პროდუქტის ატრიბუტები

დოკუმენტები და მედია

გარემოსდაცვითი და ექსპორტის კლასიფიკაციები

ინტეგრირებული სქემები 

ინტეგრირებული წრე (IC) არის ნახევარგამტარული ჩიპი, რომელიც ატარებს ბევრ პატარა კომპონენტს, როგორიცაა კონდენსატორები, დიოდები, ტრანზისტორები და რეზისტორები.ეს პატარა კომპონენტები გამოიყენება ციფრული ან ანალოგური ტექნოლოგიის დახმარებით მონაცემთა გამოსათვლელად და შესანახად.თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ IC, როგორც პატარა ჩიპი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სრული, საიმედო წრე.ინტეგრირებული სქემები შეიძლება იყოს მრიცხველი, ოსცილატორი, გამაძლიერებელი, ლოგიკური კარიბჭე, ტაიმერი, კომპიუტერის მეხსიერება ან თუნდაც მიკროპროცესორი.

IC ითვლება ყველა დღევანდელი ელექტრონული მოწყობილობის ფუნდამენტურ სამშენებლო ბლოკად.მისი სახელი მიუთითებს მრავალი ურთიერთდაკავშირებული კომპონენტის სისტემაზე, რომლებიც ჩაშენებულია თხელ, სილიკონისგან დამზადებულ ნახევარგამტარ მასალაში.

ინტეგრირებული სქემების ისტორია

ინტეგრირებული სქემების მიღმა ტექნოლოგია თავდაპირველად დაინერგა 1950 წელს რობერტ ნოისისა და ჯეკ კილბის მიერ ამერიკის შეერთებულ შტატებში.ამ ახალი გამოგონების პირველი მომხმარებელი იყო აშშ-ს საჰაერო ძალები.ჯეკმა ასევე კილბიმ მიიღო ნობელის პრემია ფიზიკაში 2000 წელს მინიატურული IC-ების გამოგონებისთვის.

კილბის დიზაინის შემოღებიდან 1,5 წლის შემდეგ, რობერტ ნოისმა წარმოადგინა ინტეგრირებული მიკროსქემის საკუთარი ვერსია.მისმა მოდელმა კილბის მოწყობილობაში რამდენიმე პრაქტიკული საკითხი გადაჭრა.ნოისმა ასევე გამოიყენა სილიკონი თავისი მოდელისთვის, ჯეკ კილბი კი გერმანიუმს.

რობერტ ნოისმა და ჯეკ კილბიმ ორივემ მიიღო აშშ-ს პატენტები ინტეგრირებულ სქემებში შეტანილი წვლილისთვის.ისინი რამდენიმე წლის განმავლობაში იბრძოდნენ იურიდიულ საკითხებთან.საბოლოოდ, ნოისმა და კილბის კომპანიებმა გადაწყვიტეს თავიანთი გამოგონებების ჯვარედინი ლიცენზირება და მათი უზარმაზარ გლობალურ ბაზარზე გაცნობა.

ინტეგრირებული სქემების სახეები

არსებობს ორი ტიპის ინტეგრირებული სქემები.Ესენი არიან:

1. ანალოგური IC-ები

ანალოგური IC-ებს აქვთ მუდმივად ცვალებადი გამომავალი, რაც დამოკიდებულია მათ მიერ მიღებულ სიგნალზე.თეორიულად, ასეთ IC-ებს შეუძლიათ მიაღწიონ შეუზღუდავი რაოდენობის მდგომარეობას.ამ ტიპის IC-ში, მოძრაობის გამომავალი დონე არის სიგნალის შეყვანის დონის ხაზოვანი ფუნქცია.

ხაზოვანი IC-ებს შეუძლიათ ფუნქციონირება როგორც რადიოსიხშირული (RF) და აუდიო სიხშირის (AF) გამაძლიერებლები.ოპერაციული გამაძლიერებელი (op-amp) არის მოწყობილობა, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება აქ.გარდა ამისა, ტემპერატურის სენსორი კიდევ ერთი გავრცელებული პროგრამაა.ხაზოვან IC-ებს შეუძლიათ სხვადასხვა მოწყობილობების ჩართვა და გამორთვა, როგორც კი სიგნალი გარკვეულ მნიშვნელობას მიაღწევს.თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ეს ტექნოლოგია ღუმელებში, გამათბობლებში და კონდიციონერებში.

2. ციფრული IC-ები

ეს განსხვავდება ანალოგური IC-ებისგან.ისინი არ მუშაობენ სიგნალის დონის მუდმივ დიაპაზონში.ამის ნაცვლად, ისინი მოქმედებენ რამდენიმე წინასწარ დაყენებულ დონეზე.ციფრული IC–ები ფუნდამენტურად მუშაობს ლოგიკური გეითების დახმარებით.ლოგიკური კარიბჭეები იყენებენ ორობით მონაცემებს.ბინარულ მონაცემებში სიგნალებს აქვთ მხოლოდ ორი დონე, რომელიც ცნობილია როგორც დაბალი (ლოგიკა 0) და მაღალი (ლოგიკა 1).

ციფრული IC-ები გამოიყენება აპლიკაციების ფართო სპექტრში, როგორიცაა კომპიუტერები, მოდემები და ა.შ.

რატომ არის პოპულარული ინტეგრირებული სქემები?

მიუხედავად იმისა, რომ იგი გამოიგონეს თითქმის 30 წლის წინ, ინტეგრირებული სქემები კვლავ გამოიყენება მრავალ აპლიკაციაში.მოდით განვიხილოთ ზოგიერთი ელემენტი, რომელიც პასუხისმგებელია მათ პოპულარობაზე:

1.მაშტაბიანობა 

რამდენიმე წლის წინ, ნახევარგამტარების ინდუსტრიის შემოსავალმა წარმოუდგენელ 350 მილიარდ დოლარამდე მიაღწია.Intel იყო ყველაზე დიდი წვლილი აქ.იყვნენ სხვა მოთამაშეებიც და მათი უმეტესობა ციფრულ ბაზარს ეკუთვნოდა.თუ გადახედავთ ციფრებს, ნახავთ, რომ ნახევარგამტარული ინდუსტრიის მიერ წარმოებული გაყიდვების 80 პროცენტი სწორედ ამ ბაზრიდან იყო.

ამ წარმატებაში დიდი როლი ითამაშა ინტეგრირებულმა სქემებმა.ხედავთ, ნახევარგამტარების ინდუსტრიის მკვლევარებმა გააანალიზეს ინტეგრირებული წრე, მისი აპლიკაციები და სპეციფიკაციები და გააფართოვეს იგი.

პირველ IC-ს, რომელიც ოდესმე გამოიგონეს, მხოლოდ რამდენიმე ტრანზისტორი იყო - 5 კონკრეტული.ახლა კი ჩვენ ვნახეთ Intel-ის 18 ბირთვიანი Xeon, სულ 5,5 მილიარდი ტრანზისტორით.გარდა ამისა, IBM-ის Storage Controller-ს ჰქონდა 7,1 მილიარდი ტრანზისტორი 480 MB L4 ქეშით 2015 წელს.

ამ მასშტაბურობამ დიდი როლი ითამაშა ინტეგრირებული სქემების გაბატონებულ პოპულარობაში.

2. ღირებულება

იყო რამდენიმე დებატები IC-ის ღირებულებაზე.წლების განმავლობაში არსებობდა მცდარი წარმოდგენა IC-ის რეალურ ფასზეც.ამის მიზეზი ის არის, რომ IC–ები აღარ არის მარტივი კონცეფცია.ტექნოლოგია წინ მიდის საოცრად სწრაფი სიჩქარით და ჩიპების დიზაინერებმა უნდა შეინარჩუნონ ეს ტემპი IC-ის ღირებულების გაანგარიშებისას.

რამდენიმე წლის წინ, IC-ის ღირებულების გაანგარიშება გამოყენებული იყო სილიკონის საძირკველზე დაყრდნობით.იმ დროს, ჩიპის ღირებულების შეფასება ადვილად შეიძლებოდა განისაზღვროს საყრდენის ზომით.მიუხედავად იმისა, რომ სილიციუმი ჯერ კიდევ მათი გამოთვლების ძირითადი ელემენტია, ექსპერტებმა უნდა გაითვალისწინონ სხვა კომპონენტებიც IC ღირებულების გაანგარიშებისას.

ჯერჯერობით, ექსპერტებმა გამოიტანეს საკმაოდ მარტივი განტოლება IC-ის საბოლოო ღირებულების დასადგენად:

საბოლოო IC ღირებულება = პაკეტის ღირებულება + ტესტის ღირებულება + საფასური + ტრანსპორტირების ღირებულება

ეს განტოლება ითვალისწინებს ყველა საჭირო ელემენტს, რომელიც უზარმაზარ როლს ასრულებს ჩიპის წარმოებაში.გარდა ამისა, შეიძლება არსებობდეს სხვა ფაქტორებიც, რომლებიც შეიძლება ჩაითვალოს.ყველაზე მნიშვნელოვანი რამ, რაც უნდა გვახსოვდეს IC ხარჯების შეფასებისას არის ის, რომ ფასი შეიძლება განსხვავდებოდეს წარმოების პროცესში მრავალი მიზეზის გამო.

ასევე, წარმოების პროცესში მიღებული ნებისმიერი ტექნიკური გადაწყვეტილება შეიძლება მნიშვნელოვანი გავლენა იქონიოს პროექტის ღირებულებაზე.

3. საიმედოობა

ინტეგრირებული სქემების წარმოება ძალიან მგრძნობიარე ამოცანაა, რადგან ის მოითხოვს ყველა სისტემას უწყვეტად მუშაობას მილიონობით ციკლის განმავლობაში.გარე ელექტრომაგნიტური ველები, ექსტრემალური ტემპერატურა და სხვა სამუშაო პირობები ყველა მნიშვნელოვან როლს თამაშობს IC მუშაობაში.

თუმცა, ამ პრობლემების უმეტესობა აღმოიფხვრება სწორად კონტროლირებადი მაღალი სტრესის ტესტირების გამოყენებით.ის არ იძლევა უკმარისობის ახალ მექანიზმებს, რაც ზრდის ინტეგრირებული სქემების საიმედოობას.ჩვენ ასევე შეგვიძლია განვსაზღვროთ მარცხის განაწილება შედარებით მოკლე დროში უფრო მაღალი სტრესების გამოყენებით.

ყველა ეს ასპექტი დაგეხმარებათ დარწმუნდეთ, რომ ინტეგრირებულ წრეს შეუძლია სწორად იმუშაოს.

გარდა ამისა, აქ მოცემულია რამდენიმე მახასიათებელი ინტეგრირებული სქემების ქცევის დასადგენად:

ტემპერატურა

ტემპერატურა შეიძლება მკვეთრად განსხვავდებოდეს, რაც ართულებს IC-ის წარმოებას.

Ვოლტაჟი.

მოწყობილობები მუშაობენ ნომინალური ძაბვით, რომელიც შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს.

პროცესი

მოწყობილობებისთვის გამოყენებული პროცესის ყველაზე მნიშვნელოვანი ვარიაციები არის ბარიერის ძაბვა და არხის სიგრძე.პროცესის ცვალებადობა კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:

• ბევრი ბევრი
• ვაფლი ვაფლს
• მოკვდი რომ მოკვდე

ინტეგრირებული მიკროსქემის პაკეტები

პაკეტი ახვევს ინტეგრირებული მიკროსქემის საყრდენს, რაც გვაადვილებს მასთან დაკავშირებას.ყოველი გარე შეერთება საყრდენზე მიბმულია ოქროს მავთულის პატარა ნაჭრით შეფუთვაზე არსებულ ქინძისთავთან.ქინძისთავები არის ექსტრუზიული ტერმინალები, რომლებიც ვერცხლისფერია.ისინი გადიან წრედში ჩიპის სხვა ნაწილებთან დასაკავშირებლად.ეს ძალზე მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი მოძრაობენ წრედის გარშემო და უკავშირდებიან მავთულხლართებს და დანარჩენ კომპონენტებს წრეში.

არსებობს რამდენიმე სხვადასხვა ტიპის პაკეტი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას აქ.ყველა მათგანს აქვს უნიკალური სამონტაჟო ტიპები, უნიკალური ზომები და ქინძისთავები.მოდით შევხედოთ როგორ მუშაობს ეს.

პინების დათვლა

ყველა ინტეგრირებული სქემები პოლარიზებულია და თითოეული პინი განსხვავებულია როგორც ფუნქციით, ასევე მდებარეობით.ეს ნიშნავს, რომ პაკეტმა უნდა მიუთითოს და გამოყოს ყველა ქინძისთავები ერთმანეთისგან.IC-ების უმეტესობა იყენებს წერტილს ან ჭრილს პირველი პინის საჩვენებლად.

მას შემდეგ რაც დაადგინეთ პირველი პინის მდებარეობა, პინების დანარჩენი რიცხვები იზრდება თანმიმდევრობით, როცა წრეზე საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით მიდიხართ.

მონტაჟი

მონტაჟი პაკეტის ტიპის ერთ-ერთი უნიკალური მახასიათებელია.ყველა პაკეტი შეიძლება დაიყოს ორი სამონტაჟო კატეგორიიდან ერთ-ერთის მიხედვით: ზედაპირული დამონტაჟება (SMD ან SMT) ან ნახვრეტი (PTH).გაცილებით ადვილია Through-hole პაკეტებთან მუშაობა, რადგან ისინი უფრო დიდია.ისინი შექმნილია მიკროსქემის ერთ მხარეს დასამაგრებლად და მეორეზე დასამაგრებლად.

ზედაპირული სამონტაჟო პაკეტები მოდის სხვადასხვა ზომის, პატარადან მინუსკულამდე.ისინი ფიქსირდება ყუთის ერთ მხარეს და შედუღებულია ზედაპირზე.ამ პაკეტის ქინძისთავები ან ჩიპზე პერპენდიკულარულია, გვერდიდან გამოწეული, ან ზოგჯერ ჩიპის ძირზე მატრიცაშია მოთავსებული.ინტეგრირებული სქემები ზედაპირული სამაგრის სახით ასევე საჭიროებს სპეციალურ ხელსაწყოებს აწყობისთვის.

Dual In-Line

Dual In-line Package (DIP) ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული პაკეტია.ეს არის ხვრელი IC პაკეტის ტიპი.ეს პატარა ჩიპები შეიცავს ქინძისთავების ორ პარალელურ რიგს, რომლებიც ვერტიკალურად ვრცელდება შავი, პლასტმასის, მართკუთხა კორპუსიდან.

ქინძისთავებს შორის მანძილი დაახლოებით 2,54 მმ-ია - სტანდარტული იდეალურია პურის დაფებში და რამდენიმე სხვა პროტოტიპის დაფაში მოსათავსებლად.პინების რაოდენობადან გამომდინარე, DIP პაკეტის საერთო ზომები შეიძლება განსხვავდებოდეს 4-დან 64-მდე.

ქინძისთავების თითოეულ მწკრივს შორის არსებული რეგიონი დაშორებულია, რათა DIP IC-ებმა გადაფარონ პურის დაფის ცენტრალური რეგიონი.ეს უზრუნველყოფს იმას, რომ ქინძისთავებს აქვთ საკუთარი რიგი და არ არის მოკლე.

Small-Outline

მცირე მოხაზულობის ინტეგრირებული მიკროსქემის პაკეტები ან SOIC მსგავსია ზედაპირული სამაგრის.იგი მზადდება DIP-ზე ყველა ქინძისთავის მოხრისა და ქვევით შეკუმშვით.ამ პაკეტების აწყობა შეგიძლიათ მტკიცე ხელით და დახუჭული თვალითაც კი – ეს ასე მარტივია!

ოთხკუთხა ბინა

Quad Flat პაკეტები აბრტყელებენ ქინძისთავებს ოთხივე მიმართულებით.ქინძისთავების საერთო რაოდენობა ოთხ ბრტყელ IC-ში შეიძლება განსხვავდებოდეს რვა ქინძისთავიდან გვერდზე (სულ 32) სამოცდაათ ქინძისთავამდე (სულ 300+).ამ ქინძისთავებს შორის სივრცეა დაახლოებით 0.4 მმ-დან 1 მმ-მდე.ოთხკუთხა ბრტყელი პაკეტის მცირე ვარიანტები შედგება დაბალი პროფილის (LQFP), თხელი (TQFP) და ძალიან თხელი (VQFP) პაკეტებისგან.

ბურთის ბადის მასივები

Ball Grid Arrays ან BGA არის ყველაზე მოწინავე IC პაკეტები.ეს წარმოუდგენლად რთული, პატარა პაკეტებია, სადაც წვრილი ბურთები დამონტაჟებულია ორგანზომილებიან ბადეში ინტეგრირებული მიკროსქემის ბაზაზე.ზოგჯერ ექსპერტები ამაგრებენ გამაგრილებელ ბურთებს პირდაპირ საძირეზე!

Ball Grid Arrays პაკეტები ხშირად გამოიყენება მოწინავე მიკროპროცესორებისთვის, როგორიცაა Raspberry Pi ან pcDuino.