Huanga Hua

Tuhinga & Media

Taiao & Kaweake whakarōpūtanga

Nga Mahi Whakakotahi 

Ko te ara iahiko whakauru (IC) he maramara semiconductor e mau ana i te maha o nga waahanga iti penei i te capacitors, diodes, transistors, me te parenga.Ka whakamahia enei waahanga iti ki te tatau me te penapena raraunga ma te awhina o te hangarau matihiko, tairitenga ranei.Ka taea e koe te whakaaro mo te IC he maramara iti ka taea te whakamahi hei ara iahiko katoa, pono.Ko te ara iahiko whakauru he porotiti, he oscillator, he whakakaha, he kuaha arorau, he taima, he mahara rorohiko, he microprocessor ranei.

Ko te IC e kiia ana he poraka hanga taketake o nga taputapu hiko o enei ra.Ko tona ingoa e whakaatu ana i te punaha o nga waahanga honohono maha kua mau ki roto i te mea kikokore, he mea hanga-a-kirika.

History of Integrated Circuit

Ko te hangarau i muri i nga iahiko whakauru i te tuatahi i whakauruhia i te tau 1950 e Robert Noyce me Jack Kilby i te United States of America.Ko te US Air Force te kaihoko tuatahi o tenei mea hou.I haere ano a Jack Kilby ki te wikitoria i te Nobel Prize in Physics i te tau 2000 mo tana hangahanga o nga IC iti.

1.5 tau i muri mai i te whakaurunga o te hoahoa a Kilby, i whakauruhia e Robert Noyce tana ake putanga o te ara iahiko whakauru.I whakatauhia e tana tauira etahi take whaitake i roto i te taputapu a Kilby.I whakamahia ano e Noyce te hiako mo tana tauira, ko Jack Kilby i whakamahi germanium.

I whiwhi a Robert Noyce raua ko Jack Kilby i nga paatete a Amerika mo ta raua koha ki nga iahiko whakauru.I tohe ratou ki nga take ture mo etahi tau.Ka mutu, i whakatau nga kamupene a Noyce me Kilby ki te whakawhiti raihana i a raatau mahi me te whakauru atu ki tetahi maakete nui o te ao.

Nga Momo Roahiko Whakakotahi

E rua nga momo iahiko whakauru.Ko enei:

1. IC tairitenga

Ko nga IC analog he whakaputanga rerekee tonu, i runga i te tohu e whiwhi ana.I roto i te ariā, ka taea e enei IC te whiwhi i te maha o nga kawanatanga.I roto i tenei momo IC, ko te taumata whakaputa o te nekehanga he mahi raina o te taumata whakauru o te tohu.

Ka taea e nga IC Linear te mahi hei whakanui reo irirangi (RF) me te reo-auro (AF).Ko te whakakaha whakahaere (op-amp) te taputapu e whakamahia ana i konei.I tua atu, he pūoko pāmahana ko tetahi tono noa.Ka taea e nga IC Linear te whakahuri me te whakaweto i nga momo taputapu ina tae te tohu ki tetahi uara.Ka kitea e koe tenei hangarau i roto i nga oumu, nga whakamahana, me nga hau.

2. Mamati ICs

He rereke enei ki nga IC tairitenga.Kaore ratou e mahi i runga i te whānuitanga o nga taumata tohu.Engari, ka mahi i etahi taumata kua whakaritea i mua.Ko nga IC Mamati e mahi ana me te awhina o nga kuaha arorau.Ka whakamahia e nga kuaha arorau nga raraunga rua.Ko nga tohu i roto i nga raraunga rua e rua noa nga taumata e mohiotia ana ko te iti (arorau 0) me te teitei (arorau 1).

Ka whakamahia nga IC Mamati i roto i te whānuitanga o nga tono penei i te rorohiko, pouwhanga, aha atu.

He aha te mea e rongonuihia ana nga Rangahiko Whakakotahi?

Ahakoa te hanga tata ki te 30 tau ki muri, kei te whakamahia tonu nga iahiko whakauru i roto i nga tono maha.Kia matapakihia etahi o nga waahanga e pa ana ki to raatau rongonui:

1.Whakatauira 

I etahi tau ki muri, ka eke nga hua o te umanga semiconductor ki te 350 piriona USD.Ko Intel te kaitakoha nui rawa atu i konei.I etahi atu kaitakaro ano, a ko te nuinga o enei no te maakete matihiko.Mena ka titiro koe ki nga nama, ka kite koe ko te 80 paiheneti o nga hokonga i mahia e te ahumahi semiconductor i ahu mai i tenei maakete.

He nui te mahi a nga iahiko whakauru ki tenei angitu.Ka kite koe, i tātarihia e nga kairangahau o te ahumahi semiconductor te ara iahiko whakauru, ona tono, me ona whakaritenga, me te whakanui ake.

Ko te IC tuatahi i hanga he torutoru noa nga transistors - 5 kia tau.Na inaianei kua kite matou i te Xeon 18-matua a Intel me te katoa o te 5.5 piriona transistors.I tua atu, ko te Kaiwhakahaere Rokiroki a IBM he 7.1 piriona transistors me te 480 MB L4 keteroki i te tau 2015.

He nui te mahi a tenei tauine i roto i te rongonui rongonui o nga Takiwa Whakakotahi.

2. Utu

He maha nga tautohetohe mo te utu mo te IC.I roto i nga tau, he pohehe mo te utu tuturu o te IC hoki.Ko te take i muri i tenei ko nga IC ehara i te kaupapa ngawari.Kei te haere whakamua te hangarau i runga i te tere tere, a me whai tonu nga kaihoahoa maramara ki tenei tere i te tatau i te utu o te IC.

I etahi tau ki muri, ko te tatauranga utu mo te IC i whakamahia ki te whakawhirinaki ki te mate silicon.I taua wa, ka taea te whakatau tata mo te utu maramara ma te rahi o te mate.Ahakoa ko te silicon te mea tuatahi i roto i a raatau tatauranga, me whai whakaaro nga tohunga ki etahi atu waahanga i te wa e tatau ana i te utu IC.

I tenei wa, kua whakatauhia e nga tohunga he wharite ngawari hei whakatau i te utu whakamutunga o te IC:

Utu IC Whakamutunga = Utu Paeke + Utu Whakamatau + Utu Mate + Utu Tukunga

Ka whakaarohia e tenei wharite nga huānga katoa e whai waahi nui ana ki te hanga maramara.I tua atu i tera, tera pea etahi atu mea ka whakaarohia.Ko te mea nui kia maumahara i te wa e whakatau ana i nga utu IC ko te utu ka rereke pea i te wa o te mahi whakaputa mo nga take maha.

Ano hoki, ko nga whakataunga hangarau i mahia i te wa o te mahi whakangao ka whai paanga nui ki te utu o te kaupapa.

3. Tikanga

Ko te hanga iahiko whakauru he mahi tino tairongo na te mea me mahi tonu nga punaha katoa i roto i nga miriona huringa.Ko nga waahi hiko o waho, te wera nui, me etahi atu tikanga whakahaere ka whai waahi nui ki te mahi IC.

Heoi, ko te nuinga o enei take ka whakakorehia ma te whakamahi tika i nga whakamatautau taumaha-nui.Karekau he tikanga ngoikore hou, ka piki ake te pono o nga iahiko whakauru.Ka taea hoki te whakatau i te tohatoha kore i roto i te wa poto ma te whakamahi i nga taumahatanga teitei ake.

Ka awhina enei waahanga katoa ki te whakarite kia pai te mahi a te ara iahiko whakauru.

I tua atu, koinei etahi waahanga hei whakatau i te whanonga o nga iahiko whakauru:

Te pāmahana

Ka rereke pea te pāmahana, ka tino uaua te hanga IC.

Ngaohiko.

Ka mahi nga taputapu i te ngaohiko iti ka rereke te paku.

Tukanga

Ko nga rereketanga o te tukanga tino nui e whakamahia ana mo nga taputapu ko te ngaohiko paepae me te roa o te hongere.Ko te rereketanga o te tukanga kua whakarōpūhia hei:

• Rota ki te rota
• Wafer to wafer
• Ka mate ki te mate

Paahiko Whakakotahitanga

Ka takaia e te kete te mate o te ara iahiko whakauru, he ngawari ki a maatau te hono atu.Ko ia hononga o waho o te mate ka hono ki tetahi waea koura iti ki tetahi titi i runga i te kete.Ko nga titi ko nga pito e whakaputa ana he hiriwa te tae.Ka haere ma te ara iahiko ki te hono atu ki etahi atu waahanga o te maramara.He mea tino nui enei na te mea ka huri haere i te ara iahiko ka hono atu ki nga waea me era atu waahanga o te ara iahiko.

He maha nga momo momo kete ka taea te whakamahi i konei.He momo whakapuru ahurei katoa o ratou, he rahinga ahurei, he tatau titi.Kia titiro tatou ki te mahi o tenei.

Tatau Pin

Ko nga iahiko whakauru katoa he polarized, he rereke ia titi i runga i nga mahi e rua me te waahi.Ko te tikanga me tohu te kete me te wehe i nga titi katoa mai i a raatau.Ko te nuinga o nga IC ka whakamahi i te ira, i te kakari ranei hei whakaatu i te titi tuatahi.

Ina tautuhia e koe te waahi o te titi tuatahi, ka piki haere te toenga o nga nama titi i a koe e huri porotiti-karaka huri noa i te ara iahiko.

Whakaeke

Ko te whakapuru tetahi o nga ahuatanga ahurei o te momo kete.Ka taea te whakarōpūtia nga kohinga katoa kia rite ki tetahi o nga waahanga whakapuru e rua: Maunga-mata (SMD, SMT ranei) ma roto ranei i te poka (PTH).He maamaa ake te mahi me nga paanui-a-roto i te mea he nui ake.Kua hoahoatia kia noho ki tetahi taha o te ara iahiko ka solder ki tetahi atu.

He rereke te rahi o nga kohinga papa-mata, mai i te iti ki te iti.Ka mau ki tetahi taha o te pouaka ka soldered ki te mata.Ko nga titi o tenei kete ka noho tika ki te maramara, ka ruia ki waho o te taha, ka whakatakotoria ranei i etahi wa ki roto i te kopu ki te turanga o te maramara.Ko nga iahiko whakauru i roto i te ahua o te mata-maunga ka hiahia taputapu motuhake hei whakaemi.

Raina Ruarua

Ko te Painga Raina-a-rua (DIP) tetahi o nga kohinga tino noa.He momo mokihi IC puta noa tenei.Kei roto i enei maramara iti e rua nga rarangi titi whakarara e toro poutū ana mai i te whare pango, kirihou, tapawha.

Tata ki te 2.54 mm te mokowhiti o nga titi - he paerewa tino pai kia uru ki roto i nga papa parāoa me etahi atu papa tauira.I runga i te tatau titi, ka rereke pea te rahi o te kete DIP mai i te 4 ki te 64.

Ko te rohe kei waenganui i ia rarangi titi ka mokowhiti kia taea ai e nga DIP ICs te inaki i te rohe pokapū o te papa paraharaha.Ma tenei ka mohio kei a raatau ake te rarangi o nga titi, kaore e poto.

Whakahuahua Iti

He rite te ahua o nga kohinga taiawhio whakahiato iti, SOIC ranei ki te maunga-mata.Ka mahia ma te piko i nga titi katoa ki runga i te DIP me te whakaheke ki raro.Ka taea e koe te whakahiato i enei kete me te ringa mau tonu me te kanohi kati - He ngawari!

Tapawhā Flat

Ko nga kohinga Quad Flat e tiritiri titi ana ki nga ahunga e wha.Ko te tapeke o nga titi i roto i te whaa whaa IC ka rereke ki hea mai i te waru titi i tetahi taha (32 tapeke) ki te whitu tekau pine i tetahi taha (300+ katoa).He 0.4mm ki te 1mm te mokowhiti o enei titi.Ko nga momo iti ake o te kete tapawha papatahi ko nga kohinga iti-profile (LQFP), angiangi (TQFP), me te tino kikokore (VQFP).

Huanga Matiti Poipoi

Ko nga Huanga Matiti Poihe, BGA ranei nga kohinga IC tino matatau huri noa.He tino uaua enei, he kohinga iti kei reira nga poi parani o te konohono ka whakatakotoria ki roto i te matiti ahu-rua i te turanga o te ara iahiko whakauru.I etahi wa ka whakapirihia e nga tohunga nga poi hiko ki te mate!

He maha nga wa e whakamahia ana nga kohinga Poipoi Matiti mo nga miihini miihini, penei i te Raspberry Pi, pcDuino ranei.