Mga katangian ng produkto

Mga Dokumento at Media

Environmental at Export Classifications

Pinagsama-samang mga Circuit 

Ang integrated circuit (IC) ay isang semiconductor chip na nagdadala ng maraming maliliit na bahagi tulad ng mga capacitor, diodes, transistors, at resistors.Ang mga maliliit na sangkap na ito ay ginagamit upang kalkulahin at mag-imbak ng data sa tulong ng digital o analog na teknolohiya.Maaari mong isipin ang isang IC bilang isang maliit na chip na maaaring magamit bilang isang kumpleto, maaasahang circuit.Ang isang integrated circuit ay maaaring isang counter, oscillator, amplifier, logic gate, timer, memorya ng computer, o kahit microprocessor.

Ang isang IC ay itinuturing na isang pangunahing bloke ng gusali ng lahat ng mga elektronikong aparato ngayon.Ang pangalan nito ay nagmumungkahi ng isang sistema ng maraming magkakaugnay na mga bahagi na naka-embed sa isang manipis, silicon-made na semiconductor na materyal.

Kasaysayan ng Integrated Circuits

Ang teknolohiya sa likod ng mga integrated circuit ay unang ipinakilala noong 1950 nina Robert Noyce at Jack Kilby sa United States of America.Ang US Air Force ang unang mamimili ng bagong imbensyon na ito.Si Jack din si Kilby ay nagpatuloy upang manalo ng Nobel Prize sa Physics noong 2000 para sa kanyang pag-imbento ng mga miniaturized na IC.

1.5 taon pagkatapos ng pagpapakilala ng disenyo ni Kilby, ipinakilala ni Robert Noyce ang sarili niyang bersyon ng integrated circuit.Nalutas ng kanyang modelo ang ilang praktikal na isyu sa device ni Kilby.Gumamit din si Noyce ng silicon para sa kanyang modelo, habang si Jack Kilby ay gumamit ng germanium.

Sina Robert Noyce at Jack Kilby ay parehong nakakuha ng mga patent ng US para sa kanilang kontribusyon sa mga integrated circuit.Nakipaglaban sila sa mga legal na isyu sa loob ng ilang taon.Sa wakas, parehong nagpasya ang mga kumpanya ni Noyce at Kilby na i-cross-license ang kanilang mga imbensyon at ipakilala sila sa isang malaking pandaigdigang merkado.

Mga Uri ng Integrated Circuits

Mayroong dalawang uri ng integrated circuit.Ito ay:

1. Mga analog na IC

Ang mga analog na IC ay may patuloy na nababagong output, depende sa signal na kanilang nakukuha.Sa teorya, ang mga naturang IC ay maaaring makamit ang isang walang limitasyong bilang ng mga estado.Sa ganitong uri ng IC, ang antas ng output ng paggalaw ay isang linear na function ng antas ng input ng signal.

Ang mga linear na IC ay maaaring gumana bilang radio-frequency (RF) at audio-frequency (AF) amplifier.Ang operational amplifier (op-amp) ay ang device na karaniwang ginagamit dito.Bilang karagdagan, ang isang sensor ng temperatura ay isa pang karaniwang aplikasyon.Maaaring i-on at i-off ng mga linear IC ang iba't ibang device kapag naabot na ng signal ang isang tiyak na halaga.Mahahanap mo ang teknolohiyang ito sa mga oven, heater, at air conditioner.

2. Mga Digital na IC

Iba ang mga ito sa mga analog na IC.Hindi sila gumagana sa isang pare-parehong hanay ng mga antas ng signal.Sa halip, gumagana ang mga ito sa ilang mga pre-set na antas.Ang mga digital IC ay pangunahing gumagana sa tulong ng mga logic gate.Ang logic gate ay gumagamit ng binary data.Ang mga signal sa binary data ay mayroon lamang dalawang antas na kilala bilang mababa (logic 0) at mataas (logic 1).

Ang mga digital IC ay ginagamit sa isang malawak na hanay ng mga application tulad ng mga computer, modem, atbp.

Bakit Popular ang Integrated Circuits?

Sa kabila ng naimbento halos 30 taon na ang nakalilipas, ang mga integrated circuit ay ginagamit pa rin sa maraming aplikasyon.Talakayin natin ang ilan sa mga elementong responsable para sa kanilang katanyagan:

1.Scalability 

Ilang taon na ang nakalipas, ang kita ng industriya ng semiconductor ay umabot sa hindi kapani-paniwalang 350 Billion USD.Ang Intel ang pinakamalaking nag-ambag dito.Mayroon ding iba pang mga manlalaro, at karamihan sa mga ito ay kabilang sa digital market.Kung titingnan mo ang mga numero, makikita mo na 80 porsiyento ng mga benta na nabuo ng industriya ng semiconductor ay mula sa merkado na ito.

Malaki ang naging papel ng mga pinagsama-samang circuit sa tagumpay na ito.Nakikita mo, sinuri ng mga mananaliksik ng industriya ng semiconductor ang integrated circuit, mga aplikasyon nito, at mga detalye nito at pinalaki ito.

Ang unang IC na naimbento ay mayroon lamang ilang transistor - 5 upang maging tiyak.At ngayon nakita namin ang 18-core Xeon ng Intel na may kabuuang 5.5 bilyong transistor.Higit pa rito, may 7.1 bilyong transistor ang Storage Controller ng IBM na may 480 MB L4 cache noong 2015.

Malaki ang papel ng scalability na ito sa umiiral na kasikatan ng Integrated Circuits.

2. Gastos

Nagkaroon ng ilang debate sa halaga ng isang IC.Sa paglipas ng mga taon, nagkaroon din ng maling kuru-kuro tungkol sa aktwal na presyo ng isang IC.Ang dahilan sa likod nito ay ang mga IC ay hindi na isang simpleng konsepto.Ang teknolohiya ay sumusulong sa napakabilis na bilis, at ang mga taga-disenyo ng chip ay dapat makasabay sa bilis na ito kapag kinakalkula ang halaga ng IC.

Ilang taon na ang nakalilipas, ang pagkalkula ng gastos para sa isang IC na ginamit upang umasa sa silicon die.Sa oras na iyon, ang pagtantya ng halaga ng chip ay madaling matukoy ng laki ng die.Habang ang silicon ay pangunahing elemento pa rin sa kanilang mga kalkulasyon, kailangan ding isaalang-alang ng mga eksperto ang iba pang mga bahagi kapag kinakalkula ang halaga ng IC, pati na rin.

Sa ngayon, ang mga eksperto ay nagbawas ng isang medyo simpleng equation upang matukoy ang panghuling halaga ng isang IC:

Panghuling Gastos sa IC = Gastos ng Package + Gastos sa Pagsubok + Gastos sa Die + Gastos sa Pagpapadala

Isinasaalang-alang ng equation na ito ang lahat ng kinakailangang elemento na may malaking papel sa paggawa ng chip.Bilang karagdagan, maaaring mayroong ilang iba pang mga kadahilanan na maaaring isaalang-alang.Ang pinakamahalagang bagay na dapat tandaan kapag tinatantya ang mga gastos sa IC ay ang presyo ay maaaring mag-iba sa panahon ng proseso ng produksyon para sa maraming dahilan.

Gayundin, ang anumang mga teknikal na desisyon na ginawa sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa gastos ng proyekto.

3. Maaasahan

Ang paggawa ng mga integrated circuit ay isang napakasensitibong gawain dahil kinakailangan nito ang lahat ng mga system na patuloy na gumana sa milyun-milyong mga cycle.Ang mga panlabas na electromagnetic field, matinding temperatura, at iba pang kondisyon sa pagpapatakbo ay lahat ay may mahalagang papel sa pagpapatakbo ng IC.

Gayunpaman, karamihan sa mga isyung ito ay inalis sa paggamit ng wastong kontroladong pagsusuri sa mataas na stress.Hindi ito nagbibigay ng mga bagong mekanismo ng pagkabigo, na nagpapataas ng pagiging maaasahan ng mga integrated circuit.Maaari din nating matukoy ang pamamahagi ng pagkabigo sa medyo maikling panahon sa pamamagitan ng paggamit ng mas mataas na mga stress.

Nakakatulong ang lahat ng aspetong ito na matiyak na ang isang integrated circuit ay gumagana nang maayos.

Higit pa rito, narito ang ilang mga tampok upang matukoy ang pag-uugali ng mga integrated circuit:

Temperatura

Ang temperatura ay maaaring mag-iba nang husto, na nagpapahirap sa paggawa ng IC.

Boltahe.

Ang mga device ay gumagana sa isang nominal na boltahe na maaaring bahagyang mag-iba.

Proseso

Ang pinakamahalagang pagkakaiba-iba ng proseso na ginagamit para sa mga device ay ang boltahe ng threshold at haba ng channel.Ang pagkakaiba-iba ng proseso ay inuri bilang:

• Marami sa marami
• Ostiya sa ostiya
• Mamatay para mamatay

Mga Integrated Circuit Package

Binabalot ng package ang die ng isang integrated circuit, na ginagawang madali para sa amin na kumonekta dito.Ang bawat panlabas na koneksyon sa die ay naka-link sa isang maliit na piraso ng gintong wire sa isang pin sa pakete.Ang mga pin ay mga extruding terminal na kulay pilak.Dumaan sila sa circuit upang kumonekta sa iba pang bahagi ng chip.Napakahalaga ng mga ito dahil umiikot sila sa circuit at kumonekta sa mga wire at sa iba pang bahagi sa isang circuit.

Mayroong ilang iba't ibang uri ng mga pakete na maaaring gamitin dito.Lahat ng mga ito ay may natatanging mga uri ng pag-mount, natatanging dimensyon, at bilang ng pin.Tingnan natin kung paano ito gumagana.

Pagbibilang ng Pin

Ang lahat ng mga integrated circuit ay polarized, at ang bawat pin ay naiiba sa mga tuntunin ng parehong function at lokasyon.Nangangahulugan ito na kailangang ipahiwatig at ihiwalay ng package ang lahat ng mga pin sa isa't isa.Karamihan sa mga IC ay gumagamit ng alinman sa isang tuldok o isang bingaw upang ipakita ang unang pin.

Sa sandaling matukoy mo ang lokasyon ng unang pin, ang natitirang mga numero ng pin ay tataas nang sunud-sunod habang lumalakad ka ng counter-clockwise sa paligid ng circuit.

Pag-mount

Ang pag-mount ay isa sa mga natatanging katangian ng isang uri ng pakete.Ang lahat ng mga pakete ay maaaring ikategorya ayon sa isa sa dalawang mounting na kategorya: surface-mount (SMD o SMT) o through-hole (PTH).Mas madaling magtrabaho sa mga Through-hole package dahil mas malaki ang mga ito.Ang mga ito ay idinisenyo upang maayos sa isang gilid ng isang circuit at soldered sa isa pa.

Iba't ibang laki ang mga pakete ng surface-mount, mula maliit hanggang maliit.Ang mga ito ay naayos sa isang gilid ng kahon at ibinebenta sa ibabaw.Ang mga pin ng package na ito ay maaaring patayo sa chip, pinipiga sa gilid, o kung minsan ay nakalagay sa isang matrix sa base ng chip.Ang mga pinagsama-samang circuit sa anyo ng isang surface-mount ay nangangailangan din ng mga espesyal na tool upang ma-assemble.

Dalawahang In-Line

Ang Dual In-line Package (DIP) ay isa sa mga pinakakaraniwang pakete.Ito ay isang uri ng through-hole IC package.Ang maliliit na chip na ito ay naglalaman ng dalawang magkatulad na hanay ng mga pin na patayo na umaabot sa labas ng isang itim, plastik, hugis-parihaba na pabahay.

Ang mga pin ay may puwang na humigit-kumulang 2.54 mm sa pagitan ng mga ito – isang karaniwang perpekto upang magkasya sa mga breadboard at ilang iba pang prototyping board.Depende sa bilang ng pin, maaaring mag-iba ang kabuuang sukat ng DIP package mula 4 hanggang 64.

Ang rehiyon sa pagitan ng bawat hilera ng mga pin ay may pagitan upang paganahin ang mga DIP IC na mag-overlap sa gitnang rehiyon ng isang breadboard.Tinitiyak nito na ang mga pin ay may sariling row at hindi maikli.

Maliit na Balangkas

Ang mga small-outline integrated circuit package o SOIC ay katulad ng surface-mount.Binubuo ito sa pamamagitan ng pagyuko ng lahat ng mga pin sa isang DIP at pag-urong pababa.Maaari mong i-assemble ang mga pakete na ito sa isang matatag na kamay at kahit isang nakapikit na mata – Ganyan kadali!

Quad Flat

Ang mga Quad Flat na pakete ay nag-splay ng mga pin sa lahat ng apat na direksyon.Ang kabuuang bilang ng mga pin sa isang quad flat IC ay maaaring mag-iba kahit saan mula sa walong pin sa isang gilid (32 kabuuan) hanggang pitumpung pin sa isang gilid (300+ sa kabuuan).Ang mga pin na ito ay may espasyo na humigit-kumulang 0.4mm hanggang 1mm sa pagitan ng mga ito.Ang mas maliliit na variant ng quad flat package ay binubuo ng low-profile (LQFP), thin (TQFP), at very thin (VQFP) packages.

Mga Ball Grid Array

Ang Ball Grid Arrays o BGA ay ang pinaka-advanced na IC packages sa paligid.Ang mga ito ay hindi kapani-paniwalang kumplikado, maliliit na pakete kung saan ang maliliit na bola ng panghinang ay naka-set up sa isang two-dimensional na grid sa base ng integrated circuit.Minsan ang mga eksperto ay direktang nakakabit ng mga bolang panghinang sa die!

Ang mga pakete ng Ball Grid Arrays ay kadalasang ginagamit para sa mga advanced na microprocessor, tulad ng Raspberry Pi o pcDuino.