Produktaj Atributoj

Dokumentoj kaj Amaskomunikilaro

Mediaj kaj Eksportaj Klasifikoj

Integritaj Cirkvitoj

Integra cirkvito (IC) estas duonkondukta blato kiu portas multajn etajn komponentojn kiel kondensiloj, diodoj, transistoroj kaj rezistiloj.Ĉi tiuj etaj komponantoj estas uzataj por kalkuli kaj konservi datumojn helpe de cifereca aŭ analoga teknologio.Vi povas pensi pri IC kiel malgranda blato, kiu povas esti uzata kiel kompleta, fidinda cirkvito.Integraj cirkvitoj povus esti nombrilo, oscilatoro, amplifilo, logika pordego, tempigilo, komputila memoro aŭ eĉ mikroprocesoro.

IC estas konsiderata fundamenta konstrubriketo de ĉiuj hodiaŭaj elektronikaj aparatoj.Ĝia nomo sugestas sistemon de multoblaj interligitaj komponentoj enkonstruitaj en maldika, silicio-farita duonkondukta materialo.

Historio de Integraj Cirkvitoj 

La teknologio malantaŭ integraj cirkvitoj estis komence lanĉita en 1950 fare de Robert Noyce kaj Jack Kilby en la Usono de Ameriko.La usona aerarmeo estis la unua konsumanto de ĉi tiu nova invento.Jack ankaŭ Kilby daŭriĝis por gajni la nobelpremion pri fiziko en 2000 por sia invento de miniaturigitaj ICoj.

1.5 jarojn post la enkonduko de la dezajno de Kilby, Robert Noyce lanĉis sian propran version de la integra cirkvito.Lia modelo solvis plurajn praktikajn problemojn en la aparato de Kilby.Noyce ankaŭ uzis silicion por sia modelo, dum Jack Kilby uzis germanion. 

Robert Noyce kaj Jack Kilby ambaŭ ricevis usonajn patentojn por ilia kontribuo al integraj cirkvitoj.Ili luktis kun juraj aferoj dum pluraj jaroj.Finfine, kaj la kompanioj de Noyce kaj Kilby decidis translicenci siajn inventojn kaj prezenti ilin al grandega tutmonda merkato.

Tipoj de Integraj Cirkvitoj

Estas du specoj de integraj cirkvitoj.Ĉi-tiuj estas:

1. Analogaj ICs

Analogaj ICs havas konstante ŝanĝeblan produktaĵon, depende de la signalo kiun ili ricevas.En teorio, tiaj ICoj povas atingi senliman nombron da ŝtatoj.En ĉi tiu tipo de IC, la produktaĵnivelo de la movado estas lineara funkcio de la enirnivelo de la signalo.

Lineaj ICoj povas funkcii kiel radiofrekvencaj (RF) kaj aŭdfrekvencaj (AF) amplifiloj.La operacia amplifilo (op-amp) estas la aparato normale uzata ĉi tie.Krome, temperatursensilo estas alia ofta apliko.Lineaj ICs povas ŝalti kaj malŝalti diversajn aparatojn post kiam la signalo atingas certan valoron.Vi povas trovi ĉi tiun teknologion en fornoj, hejtiloj kaj klimatiziloj. 

2. Ciferecaj IC-oj 

Tiuj estas diferencaj de analogaj ICoj.Ili ne funkcias en konstanta gamo de signalniveloj.Anstataŭe, ili funkcias ĉe kelkaj antaŭfiksitaj niveloj.Ciferecaj IC-oj fundamente funkcias helpe de logikaj pordegoj.La logikaj pordegoj uzas binarajn datumojn.Signaloj en binaraj datumoj havas nur du nivelojn konatajn kiel malalta (logiko 0) kaj alta (logiko 1).

Ciferecaj ICoj estas uzataj en larĝa gamo de aplikoj kiel komputiloj, modemoj, ktp.

Kial Integritaj Cirkvitoj estas Popularaj?

Malgraŭ esti inventita antaŭ preskaŭ 30 jaroj, integraj cirkvitoj daŭre estas uzitaj en multaj aplikoj.Ni diskutu kelkajn el la elementoj respondecaj por ilia populareco: 

1.Skalebleco 

Antaŭ kelkaj jaroj, la enspezo de la duonkondukta industrio atingis nekredeblajn 350 Miliardojn USD.Intel estis la plej granda kontribuanto ĉi tie.Estis ankaŭ aliaj ludantoj, kaj la plej multaj el tiuj apartenis al la cifereca merkato.Se vi rigardas la nombrojn, vi vidos, ke 80 procentoj de la vendoj generitaj de la duonkondukta industrio estis de ĉi tiu merkato.

Integraj cirkvitoj ludis grandan rolon en ĉi tiu sukceso.Vi vidas, la esploristoj de la duonkondukta industrio analizis la integran cirkviton, ĝiajn aplikojn kaj ĝiajn specifojn kaj pligrandigis ĝin.

La unua IC iam inventita havis nur kelkajn transistorojn - 5 por esti specifa.Kaj nun ni vidis la 18-kernan Xeon de Intel kun entute 5.5 miliardoj da transistoroj.Krome, la Stokadoregilo de IBM havis 7.1 miliardojn da transistoroj kun 480 MB L4-kaŝmemoro en 2015.

Ĉi tiu skaleblo ludis grandan rolon en la reganta populareco de Integraj Cirkvitoj.

2. Kosto

Okazis pluraj debatoj pri la kosto de IC.Tra la jaroj, ankaŭ estis miskompreno pri la reala prezo de IC.La kialo malantaŭ ĉi tio estas, ke IC-oj ne plu estas simpla koncepto.Teknologio iras antaŭen kun terure rapida rapideco, kaj blatprojektistoj devas daŭrigi kun ĉi tiu ritmo kiam kalkulas la koston de IC.

Antaŭ kelkaj jaroj, la kostkalkulo por IC kutimis fidi la silician ĵetkubon.En tiu tempo, taksi pecetkoston povus facile esti determinita per ĵetkubgrandeco.Dum silicio ankoraŭ estas ĉefa elemento en iliaj kalkuloj, spertuloj ankaŭ devas konsideri aliajn komponentojn dum kalkulado de la IC-kosto.

Ĝis nun, spertuloj deduktis sufiĉe simplan ekvacion por determini la finan koston de IC:

Fina IC Kosto = Paka Kosto + Testa Kosto + Die Kosto + Sendokosto

Ĉi tiu ekvacio konsideras ĉiujn necesajn elementojn, kiuj ludas grandegan rolon en la fabrikado de la blato.Aldone al tio, povas esti iuj aliaj faktoroj, kiuj povus esti konsiderataj.La plej grava afero por memori dum taksado de IC-kostoj estas, ke la prezo povas varii dum la produktada procezo pro pluraj kialoj.

Ankaŭ, ajnaj teknikaj decidoj prenitaj dum la fabrikado povas havi gravan efikon sur la kosto de la projekto.

3. Fidindeco

La produktado de integraj cirkvitoj estas tre sentema tasko ĉar ĝi postulas, ke ĉiuj sistemoj funkciu senĉese dum milionoj da cikloj.Eksteraj elektromagnetaj kampoj, ekstremaj temperaturoj kaj aliaj funkciaj kondiĉoj ĉiuj ludas gravan rolon en IC-operacio.

Tamen, la plej multaj el ĉi tiuj problemoj estas forigitaj per la uzo de ĝuste kontrolitaj altstresaj testadoj.Ĝi disponigas neniujn novajn fiaskomekanismojn, pliigante la fidindecon de la integraj cirkvitoj.Ni ankaŭ povas determini la malsukcesan distribuon en relative mallonga tempo per la uzo de pli altaj stresoj.

Ĉiuj ĉi tiuj aspektoj helpas certigi, ke integra cirkvito kapablas funkcii ĝuste.

Krome, jen kelkaj trajtoj por determini la konduton de integraj cirkvitoj:

Temperaturo

La temperaturo povas varii draste, igante la produktadon de IC ekstreme malfacila.

Tensio.

Aparatoj funkcias ĉe nominala tensio kiu povas iomete varii.

Procezo

La plej esencaj procezvarioj uzitaj por aparatoj estas sojla tensio kaj kanallongo.Procezvario estas klasifikita kiel:

• Loto al loto
• Wafer to wafer
• Morti por morti

Integritaj Cirkvitaj Pakoj

La pakaĵo envolvas la ĵetkubon de integra cirkvito, faciligante al ni konekti al ĝi.Ĉiu ekstera ligo sur la ĵetkubo estas ligita per eta peco de ora drato al pinglo sur la pakaĵo.Stiftoj estas eltrudaj terminaloj kiuj estas arĝentaj en koloro.Ili pasas tra la cirkvito por konekti kun aliaj partoj de la blato.Ĉi tiuj estas tre esencaj, ĉar ili ĉirkaŭiras la cirkviton kaj konektas al la dratoj kaj la ceteraj komponantoj en cirkvito.

Estas pluraj malsamaj specoj de pakoj, kiuj povas esti uzataj ĉi tie.Ĉiuj ili havas unikajn muntajn tipojn, unikajn dimensiojn kaj pinglojn.Ni rigardu kiel ĉi tio funkcias.

Pinglonombrado

Ĉiuj integraj cirkvitoj estas polarigitaj, kaj ĉiu pinglo estas malsama laŭ funkcio kaj loko.Ĉi tio signifas, ke la pakaĵo devas indiki kaj apartigi ĉiujn pinglojn unu de la alia.Plej multaj IC uzas aŭ punkton aŭ noĉon por montri la unuan pinglon.

Post kiam vi identigas la lokon de la unua pinglo, la resto de la pinglaj nombroj pliiĝas sinsekve dum vi iras maldekstrume ĉirkaŭ la cirkvito.

Muntado

Muntado estas unu el la unikaj karakterizaĵoj de paka tipo.Ĉiuj pakaĵoj povas esti klasifikitaj laŭ unu el du muntaj kategorioj: surfac-muntado (SMD aŭ SMT) aŭ tra-truo (PTH).Estas multe pli facile labori kun Tra-truaj pakaĵoj ĉar ili estas pli grandaj.Ili estas dizajnitaj por esti fiksitaj sur unu flanko de cirkvito kaj lutitaj al alia.

Surfacmuntaj pakaĵoj venas en malsamaj grandecoj, de malgranda ĝis minusklo.Ili estas fiksitaj sur unu flanko de la skatolo kaj estas lutitaj al la surfaco.La stiftoj de tiu pakaĵo estas aŭ perpendikularaj al la peceto, elpremitaj la flankon, aŭ foje estas metitaj en matrico sur la bazon de la peceto.Integraj cirkvitoj en la formo de surfaca monto ankaŭ postulas specialajn ilojn por esti kunvenitaj.

Duobla En-Linio

Duobla Enlinia Pako (DIP) estas unu el la plej oftaj pakaĵoj.Ĉi tio estas speco de tratrua IC-pakaĵo.Ĉi tiuj malgrandaj blatoj enhavas du paralelajn vicojn de pingloj etendantaj vertikale el nigra, plasta, rektangula loĝejo.

La pingloj havas interspacon de ĉirkaŭ 2.54 mm inter ili - normo perfekta por konveni en pantabulojn kaj kelkajn aliajn prototipajn tabulojn.Depende de la pingla nombro, la totalaj dimensioj de la DIP-pakaĵo povas varii de 4 ĝis 64.

La regiono inter ĉiu vico de stiftoj estas interspacigita por ebligi DIP-ICojn interkovri la centran regionon de pantabulo.Ĉi tio certigas, ke la pingloj havas sian propran vicon kaj ne mallongiĝas.

Malgranda-Skizo

Malgrand-skilaj integracirkvitaj pakaĵoj aŭ SOIC estas similaj al surfacmonto.Ĝi estas formita fleksante ĉiujn pinglojn sur DIP kaj ŝrumpante ĝin malsupren.Vi povas kunmeti ĉi tiujn pakaĵojn kun stabila mano kaj eĉ fermita okulo – Estas tiel facile!

Kvaropa Ebena

Quad Flat-pakaĵoj disvastigas pinglojn en ĉiuj kvar direktoj.La tutsumo de stiftoj en kvarobla plata IC povas varii ie ajn de ok stiftoj sur flanko (32 entute) al sepdek stiftoj sur flanko (300+ entute).Ĉi tiuj pingloj havas spacon de ĉirkaŭ 0,4 mm ĝis 1 mm inter ili.Pli malgrandaj variaĵoj de la kvaropa plata pakaĵo konsistas el malprofilaj (LQFP), maldikaj (TQFP), kaj tre maldikaj (VQFP) pakaĵoj.

Ball Grid Arrays

Ball Grid Arrays aŭ BGA estas la plej altnivelaj IC-pakaĵoj ĉirkaŭe.Ĉi tiuj estas nekredeble komplikaj, malgrandaj pakaĵoj kie etaj buloj de lutaĵo estas starigitaj en dudimensia krado sur la bazo de la integra cirkvito.Kelkfoje la spertuloj fiksas la lutpilkojn rekte al la ĵetkubo!

Ball Grid Arrays-pakaĵoj ofte estas uzataj por altnivelaj mikroprocesoroj, kiel la Raspberry Pi aŭ pcDuino.