Хусусиятҳои маҳсулот

Ҳуҷҷатҳо ва ВАО

Таснифоти экологӣ ва содирот

Схемаҳои интегралӣ

Схемаи интегралӣ (IC) як чипи нимноқилест, ки бисёр ҷузъҳои хурди монанди конденсаторҳо, диодҳо, транзисторҳо ва резисторҳоро дорад.Ин ҷузъҳои хурд барои ҳисоб кардан ва нигоҳ доштани маълумот бо ёрии технологияи рақамӣ ё аналогӣ истифода мешаванд.Шумо метавонед IC-ро ҳамчун чипи хурде тасаввур кунед, ки онро ҳамчун схемаи мукаммал ва боэътимод истифода бурдан мумкин аст.Схемаи интегралӣ метавонад ҳисобкунак, осциллятор, пурқувваткунанда, дарвозаи мантиқӣ, таймер, хотираи компютер ё ҳатто микропросессор бошад.

IC як блоки бунёдии тамоми дастгоҳҳои электронии имрӯза ҳисобида мешавад.Номи он як системаи ҷузъҳои сершумори бо ҳам алоқамандро дар бар мегирад, ки ба маводи нимноқилҳои борик ва кремний сохта шудаанд.

Таърихи схемаҳои интегралӣ 

Технологияи паси микросхемаҳои интегралӣ бори аввал дар соли 1950 аз ҷониби Роберт Нойс ва Ҷек Килби дар Иёлоти Муттаҳидаи Амрико ҷорӣ карда шуда буд.Нерӯҳои ҳавоии ИМА аввалин истеъмолкунандаи ин ихтирооти нав буд.Ҷек инчунин Килби дар соли 2000 барои ихтирои худ дар IC-и хурдтараш ҷоизаи Нобел дар физикаро гирифт.

Пас аз 1,5 сол пас аз ҷорӣ кардани тарҳи Килби, Роберт Нойс версияи шахсии микросхемаҳои интегралӣ пешниҳод кард.Модели ӯ дар дастгоҳи Килби якчанд масъалаҳои амалиро ҳал кард.Нойс инчунин барои модели худ кремнийро истифода бурд, дар ҳоле ки Ҷек Килби германийро истифода бурд. 

Роберт Нойс ва Ҷек Килби барои саҳми худ дар микросхемаҳои интегралӣ патенти ИМА гирифтанд.Онҳо чандин сол бо мушкилоти ҳуқуқӣ мубориза мебурданд.Ниҳоят, ҳам ширкатҳои Нойс ва ҳам Килби тасмим гирифтанд, ки ихтирооти худро литсензия кунанд ва онҳоро ба бозори бузурги ҷаҳонӣ муаррифӣ кунанд.

Намудҳои схемаҳои интегралӣ

Ду намуди микросхемаҳои интегралӣ мавҷуданд.Ҳастанд:

1. IC-ҳои аналогӣ

IC-ҳои аналогӣ вобаста ба сигнале, ки онҳо мегиранд, баромади доимии тағирёбанда доранд.Дар назария, чунин IC-ҳо метавонанд ба шумораи номаҳдуди иёлотҳо ноил шаванд.Дар ин намуди IC, сатҳи баромади ҳаракат функсияи хаттии сатҳи вуруди сигнал мебошад.

IC-ҳои хатӣ метавонанд ҳамчун пурқувваткунандаи радиобасомад (RF) ва аудио-басомад (AF) кор кунанд.Гирифтани амалиётӣ (op-amp) дастгоҳест, ки одатан дар ин ҷо истифода мешавад.Илова бар ин, сенсори ҳарорат як барномаи дигари маъмул аст.IC-ҳои хатӣ метавонанд дастгоҳҳои гуногунро фаъол ва хомӯш кунанд, вақте ки сигнал ба арзиши муайян мерасад.Шумо метавонед ин технологияро дар печҳо, гармкунакҳо ва кондитсионерҳо пайдо кунед. 

2. IC-ҳои рақамӣ 

Инҳо аз IC-ҳои аналогӣ фарқ мекунанд.Онҳо дар доираи доимии сатҳҳои сигнал кор намекунанд.Ба ҷои ин, онҳо дар чанд сатҳҳои қаблан муқарраршуда амал мекунанд.IC-ҳои рақамӣ асосан бо ёрии дарвозаҳои мантиқӣ кор мекунанд.Дарвозаҳои мантиқӣ маълумоти бинариро истифода мебаранд.Сигналҳо дар маълумоти бинарӣ танҳо ду сатҳ доранд, ки онҳо паст (мантиқи 0) ва баланд (мантиқи 1) мебошанд.

IC-ҳои рақамӣ дар доираи васеи барномаҳо, ба монанди компютерҳо, модемҳо ва ғайра истифода мешаванд.

Чаро схемаҳои интегралӣ маъмуланд?

Сарфи назар аз он ки тақрибан 30 сол пеш ихтироъ карда шуда буд, микросхемаҳои интегралӣ то ҳол дар барномаҳои сершумор истифода мешаванд.Биёед баъзе аз унсурҳоеро, ки барои маъруфияти онҳо масъуланд, муҳокима кунем: 

1. Миқёспазирӣ 

Чанд сол пеш даромади саноати нимноқилҳо то ба 350 миллиард доллари амрикоӣ расид.Intel бузургтарин саҳмгузор дар ин ҷо буд.Бозингарони дигар низ буданд ва аксари онҳо ба бозори рақамӣ тааллуқ доштанд.Агар шумо ба рақамҳо назар андозед, хоҳед дид, ки 80 дарсади фурӯши саноати нимноқилҳо аз ин бозор буд.

Дар ин муваффакият схемахои интегралй роли калон бозиданд.Шумо мебинед, ки муҳаққиқони саноати нимноқилҳо микросхемаҳои интегралӣ, татбиқи он ва хусусиятҳои онро таҳлил карда, миқёси онро васеъ карданд.

Аввалин IC-и ихтироъшуда ҳамагӣ чанд транзистор дошт - 5 адад.Ва ҳоло мо 18-аслӣ Xeon Intel-ро бо ҳамагӣ 5,5 миллиард транзистор дидем.Ғайр аз он, дар соли 2015 Controller Storage IBM дорои 7,1 миллиард транзистор бо кэши 480 МБ L4 буд.

Ин миқёспазирӣ дар маъруфияти бартарии схемаҳои интегралӣ нақши калон бозидааст.

2. Арзиш

Дар бораи арзиши IC якчанд баҳсҳо буданд.Дар тӯли солҳо, дар бораи нархи воқеии IC низ тасаввуроти нодуруст вуҷуд дошт.Сабаби ин дар он аст, ки IC дигар мафҳуми оддӣ нестанд.Технология бо суръати бениҳоят баланд пеш меравад ва тарроҳони чип ҳангоми ҳисоб кардани арзиши IC бояд ин суръатро риоя кунанд.

Чанд сол пеш, ҳисобкунии хароҷоти IC барои такя ба штамп кремний истифода мешуд.Дар он вақт, ҳисоб кардани арзиши чип метавонад ба осонӣ аз рӯи андозаи бимирад муайян карда шавад.Дар ҳоле ки кремний ҳанӯз дар ҳисобҳои онҳо унсури асосӣ аст, коршиносон бояд ҳангоми ҳисоб кардани арзиши IC ҷузъҳои дигарро низ ба назар гиранд.

То ба ҳол, коршиносон як муодилаи хеле соддаро барои муайян кардани арзиши ниҳоии IC баровардаанд:

Арзиши ниҳоии IC = Арзиши баста + арзиши санҷиш + арзиши марг + арзиши интиқол

Ин муодила ҳамаи унсурҳои заруриро дар бар мегирад, ки дар истеҳсоли чип нақши бузург доранд.Илова бар ин, метавонад якчанд омилҳои дигаре вуҷуд дошта бошанд, ки метавонанд ба назар гирифта шаванд.Муҳимтарин чизест, ки ҳангоми ҳисоб кардани хароҷоти IC дар хотир бояд дошт, ки нарх метавонад дар ҷараёни истеҳсолот бо сабабҳои гуногун фарқ кунад.

Инчунин, ҳама гуна қарорҳои техникӣ дар ҷараёни истеҳсолот метавонанд ба арзиши лоиҳа таъсири назаррас расонанд.

3. Эътимоднокӣ

Истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ вазифаи хеле ҳассос аст, зеро он талаб мекунад, ки тамоми системаҳо дар тӯли миллионҳо давраҳо пайваста кор кунанд.Майдонҳои электромагнитии беруна, ҳарорати шадид ва дигар шароитҳои корӣ дар кори IC нақши муҳим мебозанд.

Бо вуҷуди ин, аксарияти ин масъалаҳо бо истифодаи санҷиши дурусти назоратшавандаи стресс бартараф карда мешаванд.Он ягон механизми нави вайронкуниро таъмин намекунад, эътимоднокии микросхемаҳои интегралӣ баланд мешавад.Мо инчунин метавонем тақсимоти нокомиро дар муддати нисбатан кӯтоҳ тавассути истифодаи фишорҳои баландтар муайян кунем.

Ҳамаи ин ҷанбаҳо кӯмак мекунанд, ки микросхемаҳои интегралӣ дуруст кор карда тавонанд.

Ғайр аз он, дар ин ҷо баъзе хусусиятҳо барои муайян кардани рафтори микросхемаҳои интегралӣ мавҷуданд:

Ҳарорат

Ҳарорат метавонад ба таври куллӣ фарқ кунад, ки истеҳсоли IC-ро ниҳоят душвор гардонад.

Шиддат.

Дастгоҳҳо бо шиддати номиналӣ кор мекунанд, ки метавонанд каме фарқ кунанд.

Раванд

Муҳимтарин вариантҳои раванде, ки барои дастгоҳҳо истифода мешаванд, шиддати ҳадди аксар ва дарозии канал мебошанд.Варианти равандҳо ба таври зерин тасниф карда мешавад:

• Бисёр ба бисёр
• Вафли ба вафли
• Бимиред то мурдан

Бастаҳои интегралӣ

Маҷмӯа қуттии микросхемаҳои интегралиро печонида, пайвастшавиро ба мо осон мекунад.Ҳар як пайвасти беруна дар штамп бо як порчаи ночизи сими тилло ба пин дар баста пайваст карда мешавад.Пинҳо терминалҳои экструдӣ мебошанд, ки ранги нуқра доранд.Онҳо тавассути схема мегузаранд, то бо дигар қисмҳои чип пайваст шаванд.Инҳо хеле муҳиманд, зеро онҳо дар атрофи схема мегузаранд ва ба симҳо ва боқимондаи ҷузъҳои схема пайваст мешаванд.

Якчанд намуди бастаҳои гуногун мавҷуданд, ки метавонанд дар ин ҷо истифода шаванд.Ҳамаи онҳо намудҳои беназири васлкунӣ, андозаҳои беназир ва ҳисобҳои пин доранд.Биёед бубинем, ки ин чӣ гуна кор мекунад.

Ҳисобкунии PIN

Ҳама микросхемаҳои интегралӣ поляризатсия шудаанд ва ҳар як пин аз ҷиҳати функсия ва ҷойгиршавӣ фарқ мекунад.Ин маънои онро дорад, ки баста бояд ҳамаи пинҳоро аз ҳамдигар нишон диҳад ва ҷудо кунад.Аксарияти IC-ҳо барои нишон додани пинҳои аввал нуқта ё чуқурро истифода мебаранд.

Пас аз он ки шумо ҷойгиршавии пинҳои аввалро муайян мекунед, боқимондаи рақамҳои пин бо пайдарпай афзоиш меёбанд, вақте ки шумо дар атрофи гардиш ба муқобили ақрабаки соат меравед.

Монтаж

Монтажкунӣ яке аз хусусиятҳои беназири навъи бастаҳост.Ҳама бастаҳоро аз рӯи яке аз ду категорияи васлкунӣ гурӯҳбандӣ кардан мумкин аст: рӯизаминӣ (SMD ё SMT) ё тавассути сӯрох (PTH).Бо бастаҳои Through-hole кор кардан хеле осонтар аст, зеро онҳо калонтаранд.Онҳо тарҳрезӣ шудаанд, ки дар як тарафи схема ҷойгир карда шаванд ва ба тарафи дигар кафшер карда шаванд.

Бастаҳои рӯизаминӣ дар андозаҳои гуногун, аз хурд то ночиз меоянд.Онҳо дар як тарафи қуттӣ ҷойгир карда шуда, ба рӯи он кафшер карда мешаванд.Таҷҳизоти ин баста ё ба чип перпендикуляр буда, паҳлӯяш фишурда мешаванд ё баъзан дар матритса дар асоси чип ҷойгир карда мешаванд.Схемаҳои интегралӣ дар шакли монтажи рӯизаминӣ инчунин барои васлшавӣ асбобҳои махсусро талаб мекунанд.

Дучанд дар хати

Dual In-line Package (DIP) яке аз бастаҳои маъмултарин мебошад.Ин як намуди бастаи сӯрохии IC мебошад.Ин микросхемаҳои хурд дорои ду қатори мувозӣ аз пинҳои амудӣ аз корпуси сиёҳ, пластикӣ ва росткунҷа мебошанд.

Пинҳо дар байни онҳо тақрибан 2,54 мм фосила доранд - стандартест, ки ба тахтаҳои нон ва якчанд тахтаҳои дигари прототипсозӣ мувофиқ аст.Вобаста аз шумораи пинҳо, андозаҳои умумии бастаи DIP метавонанд аз 4 то 64 фарқ кунанд.

Минтақаи байни ҳар як қатори пинҳо барои имкон додани DIP IC дар минтақаи марказии тахтаи нон ҷойгир карда шудааст.Ин кафолат медиҳад, ки пинҳо қатори худро доранд ва кӯтоҳ нестанд.

Нақшаи хурд

Бастаҳои микросхемаҳои интегралӣ ё SOIC ба контури рӯизаминӣ монанданд.Он тавассути хам кардани ҳамаи пинҳо дар DIP ва хурд кардани он сохта мешавад.Шумо метавонед ин бастаҳоро бо дасти устувор ва ҳатто чашми пӯшида ҷамъ кунед – Ин хеле осон аст!

Чоргонаи ҳамвор

Бастаҳои Quad Flat пинҳоро дар ҳама чор самт паҳн мекунанд.Шумораи умумии пинҳо дар IC-и чоргонаи ҳамвор метавонад дар ҳама ҷо аз ҳашт пин дар як тараф (ҳамагӣ 32) то ҳафтод пин дар як тараф (дар маҷмӯъ 300+) фарқ кунад.Ин пинҳо дар байни онҳо тақрибан аз 0,4 то 1 мм фосила доранд.Вариантҳои хурдтари бастаи чоргонаи ҳамвор аз бастаҳои профили паст (LQFP), борик (TQFP) ва хеле борик (VQFP) иборатанд.

Массивҳои торҳои тӯб

Ball Grid Arrays ё BGA бастаҳои пешрафтаи IC дар атрофи онҳо мебошанд.Инҳо бастаҳои бениҳоят мураккаб ва хурд мебошанд, ки дар онҳо тӯбҳои ночизи кафшер дар як шабакаи дученака дар асоси микросхемаҳои интегралӣ гузошта шудаанд.Баъзан коршиносон тӯбҳои кафшерро мустақиман ба штамп пайваст мекунанд!

Бастаҳои Ball Grid Arrays аксар вақт барои микропросессорҳои пешрафта, ба монанди Raspberry Pi ё pcDuino истифода мешаванд.