Attributi tal-Prodott

Dokumenti u Media

Klassifikazzjonijiet Ambjentali u ta' Esportazzjoni

Ċirkwiti Integrati 

Ċirkwit integrat (IC) huwa ċippa semikonduttur li ġġorr ħafna komponenti ċkejkna bħal capacitors, dajowds, transistors u resistors.Dawn il-komponenti ċkejkna jintużaw biex jikkalkulaw u jaħżnu data bl-għajnuna ta 'teknoloġija diġitali jew analoga.Tista 'taħseb IC bħala ċippa żgħira li tista' tintuża bħala ċirkwit komplut u affidabbli.Ċirkwiti integrati jistgħu jkunu counter, oxxillatur, amplifikatur, bieb loġiku, tajmer, memorja tal-kompjuter, jew saħansitra mikroproċessur.

IC huwa meqjus bħala element fundamentali tal-apparat elettroniku kollu tal-lum.Ismu jissuġġerixxi sistema ta 'komponenti multipli interkonnessi inkorporati f'materjal semikonduttur irqiq magħmul mis-silikon.

Storja ta 'Ċirkwiti Integrati

It-teknoloġija wara ċ-ċirkwiti integrati ġiet introdotta inizjalment fl-1950 minn Robert Noyce u Jack Kilby fl-Istati Uniti tal-Amerika.Il-US Air Force kienet l-ewwel konsumatur ta 'din l-invenzjoni ġdida.Jack ukoll Kilby kompla jirbaħ il-Premju Nobel fil-Fiżika fl-2000 għall-invenzjoni tiegħu ta 'ICs minjaturizzati.

1.5 snin wara l-introduzzjoni tad-disinn ta 'Kilby, Robert Noyce introduċa l-verżjoni tiegħu stess taċ-ċirkwit integrat.Il-mudell tiegħu solviet diversi kwistjonijiet prattiċi fl-apparat ta 'Kilby.Noyce uża wkoll is-silikon għall-mudell tiegħu, filwaqt li Jack Kilby uża l-ġermanju.

Robert Noyce u Jack Kilby it-tnejn kisbu privattivi Amerikani għall-kontribut tagħhom għaċ-ċirkwiti integrati.Huma tħabtu ma 'kwistjonijiet legali għal diversi snin.Fl-aħħar nett, kemm il-kumpaniji ta’ Noyce kif ukoll ta’ Kilby iddeċidew li jagħtu liċenzja inkroċjata lill-invenzjonijiet tagħhom u jintroduċuhom f’suq globali enormi.

Tipi ta' Ċirkwiti Integrati

Hemm żewġ tipi ta 'ċirkwiti integrati.Dawn huma:

1. ICs Analogiċi

L-ICs analogi għandhom output li jinbidlu kontinwament, skont is-sinjal li jkunu qed jieħdu.Fit-teorija, tali ICs jistgħu jiksbu numru illimitat ta 'stati.F'dan it-tip ta 'IC, il-livell tal-ħruġ tal-moviment huwa funzjoni lineari tal-livell tad-dħul tas-sinjal.

L-ICs lineari jistgħu jaħdmu bħala amplifikaturi tal-frekwenza tar-radju (RF) u tal-frekwenza tal-awdjo (AF).L-amplifikatur operattiv (op-amp) huwa l-apparat normalment użat hawn.Barra minn hekk, sensor tat-temperatura huwa applikazzjoni komuni oħra.L-ICs lineari jistgħu jixegħlu u jitfi diversi apparati ladarba s-sinjal jilħaq ċertu valur.Tista 'ssib din it-teknoloġija fi fran, heaters, u air conditioners.

2. ICs diġitali

Dawn huma differenti minn ICs analogi.Huma ma joperawx fuq firxa kostanti ta 'livelli tas-sinjali.Minflok, joperaw fi ftit livelli stabbiliti minn qabel.L-ICs diġitali jaħdmu fundamentalment bl-għajnuna ta 'gradi loġiċi.Il-gradi loġiċi jużaw data binarja.Sinjali fid-dejta binarja għandhom biss żewġ livelli magħrufa bħala baxx (loġika 0) u għolja (loġika 1).

L-ICs diġitali jintużaw f'firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet bħal kompjuters, modems, eċċ.

Għaliex Ċirkwiti Integrati huma Popolari?

Minkejja li ġew ivvintati kważi 30 sena ilu, iċ-ċirkwiti integrati għadhom jintużaw f'bosta applikazzjonijiet.Ejja niddiskutu xi wħud mill-elementi responsabbli għall-popolarità tagħhom:

1.Iskalabbiltà 

Ftit snin ilu, id-dħul tal-industrija tas-semikondutturi laħaq sa 350 biljun USD inkredibbli.Intel kienet l-akbar kontributur hawn.Kien hemm atturi oħra wkoll, u ħafna minn dawn kienu jappartjenu għas-suq diġitali.Jekk tħares lejn in-numri, se tara li 80 fil-mija tal-bejgħ iġġenerat mill-industrija tas-semikondutturi kienu minn dan is-suq.

Ċirkwiti integrati kellhom rwol kbir f'dan is-suċċess.Tara, ir-riċerkaturi tal-industrija tas-semikondutturi analizzaw iċ-ċirkwit integrat, l-applikazzjonijiet tiegħu, u l-ispeċifikazzjonijiet tiegħu u żieduh.

L-ewwel IC li qatt ivvintat kellu biss ftit transisters - 5 biex ikunu speċifiċi.U issa rajna Xeon ta' 18-il qalba ta' Intel b'total ta' 5.5 biljun transisters.Barra minn hekk, il-Kontrollur tal-Ħażna tal-IBM kellu 7.1 biljun transisters b'480 MB L4 cache fl-2015.

Din l-iskalabbiltà kellha rwol kbir fil-popolarità prevalenti taċ-Ċirkwiti Integrati.

2. Spiża

Kien hemm diversi dibattiti dwar l-ispiża ta 'IC.Matul is-snin, kien hemm kunċett żbaljat dwar il-prezz attwali ta 'IC ukoll.Ir-raġuni wara dan hija li l-ICs m'għadhomx kunċett sempliċi.It-teknoloġija sejra 'l quddiem b'veloċità tremendament mgħaġġla, u d-disinjaturi taċ-ċippa għandhom ilaħħqu ma' dan il-pass meta jikkalkulaw l-ispiża tal-IC.

Ftit snin ilu, il-kalkolu tal-ispiża għal IC użat biex jiddependi fuq id-die tas-silikon.F'dak iż-żmien, l-istima tal-ispiża taċ-ċippa tista 'faċilment tiġi ddeterminata mid-daqs tad-die.Filwaqt li s-silikon għadu element primarju fil-kalkoli tagħhom, l-esperti jeħtieġ li jikkunsidraw komponenti oħra meta jikkalkulaw l-ispiża tal-IC, ukoll.

S'issa, l-esperti kkonkludew ekwazzjoni pjuttost sempliċi biex jiddeterminaw l-ispiża finali ta 'IC:

Ispiża finali tal-IC = Spejjeż tal-Pakkett + Spiża tat-Test + Spejjeż tad-Die + Spiża tat-Tbaħħir

Din l-ekwazzjoni tikkunsidra l-elementi kollha meħtieġa li għandhom rwol kbir fil-manifattura taċ-ċippa.Barra minn hekk, jista 'jkun hemm xi fatturi oħra li jistgħu jiġu kkunsidrati.L-iktar ħaġa importanti li wieħed iżomm f'moħħu meta jiġu stmati l-ispejjeż tal-IC hija li l-prezz jista 'jvarja matul il-proċess ta' produzzjoni għal raġunijiet multipli.

Ukoll, kwalunkwe deċiżjoni teknika meħuda matul il-proċess tal-manifattura jista 'jkollha impatt sinifikanti fuq l-ispiża tal-proġett.

3. Affidabilità

Il-produzzjoni ta 'ċirkwiti integrati hija kompitu sensittiv ħafna peress li teħtieġ li s-sistemi kollha jaħdmu kontinwament matul miljuni ta' ċikli.Kampi elettromanjetiċi esterni, temperaturi estremi, u kundizzjonijiet operattivi oħra kollha għandhom rwol importanti fl-operat tal-IC.

Madankollu, ħafna minn dawn il-kwistjonijiet huma eliminati bl-użu ta 'ttestjar ta' stress għoli kkontrollat ​​b'mod korrett.Ma jipprovdi l-ebda mekkaniżmi ġodda ta 'falliment, u jżid l-affidabbiltà taċ-ċirkwiti integrati.Nistgħu wkoll niddeterminaw id-distribuzzjoni tal-falliment fi żmien relattivament qasir permezz tal-użu ta 'stress ogħla.

Dawn l-aspetti kollha jgħinu biex jiġi żgurat li ċirkwit integrat ikun kapaċi jaħdem kif suppost.

Barra minn hekk, hawn xi karatteristiċi biex jiddeterminaw l-imġieba taċ-ċirkwiti integrati:

Temperatura

It-temperatura tista 'tvarja drastikament, u tagħmel il-produzzjoni ta' IC estremament diffiċli.

Vultaġġ.

L-apparati joperaw b'vultaġġ nominali li jista' jvarja ftit.

Proċess

Il-varjazzjonijiet tal-proċess l-aktar vitali użati għall-apparati huma l-vultaġġ tal-limitu u t-tul tal-kanal.Il-varjazzjoni tal-proċess hija kklassifikata bħala:

• Lott għal lott
• Wejfer għal wejfer
• Die to die

Pakketti ta' Ċirkwiti Integrati

Il-pakkett igeżwer id-die ta 'ċirkwit integrat, li jagħmilha faċli għalina biex nikkonnettjaw miegħu.Kull konnessjoni esterna fuq id-die hija marbuta b'biċċa ċkejkna ta 'wajer tad-deheb ma' pin fuq il-pakkett.Labar huma terminali ta 'estrużjoni li huma fidda fil-kulur.Huma jgħaddu miċ-ċirkwit biex jgħaqqdu ma 'partijiet oħra taċ-ċippa.Dawn huma essenzjali ħafna peress li jmorru madwar iċ-ċirkwit u jgħaqqdu mal-wajers u l-bqija tal-komponenti f'ċirkwit.

Hemm diversi tipi differenti ta 'pakketti li jistgħu jintużaw hawn.Kollha kemm huma għandhom tipi ta 'immuntar uniċi, dimensjonijiet uniċi, u għadd ta' pin.Ejja nagħtu ħarsa lejn kif jaħdem dan.

Għadd tal-Brilli

Iċ-ċirkwiti integrati kollha huma polarizzati, u kull pin huwa differenti kemm f'termini ta 'funzjoni kif ukoll ta' post.Dan ifisser li l-pakkett jeħtieġ li jindika u jissepara l-brilli kollha minn xulxin.Ħafna mill-ICs jużaw jew tikka jew talja biex juru l-ewwel pin.

Ladarba tidentifika l-post tal-ewwel pin, il-bqija tan-numri tal-pin jiżdiedu f'sekwenza hekk kif tmur kontra l-arloġġ madwar iċ-ċirkwit.

Immuntar

L-immuntar huwa wieħed mill-karatteristiċi uniċi ta 'tip ta' pakkett.Il-pakketti kollha jistgħu jiġu kkategorizzati skont waħda minn żewġ kategoriji ta 'immuntar: immuntar fuq il-wiċċ (SMD jew SMT) jew permezz ta' toqba (PTH).Huwa ħafna aktar faċli li taħdem ma 'pakketti Through-hole peress li huma akbar.Huma ddisinjati biex jiġu mwaħħla fuq naħa waħda ta 'ċirkwit u issaldjati ma' oħra.

Il-pakketti għall-immuntar fil-wiċċ jiġu f'daqsijiet differenti, minn żgħar għal minuskula.Huma mwaħħla fuq naħa waħda tal-kaxxa u huma issaldjati mal-wiċċ.Il-labar ta 'dan il-pakkett huma jew perpendikolari għaċ-ċippa, magħfusa 'l barra mill-ġenb, jew xi drabi huma stabbiliti f'matriċi fuq il-bażi taċ-ċippa.Iċ-ċirkwiti integrati fil-forma ta 'muntaġġ tal-wiċċ jeħtieġu wkoll għodda speċjali biex jiġu mmuntati.

Doppju In-Line

Dual In-line Package (DIP) huwa wieħed mill-aktar pakketti komuni.Dan huwa tip ta 'pakkett IC permezz ta' toqba.Dawn iċ-ċipep żgħar fihom żewġ ringieli paralleli ta' labar li jestendu vertikalment minn kaxxa rettangolari sewda tal-plastik.

Il-brilli għandhom spazjar ta 'madwar 2.54 mm bejniethom - standard perfett biex jidħlu fil-breadboards u ftit bordijiet ta' prototipi oħra.Skont l-għadd tal-brilli, id-dimensjonijiet ġenerali tal-pakkett DIP jistgħu jvarjaw minn 4 sa 64.

Ir-reġjun bejn kull ringiela ta 'brilli huwa spazjat biex jippermetti li l-ICs DIP jirkbu fuq ir-reġjun ċentrali ta' breadboard.Dan jiżgura li l-brilli jkollhom ringiela tagħhom stess u ma qosra.

Żgħar-Kontorn

Pakketti ta 'ċirkwiti integrati b'kontorn żgħir jew SOIC huma simili għal immuntar fuq il-wiċċ.Huwa magħmul billi tgħawweġ il-brilli kollha fuq DIP u tiċkien.Tista' tgħaqqad dawn il-pakketti b'id soda u anke b'għajnejha magħluqa – Huwa daqshekk faċli!

Quad Flat

Il-pakketti Quad Flat ixerrdu labar fl-erba' direzzjonijiet kollha.In-numru totali ta 'brilli f'IC quad flat jista' jvarja kullimkien minn tmien labar fuq naħa (total 32) sa sebgħin pin fuq naħa (300+ b'kollox).Dawn il-brilli għandhom spazju ta 'madwar 0.4mm sa 1mm bejniethom.Varjanti iżgħar tal-pakkett ċatt quad jikkonsistu f'pakketti ta 'profil baxx (LQFP), irqiq (TQFP), u rqaq ħafna (VQFP).

Arrays tal-Grid tal-Ballu

Ball Grid Arrays jew BGA huma l-aktar pakketti IC avvanzati madwar.Dawn huma oerhört ikkumplikati, pakketti żgħar fejn blalen ċkejkna ta 'istann huma mwaqqfa fi gradilja bidimensjonali fuq il-bażi taċ-ċirkwit integrat.Xi drabi l-esperti jwaħħlu l-blalen tal-istann direttament mad-die!

Il-pakketti Ball Grid Arrays spiss jintużaw għal mikroproċessuri avvanzati, bħall-Raspberry Pi jew pcDuino.