terintegrasi pertama yang berisi semua fungsi komputer dalam satu chip.

Sejak itu, perkembangan microchip telah berlanjut dengan cepat. Ukuran transistor terus mengecil, memungkinkan jutaan, bahkan milyaran transistor dimuat dalam satu chip. Selain itu, teknologi produksi juga terus ditingkatkan, memungkinkan produksi massal chip dengan biaya rendah.

Pada abad ke-21 ini, microchip telah menjadi bagian integral dari kehidupan sehari-hari, berada di pusat dari semua perangkat elektronik dari komputer dan smartphone hingga mobil dan mesin cuci. Proses pembuatan dan desainnya juga terus berkembang, dengan penelitian yang sedang dilakukan pada transistor ukuran nanometer dan chip berbasis quantum.