Атрибути производа

Документи и медији

Класификације за животну средину и извоз

Интегрисаних кола

Интегрисано коло (ИЦ) је полупроводнички чип који носи много сићушних компоненти као што су кондензатори, диоде, транзистори и отпорници.Ове мале компоненте се користе за израчунавање и складиштење података уз помоћ дигиталне или аналогне технологије.Можете замислити ИЦ као мали чип који се може користити као комплетно, поуздано коло.Интегрисана кола могу бити бројач, осцилатор, појачало, логичка капија, тајмер, рачунарска меморија или чак микропроцесор.

ИЦ се сматра основним градивним блоком свих данашњих електронских уређаја.Његово име сугерише систем вишеструких међусобно повезаних компоненти уграђених у танак полупроводнички материјал направљен од силикона.

Историја интегрисаних кола 

Технологију која стоји иза интегрисаних кола првобитно су увели Роберт Нојс и Џек Килби 1950. године у Сједињеним Америчким Државама.Америчко ваздухопловство је било први потрошач овог новог проналаска.Џек је такође Килби добио Нобелову награду за физику 2000. године за свој проналазак минијатуризованих ИЦ-а.

1,5 година након увођења Килбијевог дизајна, Роберт Нојс је представио сопствену верзију интегрисаног кола.Његов модел је решио неколико практичних проблема у Килбијевом уређају.Нојс је такође користио силицијум за свој модел, док је Џек Килби користио германијум. 

Роберт Нојс и Џек Килби добили су америчке патенте за свој допринос интегрисаним колима.Неколико година су се борили са правним питањима.Коначно, и Нојсове и Килбијеве компаније одлучиле су да лиценцирају своје изуме и уведу их на огромно глобално тржиште.

Типови интегрисаних кола

Постоје две врсте интегрисаних кола.Су:

1. Аналогни ИЦ

Аналогне ИЦ-ове имају константно променљив излаз, у зависности од сигнала који добијају.У теорији, такве ИЦ-ове могу постићи неограничен број стања.У овом типу ИЦ, излазни ниво кретања је линеарна функција улазног нивоа сигнала.

Линеарни ИЦ-и могу да функционишу као радио-фреквенцијски (РФ) и аудио-фреквенцијски (АФ) појачивачи.Оперативно појачало (оп-амп) је уређај који се овде обично користи.Поред тога, температурни сензор је још једна уобичајена примена.Линеарни ИЦ-и могу укључити и искључити различите уређаје када сигнал достигне одређену вредност.Ову технологију можете пронаћи у пећницама, грејачима и клима уређајима. 

2. Дигиталне ИЦ-ове 

Они се разликују од аналогних ИЦ-а.Они не раде у константном опсегу нивоа сигнала.Уместо тога, они раде на неколико унапред подешених нивоа.Дигиталне ИЦ-ове у основи раде уз помоћ логичких капија.Логичке капије користе бинарне податке.Сигнали у бинарним подацима имају само два нивоа позната као ниски (логички 0) и високи (логички 1).

Дигиталне ИЦ се користе у широком спектру апликација као што су рачунари, модеми итд.

Зашто су интегрисана кола популарна?

Упркос томе што су изумљена пре скоро 30 година, интегрисана кола се и даље користе у бројним апликацијама.Хајде да разговарамо о неким елементима који су одговорни за њихову популарност: 

1.Скалабилност 

Пре неколико година, приходи индустрије полупроводника достигли су невероватних 350 милијарди УСД.Интел је овде дао највећи допринос.Било је и других играча, а већина њих припадала је дигиталном тржишту.Ако погледате бројке, видећете да је 80 одсто продаје коју је остварила индустрија полупроводника било са овог тржишта.

Интегрисана кола су одиграла велику улогу у овом успеху.Видите, истраживачи у индустрији полупроводника анализирали су интегрисано коло, његове примене и његове спецификације и повећали га.

Први ИЦ икада измишљен имао је само неколико транзистора - 5 да будемо прецизни.А сада смо видели Интелов Ксеон са 18 језгара са укупно 5,5 милијарди транзистора.Штавише, ИБМ-ов Стораге Цонтроллер имао је 7,1 милијарду транзистора са 480 МБ Л4 кеш меморије у 2015.

Ова скалабилност је одиграла велику улогу у преовлађујућој популарности интегрисаних кола.

2. Трошкови

Било је неколико дебата о цени ИЦ.Током година, постојала је и погрешна представа о стварној цени ИЦ-а.Разлог за ово је што ИЦ-ови више нису једноставан концепт.Технологија напредује изузетно великом брзином, а дизајнери чипова морају да држе корак са овим темпом када израчунавају цену ИЦ-а.

Пре неколико година, обрачун трошкова за ИЦ се ослањао на силицијумску матрицу.У то време, процена цене чипа се лако могла одредити величином матрице.Иако је силицијум још увек примарни елемент у њиховим прорачунима, стручњаци треба да узму у обзир и друге компоненте приликом израчунавања трошкова ИЦ-а.

До сада су стручњаци извели прилично једноставну једначину за одређивање коначне цене ИЦ-а:

Коначна цена ИЦ = цена пакета + цена теста + цена матрице + цена испоруке

Ова једначина разматра све неопходне елементе који играју огромну улогу у производњи чипа.Поред тога, могу се узети у обзир и неки други фактори.Најважнија ствар коју треба имати на уму приликом процене трошкова ИЦ је да цена може да варира током производног процеса из више разлога.

Такође, све техничке одлуке донете током процеса производње могу имати значајан утицај на цену пројекта.

3. Поузданост

Производња интегрисаних кола је веома осетљив задатак јер захтева да сви системи раде непрекидно током милиона циклуса.Спољна електромагнетна поља, екстремне температуре и други радни услови играју важну улогу у раду ИЦ.

Међутим, већина ових проблема се елиминише коришћењем правилно контролисаног тестирања високог стреса.Не обезбеђује нове механизме квара, повећавајући поузданост интегрисаних кола.Такође можемо одредити расподелу отказа за релативно кратко време коришћењем већих напона.

Сви ови аспекти помажу да се осигура да интегрисано коло може исправно да функционише.

Штавише, ево неких карактеристика за одређивање понашања интегрисаних кола:

Температура

Температура може драстично да варира, што отежава производњу ИЦ-а.

Волтажа.

Уређаји раде на називном напону који може незнатно да варира.

Процес

Најважније варијације процеса које се користе за уређаје су гранични напон и дужина канала.Варијације процеса се класификују као:

• Много до лота
• Облатну до облатне
• Умри да би умро

Пакети интегрисаних кола

Пакет обавија матрицу интегрисаног кола, што нам олакшава повезивање са њим.Свака спољна веза на матрици је повезана са малим комадом златне жице са иглом на паковању.Игле су екструдирани терминали сребрне боје.Они пролазе кроз коло да би се повезали са другим деловима чипа.Они су веома битни јер иду око кола и повезују се са жицама и осталим компонентама у колу.

Постоји неколико различитих типова пакета који се овде могу користити.Сви имају јединствене типове монтаже, јединствене димензије и број пинова.Хајде да погледамо како ово функционише.

Пин Цоунтинг

Сва интегрисана кола су поларизована, а сваки пин се разликује и по функцији и по локацији.То значи да пакет треба да означи и одвоји све игле једна од друге.Већина ИЦ-а користи или тачку или зарез да прикаже први пин.

Једном када идентификујете локацију првог пина, остали бројеви пинова се повећавају у низу док идете у смеру супротном од казаљке на сату око кола.

Монтажа

Монтажа је једна од јединствених карактеристика типа пакета.Сви пакети се могу категорисати према једној од две категорије монтаже: површински (СМД или СМТ) или кроз отвор (ПТХ).Много је лакше радити са Тхроугх-оле пакетима јер су они већи.Дизајнирани су тако да буду причвршћени на једној страни кола и залемљени на другу.

Пакети за површинску монтажу долазе у различитим величинама, од малих до минијатурних.Они су причвршћени на једној страни кутије и залемљени на површину.Игле овог пакета су или окомите на чип, истиснуте са стране, или су понекад постављене у матрицу на бази чипа.Интегрисана кола у облику површинског монтирања такође захтевају посебне алате за склапање.

Дуал Ин-Лине

Двоструки ин-лине пакет (ДИП) је један од најчешћих пакета.Ово је врста ИЦ пакета кроз рупу.Ови мали чипови садрже два паралелна реда игала који се протежу вертикално из црног, пластичног, правоугаоног кућишта.

Игле имају размак од око 2,54 мм између њих – стандард савршен за уклапање у матичне плоче и неколико других плоча за израду прототипа.У зависности од броја пинова, укупне димензије ДИП пакета могу варирати од 4 до 64.

Подручје између сваког реда пинова је размакнуто како би се омогућило ДИП ИЦ-овима да преклапају средишњи регион матичне плоче.Ово осигурава да игле имају свој ред и да не буду кратке.

Смалл-Оутлине

Пакети интегрисаних кола малих димензија или СОИЦ су слични површинском монтирању.Направљен је савијањем свих иглица на ДИП-у и смањивањем.Ове пакете можете саставити мирном руком, па чак и затвореним оком – тако је лако!

Куад Флат

Куад Флат пакети имају игле у сва четири смера.Укупан број пинова у четворострукој равној ИЦ може варирати од осам пинова на једној страни (укупно 32) до седамдесет пинова на једној страни (укупно 300+).Ове игле имају размак од око 0,4 мм до 1 мм између њих.Мање варијанте куад флат пакета састоје се од нископрофилних (ЛКФП), танких (ТКФП) и веома танких (ВКФП) пакета.

Балл Грид Арраис

Балл Грид Арраис или БГА су најнапреднији ИЦ пакети.Ово су невероватно компликована, мала паковања у којима су сићушне куглице лема постављене у дводимензионалну мрежу на бази интегрисаног кола.Понекад стручњаци причврсте куглице за лемљење директно на матрицу!

Балл Грид Арраис пакети се често користе за напредне микропроцесоре, као што су Распберри Пи или пцДуино.