የምርት ባህሪያት

ሰነዶች እና ሚዲያ

የአካባቢ እና ኤክስፖርት ምደባዎች

የተዋሃዱ ወረዳዎች

የተቀናጀ ወረዳ (አይሲ) ሴሚኮንዳክተር ቺፕ ነው ብዙ ጥቃቅን ክፍሎችን እንደ capacitors፣ ዳዮዶች፣ ትራንዚስተሮች እና ተቃዋሚዎች ይሸከማል።እነዚህ ጥቃቅን ክፍሎች በዲጂታል ወይም አናሎግ ቴክኖሎጂ እገዛ መረጃን ለማስላት እና ለማከማቸት ያገለግላሉ.አይሲን እንደ ትንሽ ቺፕ እንደ ሙሉ እና አስተማማኝ ወረዳ ሊጠቀሙበት ይችላሉ.የተቀናጁ ወረዳዎች ቆጣሪ፣ ኦስሲሊሌተር፣ ማጉያ፣ ሎጂክ በር፣ የሰዓት ቆጣሪ፣ የኮምፒውተር ማህደረ ትውስታ ወይም ማይክሮፕሮሰሰር ሊሆን ይችላል።

IC የዛሬዎቹ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች መሰረታዊ የግንባታ ቁሳቁስ ተደርጎ ይቆጠራል።ስሙ በቀጭኑ በሲሊኮን የተሰራ ሴሚኮንዳክተር ቁስ ውስጥ የተካተቱ የበርካታ እርስ በርስ የተያያዙ አካላት ስርዓትን ይጠቁማል።

የተቀናጁ ወረዳዎች ታሪክ 

ከተቀናጁ ሰርክቶች በስተጀርባ ያለው ቴክኖሎጂ በ1950 በሮበርት ኖይስ እና በጃክ ኪልቢ በዩናይትድ ስቴትስ ኦፍ አሜሪካ ተጀመረ።የዩኤስ አየር ሀይል የዚህ አዲስ ፈጠራ የመጀመሪያ ተጠቃሚ ነው።ጃክ ኪልቢም በ2000 በፊዚክስ የኖቤል ተሸላሚ ሆኖ አነስተኛ አይሲዎችን በመፍጠሩ ነው።

የኪልቢ ዲዛይን ከገባ ከ 1.5 ዓመታት በኋላ ሮበርት ኖይስ የራሱን የተቀናጀ ወረዳ ስሪት አስተዋወቀ።የእሱ ሞዴል በኪልቢ መሣሪያ ውስጥ በርካታ ተግባራዊ ጉዳዮችን ፈትቷል።ኖይስ ለሞዴሉ ሲልከንን ሲጠቀም ጃክ ኪልቢ ደግሞ ጀርመኒየምን ተጠቅሟል። 

ሮበርት ኖይስ እና ጃክ ኪልቢ ለተቀናጁ ወረዳዎች ላደረጉት አስተዋፅኦ ሁለቱም የአሜሪካን የፈጠራ ባለቤትነት አግኝተዋል።ለበርካታ አመታት ከህግ ጉዳዮች ጋር ታግለዋል.በመጨረሻም ሁለቱም የኖይስ እና የኪልቢ ኩባንያዎች የፈጠራ ስራዎቻቸውን ፍቃድ በማቋረጥ ወደ አንድ ግዙፍ የአለም ገበያ ለማስተዋወቅ ወሰኑ።

የተቀናጁ ወረዳዎች ዓይነቶች

ሁለት አይነት የተቀናጁ ወረዳዎች አሉ.እነዚህም፦

1. አናሎግ አይሲዎች

አናሎግ አይሲዎች በሚያገኙት ምልክት ላይ በመመስረት በየጊዜው የሚለዋወጥ ውፅዓት አላቸው።በንድፈ ሀሳብ፣ እንደዚህ አይነት አይሲዎች ያልተገደበ የግዛት ብዛት ሊያገኙ ይችላሉ።በዚህ ዓይነቱ አይሲ ውስጥ የእንቅስቃሴው የውጤት ደረጃ የምልክት ግቤት ደረጃ ቀጥተኛ ተግባር ነው.

መስመራዊ አይሲዎች እንደ ራዲዮ-ድግግሞሽ (RF) እና ኦዲዮ-ድግግሞሽ (ኤኤፍ) ማጉያዎች ሆነው ሊሠሩ ይችላሉ።ኦፕሬሽናል ማጉያው (op-amp) እዚህ በመደበኛነት ጥቅም ላይ የሚውለው መሳሪያ ነው።በተጨማሪም, የሙቀት ዳሳሽ ሌላ የተለመደ መተግበሪያ ነው.መስመራዊ አይሲዎች ምልክቱ የተወሰነ እሴት ላይ ከደረሰ በኋላ የተለያዩ መሳሪያዎችን ማብራት እና ማጥፋት ይችላል።ይህንን ቴክኖሎጂ በምድጃዎች, ማሞቂያዎች እና አየር ማቀዝቀዣዎች ውስጥ ማግኘት ይችላሉ. 

2. ዲጂታል አይሲዎች 

እነዚህ ከአናሎግ አይሲዎች የተለዩ ናቸው.በቋሚ የሲግናል ደረጃዎች ላይ አይሰሩም.በምትኩ፣ በጥቂት ቅድመ-የተዘጋጁ ደረጃዎች ይሰራሉ።ዲጂታል አይሲዎች በመሠረቱ በሎጂክ በሮች እርዳታ ይሰራሉ።የሎጂክ በሮች ሁለትዮሽ ውሂብ ይጠቀማሉ።በሁለትዮሽ መረጃ ውስጥ ያሉ ምልክቶች ዝቅተኛ (ሎጂክ 0) እና ከፍተኛ (ሎጂክ 1) በመባል የሚታወቁት ሁለት ደረጃዎች ብቻ አላቸው።

ዲጂታል አይሲዎች እንደ ኮምፒውተሮች፣ ሞደሞች፣ ወዘተ ባሉ ሰፊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የተቀናጁ ወረዳዎች ለምን ተወዳጅ ናቸው?

ከ30 ዓመታት በፊት የተፈለሰፈ ቢሆንም የተቀናጁ ወረዳዎች አሁንም በብዙ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።ለታዋቂነታቸው ምክንያት የሆኑትን አንዳንድ አካላት እንወያይ፡- 

1. Scalability 

ከጥቂት አመታት በፊት የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪው ገቢ የማይታመን 350 ቢሊዮን ዶላር ደርሷል።ኢንቴል እዚህ ትልቁ አበርካች ነበር።ሌሎች ተጫዋቾችም ነበሩ፣ እና ከእነዚህ ውስጥ አብዛኛዎቹ የዲጂታል ገበያ ናቸው።ቁጥሮቹን ከተመለከቱ, በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ከሚመነጩት ሽያጮች ውስጥ 80 በመቶው ከዚህ ገበያ እንደነበሩ ያያሉ.

ለዚህ ስኬት የተዋሃዱ ወረዳዎች ትልቅ ሚና ተጫውተዋል።አየህ፣ የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ተመራማሪዎች የተቀናጀውን ወረዳ፣ አፕሊኬሽኑን፣ እና ዝርዝር መግለጫዎቹን ተንትነው ከፍ አድርገውታል።

ለመጀመሪያ ጊዜ የተፈለሰፈው IC ጥቂት ትራንዚስተሮች ብቻ ነበሩት - 5 የተወሰነ።አሁን ደግሞ የኢንቴል 18-ኮር Xeon በድምሩ 5.5 ቢሊዮን ትራንዚስተሮች አይተናል።በተጨማሪም የ IBM ማከማቻ መቆጣጠሪያ በ2015 7.1 ቢሊዮን ትራንዚስተሮች ከ480 ሜባ L4 ካሼ ጋር ነበረው።

ይህ ልኬታማነት በተዋሃዱ ወረዳዎች ታዋቂነት ውስጥ ትልቅ ሚና ተጫውቷል።

2. ወጪ

በ IC ዋጋ ላይ ብዙ ክርክሮች ተደርገዋል።ባለፉት አመታት፣ ስለ አይሲ ትክክለኛ ዋጋም የተሳሳተ ግንዛቤ አለ።ከዚህ በስተጀርባ ያለው ምክንያት አይሲዎች ከአሁን በኋላ ቀላል ጽንሰ-ሀሳብ አይደሉም.ቴክኖሎጂ እጅግ በጣም ፈጣን በሆነ ፍጥነት ወደፊት እየሄደ ነው፣ እና ቺፕ ዲዛይነሮች የIC ወጪን ሲያሰሉ ይህን ፍጥነት መቀጠል አለባቸው።

ከጥቂት አመታት በፊት, ለ IC የወጪ ስሌት በሲሊኮን ዲት ላይ ተመርኩዞ ጥቅም ላይ ይውላል.በዚያን ጊዜ የቺፕ ወጪን መገመት በቀላሉ በሞት መጠን ሊወሰን ይችላል።ሲሊከን አሁንም በስሌታቸው ውስጥ ቀዳሚ አካል ሆኖ ሳለ, ባለሙያዎች የ IC ወጪን ሲያሰሉ ሌሎች ክፍሎችን ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው.

እስካሁን፣ ባለሙያዎች የIC የመጨረሻ ወጪን ለመወሰን ቀላል የሆነ እኩልታ ወስደዋል፡-

የመጨረሻ የ IC ወጪ = የጥቅል ዋጋ + የፈተና ዋጋ + የሞት ወጪ + የመርከብ ዋጋ

ይህ እኩልታ ቺፑን በማምረት ረገድ ትልቅ ሚና የሚጫወቱትን ሁሉንም አስፈላጊ ነገሮች ግምት ውስጥ ያስገባል.ከዚህ በተጨማሪ ሊታሰቡ የሚችሉ አንዳንድ ሌሎች ምክንያቶች ሊኖሩ ይችላሉ።የ IC ወጪዎችን በሚገመቱበት ጊዜ ማስታወስ ያለብዎት በጣም አስፈላጊው ነገር በምርት ሂደቱ ወቅት ዋጋው በበርካታ ምክንያቶች ሊለያይ ይችላል.

እንዲሁም በማኑፋክቸሪንግ ሂደት ውስጥ የሚደረጉ ማናቸውም የቴክኒክ ውሳኔዎች በፕሮጀክቱ ወጪ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ.

3. አስተማማኝነት

የተቀናጁ ሰርኮችን ማምረት ሁሉም ስርዓቶች በሚሊዮኖች በሚቆጠሩ ዑደቶች ውስጥ ያለማቋረጥ እንዲሰሩ ስለሚፈልግ በጣም ስሜታዊ ተግባር ነው።ውጫዊ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች፣ ከፍተኛ ሙቀት እና ሌሎች የአሠራር ሁኔታዎች ሁሉም በ IC አሠራር ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ።

ነገር ግን፣ አብዛኛዎቹ እነዚህ ጉዳዮች በትክክል ቁጥጥር የሚደረግባቸው ከፍተኛ-ጭንቀት ፈተናዎችን በመጠቀም ይወገዳሉ።የተቀናጁ ወረዳዎችን አስተማማኝነት በመጨመር አዲስ የውድቀት ዘዴዎችን አይሰጥም.ከፍተኛ ጫናዎችን በመጠቀም በአንጻራዊ ሁኔታ በአጭር ጊዜ ውስጥ የብልሽት ስርጭትን መወሰን እንችላለን.

እነዚህ ሁሉ ገጽታዎች የተቀናጀ ዑደት በትክክል መሥራት መቻሉን ለማረጋገጥ ይረዳሉ.

በተጨማሪም፣ የተቀናጁ ወረዳዎችን ባህሪ ለመወሰን አንዳንድ ባህሪያት እዚህ አሉ።

የሙቀት መጠን

የሙቀት መጠኑ በከፍተኛ ሁኔታ ሊለያይ ይችላል, ይህም የ IC ምርትን እጅግ አስቸጋሪ ያደርገዋል.

ቮልቴጅ.

መሳሪያዎች በትንሹ ሊለያዩ በሚችሉ በስመ ቮልቴጅ ይሰራሉ።

ሂደት

ለመሳሪያዎች ጥቅም ላይ የሚውሉት በጣም አስፈላጊው የሂደት ልዩነቶች የመነሻ ቮልቴጅ እና የሰርጥ ርዝመት ናቸው.የሂደቱ ልዩነት እንደሚከተለው ይመደባል፡-

• ዕጣ ወደ ዕጣ
• ዋፈር ወደ ዋፈር
• ለመሞት ሙት

የተዋሃዱ የወረዳ ጥቅሎች

ጥቅሉ የተቀናጀ የወረዳውን ሞት ያጠቃልላል ፣ ይህም ከእሱ ጋር ለመገናኘት ቀላል ያደርገዋል።በዳይ ላይ ያለው እያንዳንዱ የውጭ ግንኙነት ከትንሽ የወርቅ ሽቦ ጋር በማሸጊያው ላይ ካለው ፒን ጋር ተያይዟል።ፒኖች የብር ቀለም ያላቸው ተርሚናሎች የሚያወጡ ናቸው።ከሌሎች የቺፑ ክፍሎች ጋር ለመገናኘት በወረዳው ውስጥ ያልፋሉ.እነዚህ በወረዳው ውስጥ ስለሚዘዋወሩ እና ከሽቦዎች እና ከቀሪዎቹ ክፍሎች ጋር በማገናኘት በወረዳው ውስጥ ስለሚገኙ በጣም አስፈላጊ ናቸው.

እዚህ ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ የተለያዩ የፓኬጅ ዓይነቶች አሉ.ሁሉም ልዩ የመጫኛ ዓይነቶች፣ ልዩ ልኬቶች እና የፒን ቆጠራዎች አሏቸው።ይህ እንዴት እንደሚሰራ እስቲ እንመልከት።

የፒን ቆጠራ

ሁሉም የተዋሃዱ ሰርኮች ፖላራይዝድ ናቸው, እና እያንዳንዱ ፒን በሁለቱም ተግባር እና ቦታ ላይ የተለያየ ነው.ይህ ማለት ጥቅሉ ሁሉንም ፒን እርስ በርስ መጠቆም እና መለየት ያስፈልገዋል.አብዛኛዎቹ አይሲዎች የመጀመሪያውን ፒን ለማሳየት ነጥብ ወይም ነጥብ ይጠቀማሉ።

የመጀመሪያውን ፒን ቦታ ለይተው ካወቁ በኋላ, በወረዳው ዙሪያ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ሲሄዱ የተቀሩት የፒን ቁጥሮች በቅደም ተከተል ይጨምራሉ.

በመጫን ላይ

ማፈናጠጥ የአንድ ጥቅል ዓይነት ልዩ ባህሪያት አንዱ ነው.ሁሉም ፓኬጆች ከሁለት የመጫኛ ምድቦች በአንዱ ሊመደቡ ይችላሉ፡ ላዩን-ማውንት (ኤስኤምዲ ወይም ኤስኤምቲ) ወይም ቀዳዳ (PTH)።ትላልቅ ስለሆኑ በሆል-ሆል ፓኬጆች መስራት በጣም ቀላል ነው።እነሱ በአንድ የወረዳ አንድ ጎን ላይ ተስተካክለው ለሌላው ተሽጠዋል ።

Surface-mount ጥቅሎች ከትንሽ እስከ ጥቃቅን ድረስ በተለያየ መጠን ይመጣሉ።በሳጥኑ አንድ ጎን ላይ ተስተካክለው ወደ ላይ ይሸጣሉ.የዚህ ጥቅል ፒኖች ከቺፑ ጋር ቀጥ ያሉ፣ በጎን በኩል የተጨመቁ ናቸው ወይም አንዳንድ ጊዜ በቺፑ መሠረት ላይ ባለው ማትሪክስ ውስጥ ይቀመጣሉ።በገጸ-ተራራ መልክ የተዋሃዱ ሰርኮች እንዲሁ ለመገጣጠም ልዩ መሳሪያዎችን ይፈልጋሉ ።

ድርብ ውስጠ-መስመር

ባለሁለት መስመር ውስጥ ጥቅል (DIP) በጣም ከተለመዱት ጥቅሎች አንዱ ነው።ይህ በቀዳዳ አይሲ ጥቅል አይነት ነው።እነዚህ ትንንሽ ቺፖችን ከጥቁር፣ ፕላስቲክ፣ አራት ማዕዘን ቅርጽ ባለው ቤት ውስጥ በአቀባዊ የተዘረጉ ሁለት ትይዩ የፒን ረድፎችን ይይዛሉ።

ፒኖቹ በመካከላቸው 2.54 ሚሜ ያህል ርቀት አላቸው - ከዳቦ ቦርዶች እና ከሌሎች ጥቂት የፕሮቶታይፕ ሰሌዳዎች ጋር ለመገጣጠም ፍጹም የሆነ መደበኛ።በፒን ቆጠራው ላይ በመመስረት፣ የ DIP ጥቅል አጠቃላይ ልኬቶች ከ4 ወደ 64 ሊለያዩ ይችላሉ።

DIP አይሲዎች የዳቦ ሰሌዳውን መሃል ላይ እንዲደራረቡ ለማስቻል በእያንዳንዱ ረድፍ ፒን መካከል ያለው ክልል ተዘርሯል።ይህ ፒኖቹ የራሳቸው ረድፍ እንዳላቸው እና አጭር እንዳይሆኑ ያረጋግጣል።

አነስተኛ-Outline

አነስተኛ-ገጽታ የተዋሃዱ የወረዳ ፓኬጆች ወይም SOIC ከወለል-ተራራ ጋር ተመሳሳይ ናቸው።ሁሉንም ፒን በዲአይፒ ላይ በማጠፍ እና ወደ ታች በመቀነስ የተሰራ ነው።እነዚህን ጥቅሎች በተረጋጋ እጅ እና በተዘጋ አይን እንኳን መሰብሰብ ይችላሉ - በጣም ቀላል ነው!

ባለአራት ጠፍጣፋ

ባለአራት ጠፍጣፋ ፓኬጆች በአራቱም አቅጣጫዎች ፒን ያፈሳሉ።በኳድ ጠፍጣፋ አይሲ ውስጥ ያለው ጠቅላላ የፒን ብዛት ከጎን ከስምንት ፒን (32 ድምር) በአንድ በኩል ወደ ሰባ ፒን (በአጠቃላይ 300+) ሊለያይ ይችላል።እነዚህ ፒኖች በመካከላቸው ከ 0.4 ሚሜ እስከ 1 ሚሜ አካባቢ ያለው ቦታ አላቸው።የኳድ ጠፍጣፋ ጥቅል ትናንሽ ተለዋጮች ዝቅተኛ መገለጫ (LQFP)፣ ቀጭን (TQFP) እና በጣም ቀጭን (VQFP) ጥቅሎችን ያካትታሉ።

የኳስ ፍርግርግ ድርድሮች

የቦል ፍርግርግ አደራደር ወይም BGA በጣም የላቁ የIC ጥቅሎች ናቸው።እነዚህ በማይታመን ሁኔታ የተወሳሰቡ ትናንሽ ጥቅሎች በተዋሃዱ ወረዳዎች ላይ ባለ ሁለት-ልኬት ፍርግርግ ውስጥ ትናንሽ ኳሶች የሚሸጡበት።አንዳንድ ጊዜ ባለሙያዎቹ የሽያጭ ኳሶችን በቀጥታ ከዳይ ጋር ያያይዙታል!

የቦል ፍርግርግ አደራደር ፓኬጆች ብዙውን ጊዜ እንደ Raspberry Pi ወይም pcDuino ለላቁ ማይክሮፕሮሰሰሮች ያገለግላሉ።