Ọja eroja

Awọn iwe aṣẹ & Media

Ayika & okeere Classifications

Ese iyika 

Circuit iṣọpọ (IC) jẹ chirún semikondokito ti o gbe ọpọlọpọ awọn paati kekere bii awọn capacitors, diodes, transistors, ati resistors.Awọn paati kekere wọnyi ni a lo lati ṣe iṣiro ati tọju data pẹlu iranlọwọ ti oni-nọmba tabi imọ-ẹrọ afọwọṣe.O le ronu ti IC kan bi ërún kekere ti o le ṣee lo bi pipe, iyika igbẹkẹle.Awọn iyika iṣọpọ le jẹ counter, oscillator, ampilifaya, ẹnu-ọna oye, aago, iranti kọnputa, tabi paapaa microprocessor.

A gba IC kan bulọọki ile ipilẹ ti gbogbo awọn ẹrọ itanna oni.Orukọ rẹ ni imọran eto ti ọpọlọpọ awọn paati isọpọ ti a fi sinu tinrin, ohun elo semikondokito ti a ṣe silikoni.

Itan ti Integrated iyika

Imọ-ẹrọ ti o wa lẹhin awọn iyika iṣọpọ jẹ ipilẹṣẹ ni 1950 nipasẹ Robert Noyce ati Jack Kilby ni Amẹrika ti Amẹrika.US Air Force ni akọkọ olumulo ti yi titun kiikan.Jack tun Kilby tẹsiwaju lati gba Ebun Nobel ninu Fisiksi ni ọdun 2000 fun ẹda rẹ ti awọn ICs kekere.

Awọn ọdun 1.5 lẹhin ifihan ti apẹrẹ Kilby, Robert Noyce ṣafihan ẹya tirẹ ti iyika iṣọpọ.Awoṣe rẹ yanju ọpọlọpọ awọn ọran ilowo ninu ẹrọ Kilby.Noyce tun lo ohun alumọni fun awoṣe rẹ, lakoko ti Jack Kilby lo germanium.

Robert Noyce ati Jack Kilby mejeeji ni awọn itọsi AMẸRIKA fun ilowosi wọn si awọn iyika iṣọpọ.Wọn tiraka pẹlu awọn ọran ofin fun ọpọlọpọ ọdun.Nikẹhin, mejeeji Noyce ati awọn ile-iṣẹ Kilby pinnu lati kọja-aṣẹ awọn iṣelọpọ wọn ati ṣafihan wọn si ọja agbaye nla kan.

Orisi ti Integrated iyika

Nibẹ ni o wa meji orisi ti ese iyika.Iwọnyi ni:

1. Afọwọṣe ICs

Analog ICs ni iṣelọpọ iyipada nigbagbogbo, da lori ifihan agbara ti wọn ngba.Ni imọran, iru awọn IC le ni nọmba ailopin ti awọn ipinlẹ.Ni iru IC yii, ipele ti o jade ti iṣipopada jẹ iṣẹ laini ti ipele titẹ sii ti ifihan agbara naa.

Awọn ICs laini le ṣiṣẹ bi redio-igbohunsafẹfẹ (RF) ati awọn ampilifaya-igbohunsafẹfẹ (AF).Ampilifaya iṣẹ (op-amp) jẹ ẹrọ ti a lo nigbagbogbo nibi.Ni afikun, sensọ iwọn otutu jẹ ohun elo miiran ti o wọpọ.Awọn ICs laini le tan awọn ẹrọ oriṣiriṣi tan ati pipa ni kete ti ifihan ba de iye kan.O le wa imọ-ẹrọ yii ni awọn adiro, awọn igbona, ati awọn amúlétutù.

2. Digital ICs

Iwọnyi yatọ si ICs afọwọṣe.Wọn ko ṣiṣẹ lori iwọn igbagbogbo ti awọn ipele ifihan.Dipo, wọn ṣiṣẹ ni awọn ipele ti a ti ṣeto tẹlẹ.Digital ICs ni ipilẹṣẹ ṣiṣẹ pẹlu iranlọwọ ti awọn ẹnu-ọna oye.Awọn ẹnu-ọna kannaa lo data alakomeji.Awọn ifihan agbara ni data alakomeji ni awọn ipele meji nikan ti a mọ si kekere (logic 0) ati giga (logic 1).

Digital ICs ti wa ni lilo ni kan jakejado ibiti o ti ohun elo bi awọn kọmputa, modems, ati be be lo.

Kini idi ti Awọn iyika Isopọpọ Ṣe Gbajumo?

Bi o ti jẹ pe a ṣẹda ni ọdun 30 sẹhin, awọn iyika ti a ṣepọ si tun lo ni awọn ohun elo lọpọlọpọ.Jẹ ki a jiroro diẹ ninu awọn eroja ti o jẹ iduro fun olokiki wọn:

1.Scalability 

Ni ọdun diẹ sẹhin, owo-wiwọle ile-iṣẹ semikondokito de ọdọ 350 Bilionu USD iyalẹnu kan.Intel jẹ oluranlọwọ ti o tobi julọ nibi.Awọn oṣere miiran tun wa, ati pupọ julọ awọn wọnyi jẹ ti ọja oni-nọmba.Ti o ba wo awọn nọmba naa, iwọ yoo rii pe 80 ida ọgọrun ti awọn tita ti ipilẹṣẹ nipasẹ ile-iṣẹ semikondokito wa lati ọja yii.

Awọn iyika iṣọpọ ti ṣe ipa nla ninu aṣeyọri yii.Ṣe o rii, awọn oniwadi ile-iṣẹ semikondokito ṣe atupale iṣọpọ iṣọpọ, awọn ohun elo rẹ, ati awọn pato rẹ ati ṣe iwọn rẹ.

Ni igba akọkọ ti IC lailai a se ni o kan kan diẹ transistors – 5 lati wa ni pato.Ati ni bayi a ti rii Intel's 18-core Xeon pẹlu apapọ awọn transistors bilionu 5.5.Pẹlupẹlu, Alakoso Ibi ipamọ IBM ni awọn transistors bilionu 7.1 pẹlu kaṣe 480 MB L4 ni ọdun 2015.

Iwọn iwọn yii ti ṣe ipa nla ninu gbaye-gbale ti Awọn iyika Iṣọkan.

2. Iye owo

Ọpọlọpọ awọn ariyanjiyan ti wa lori idiyele ti IC kan.Ni awọn ọdun diẹ, aṣiṣe ti wa nipa idiyele gangan ti IC paapaa.Idi lẹhin eyi ni pe awọn IC kii ṣe imọran ti o rọrun mọ.Imọ-ẹrọ nlọ siwaju ni iyara iyara pupọ, ati pe awọn apẹẹrẹ chirún gbọdọ tọju iyara yii nigbati o ba ṣe iṣiro idiyele IC.

Ni ọdun diẹ sẹhin, iṣiro idiyele fun IC kan ti a lo lati gbẹkẹle ku silikoni.Ni akoko yẹn, iṣiro iye owo chirún le ni irọrun pinnu nipasẹ iwọn ku.Lakoko ti ohun alumọni tun jẹ ipin akọkọ ninu awọn iṣiro wọn, awọn amoye nilo lati gbero awọn paati miiran nigbati o ba ṣe iṣiro idiyele IC, daradara.

Nitorinaa, awọn amoye ti yọkuro idogba ti o rọrun lati pinnu idiyele ikẹhin ti IC kan:

Ik IC iye owo = Package iye owo + Igbeyewo iye owo + kú iye owo + Sowo iye owo

Idogba yii ṣe akiyesi gbogbo awọn eroja pataki ti o ṣe ipa nla ni iṣelọpọ ërún.Ni afikun si iyẹn, awọn nkan miiran le wa ti a le gbero.Ohun pataki julọ lati tọju ni lokan nigbati iṣiro awọn idiyele IC ni pe idiyele le yatọ lakoko ilana iṣelọpọ fun awọn idi pupọ.

Pẹlupẹlu, awọn ipinnu imọ-ẹrọ eyikeyi ti o mu lakoko ilana iṣelọpọ le ni ipa pataki lori idiyele ti iṣẹ akanṣe naa.

3. Igbẹkẹle

Iṣelọpọ ti awọn iyika iṣọpọ jẹ iṣẹ ifura pupọ bi o ṣe nilo gbogbo awọn eto lati ṣiṣẹ nigbagbogbo lakoko awọn miliọnu awọn iyipo.Awọn aaye itanna ita gbangba, awọn iwọn otutu to gaju, ati awọn ipo iṣẹ miiran gbogbo ṣe ipa pataki ninu iṣẹ IC.

Bibẹẹkọ, pupọ julọ awọn ọran wọnyi ni a yọkuro pẹlu lilo awọn idanwo aapọn giga ti iṣakoso ni deede.Ko pese awọn ilana ikuna tuntun, jijẹ igbẹkẹle ti awọn iyika iṣọpọ.A tun le pinnu pinpin ikuna ni akoko kukuru kukuru nipasẹ lilo awọn aapọn ti o ga julọ.

Gbogbo awọn aaye wọnyi ṣe iranlọwọ rii daju pe iyika iṣọpọ ni anfani lati ṣiṣẹ daradara.

Pẹlupẹlu, eyi ni diẹ ninu awọn ẹya lati pinnu ihuwasi ti awọn iyika iṣọpọ:

Iwọn otutu

Iwọn otutu le yatọ pupọ, ṣiṣe iṣelọpọ ti IC nira pupọ.

Foliteji.

Awọn ẹrọ ṣiṣẹ ni a ipin foliteji ti o le yato die-die.

Ilana

Awọn iyatọ ilana pataki julọ ti a lo fun awọn ẹrọ jẹ foliteji ala ati ipari ikanni.Iyatọ ilana jẹ ipin gẹgẹbi:

• Pupọ si pupọ
• Wafer si wafer
• Ku lati kú

Ese Circuit jo

Awọn package murasilẹ soke awọn kú ti ẹya ese Circuit, ṣiṣe awọn ti o rọrun fun a sopọ si o.Isopọ ita kọọkan lori kú jẹ asopọ pẹlu nkan kekere ti okun waya goolu si PIN kan lori package.Pinni ti wa ni extruding ebute oko ti o wa ni fadaka ni awọ.Wọn kọja nipasẹ Circuit lati sopọ pẹlu awọn ẹya miiran ti ërún.Iwọnyi jẹ pataki pupọ niwọn igba ti wọn lọ ni ayika iyika ati sopọ si awọn onirin ati awọn paati iyokù ninu Circuit kan.

Orisirisi awọn oriṣiriṣi awọn idii ti o le ṣee lo nibi.Gbogbo wọn ni awọn iru iṣagbesori alailẹgbẹ, awọn iwọn alailẹgbẹ, ati awọn iṣiro pin.Jẹ ká ya kan wo ni bi yi ṣiṣẹ.

Iṣiro Pin

Gbogbo awọn iyika iṣọpọ jẹ pola, ati pinni kọọkan yatọ si ni awọn ofin ti iṣẹ mejeeji ati ipo.Eyi tumọ si pe package nilo lati tọka ati ya gbogbo awọn pinni kuro lọdọ ara wọn.Pupọ julọ awọn IC lo boya aami kan tabi ogbontarigi lati ṣafihan pin akọkọ.

Ni kete ti o ṣe idanimọ ipo ti pinni akọkọ, iyoku awọn nọmba pin pọ si ni ọkọọkan bi o ṣe lọ ni idakeji-clockwise ni ayika iyika naa.

Iṣagbesori

Iṣagbesori jẹ ọkan ninu awọn abuda alailẹgbẹ ti iru package kan.Gbogbo awọn idii le ti wa ni tito lẹšẹšẹ bi fun ọkan ninu awọn meji iṣagbesori isori: dada-Mount (SMD tabi SMT) tabi nipasẹ-iho (PTH).O rọrun pupọ lati ṣiṣẹ pẹlu awọn idii Nipasẹ-iho nitori wọn tobi.Wọn ṣe apẹrẹ lati wa titi ni ẹgbẹ kan ti Circuit kan ati ti a ta si ekeji.

Awọn idii oju-oke wa ni awọn titobi oriṣiriṣi, lati kekere si iyokuro.Wọn ti wa ni titọ lori ọkan ninu awọn apoti ati ki o ti wa ni soldered si awọn dada.Awọn pinni ti yi package jẹ boya papẹndikula si awọn ërún, squeezed jade ni ẹgbẹ, tabi ti wa ni ma ṣeto ni a matrix lori mimọ ti awọn ërún.Awọn iyika ti a ṣepọ ni irisi oke-ilẹ tun nilo awọn irinṣẹ pataki lati pejọ.

Meji Ni-Laini

Package In-line Meji (DIP) jẹ ọkan ninu awọn idii ti o wọpọ julọ.Eleyi jẹ iru kan nipasẹ-iho IC package.Awọn eerun kekere wọnyi ni awọn ori ila meji ti awọn pinni ti o jọra ni inaro lati inu dudu, ṣiṣu, ile onigun.

Awọn pinni naa ni aye ti o to 2.54 mm laarin wọn - boṣewa pipe lati baamu sinu awọn apoti akara ati awọn igbimọ afọwọṣe diẹ diẹ.Ti o da lori kika pin, awọn iwọn apapọ DIP le yatọ lati 4 si 64.

Ekun laarin ila kọọkan ti awọn pinni ti wa ni aaye lati jẹ ki awọn DIP ICs le ni lqkan agbegbe aarin ti apoti akara.Eleyi mu ki daju wipe awọn pinni ni ara wọn kana ati ki o ko kukuru.

Kekere-Ilana

Awọn idii Circuit iṣọpọ-kekere tabi SOIC jẹ iru si oke-ilẹ.O ti ṣe soke nipa titẹ gbogbo awọn pinni lori DIP kan ki o si dinku si isalẹ.O le ṣajọ awọn idii wọnyi pẹlu ọwọ iduro ati paapaa oju pipade - O rọrun!

Quad Flat

Awọn idii Quad Flat splay awọn pinni ni gbogbo awọn itọnisọna mẹrin.Apapọ nọmba awọn pinni ni Quad alapin IC le yatọ nibikibi lati awọn pinni mẹjọ ni ẹgbẹ kan (32 lapapọ) si aadọrin awọn pinni ni ẹgbẹ kan (300+ lapapọ).Awọn pinni wọnyi ni aaye ti o wa ni ayika 0.4mm si 1mm laarin wọn.Awọn iyatọ kekere ti package alapin quad ni profaili kekere (LQFP), tinrin (TQFP), ati awọn idii tinrin pupọ (VQFP).

Ball po orun

Ball Grid Arrays tabi BGA jẹ awọn idii IC ti ilọsiwaju julọ ni ayika.Iwọnyi jẹ idiju iyalẹnu, awọn idii kekere nibiti a ti ṣeto awọn boolu kekere ti solder ni akoj onisẹpo meji lori ipilẹ ti iyika iṣọpọ.Nigba miran awọn amoye so awọn boolu solder taara si ku!

Awọn akopọ Ball Grid Arrays nigbagbogbo ni lilo fun awọn microprocessors to ti ni ilọsiwaju, bii Rasipibẹri Pi tabi pcDuino.