Нэгдсэн хэлхээнүүд: тэдгээр нь юу вэ, хэвлэмэл хэлхээний ялгаа ба бусад

нэгдсэн хэлхээ

олон тоо нэгдсэн хэлхээ, чип, микрочип, IC (integrated Circuit) эсвэл CI (integrated Circuit), эсвэл та тэдгээрийг юу гэж нэрлэхийг хүсч байгаа бол эдгээр нь технологийн дэвшлийг одоогийн түвшинд хүргэх боломжийг олгосон электрон хэлхээний нэг төрөл юм. Энэхүү шинэ бүтээлгүйгээр тооцоолол, харилцаа холбоо нь ямар ч байсан байж чадахгүй байх байсан бөгөөд электрон болон цахилгаан төхөөрөмжүүд нь огт өөр байх байсан.

Хэдийгээр жижиг хэмжээтэй, хаа сайгүй байдаг ч эдгээр нэгдсэн хэлхээнүүд нуугдаж байдаг нээх гайхалтай сюрприз. Эндээс та эдгээрийн талаар илүү ихийг мэдэж болно Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүд...

Нэгдсэн хэлхээ гэж юу вэ?

нэгдсэн хэлхээ

олон тоо нэгдсэн хэлхээ нь хагас дамжуулагчийн дэвсгэр юм битүүмжлэгдсэн ба бүртгэгдсэн электрон хэлхээг агуулсан. Эдгээр хэлхээ нь ямар логик гэр бүлд хамаарахаас хамааран өөр өөр жижигрүүлсэн электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ. Жишээлбэл, тэдгээр нь диод, транзистор, резистор, конденсатор гэх мэт байж болно.

Тэдний ачаар хөгжих боломжтой болсон орчин үеийн электроник мөн тэдний зөвшөөрч буй агуу интеграцчлалыг харгалзан шинэ эрин үеийг эхлүүлнэ. Үнэн хэрэгтээ өнөөгийн хамгийн дэвшилтэт чипүүд нь хэдхэн миллиметр квадрат хэмжээтэй хэмжигдэхүүнд хэдэн тэрбум транзисторыг нэгтгэж чаддаг.

Чипсийн түүх

Эхлээд электроникууд бүдүүлэг хэрэглэж эхэлсэн вакуум хавхлага ердийн гэрлийн чийдэнтэй төстэй. Эдгээр хавхлагууд нь том хэмжээтэй, маш үр ашиггүй, нэлээд халдаг, амархан эвдэрдэг тул хагарсан хавхлагуудыг солих шаардлагатай байсан тул тэдгээрийг суурилуулсан компьютер болон бусад тоног төхөөрөмжийг үргэлжлүүлэн ажиллуулах шаардлагатай байв.

En 1947 онд транзисторыг зохион бүтээжээ, хуучин хавхлагуудыг солих бөгөөд электроникийн хувьсгал хийх хэсэг. Түүний ачаар хавхлагуудаас хамаагүй илүү тэсвэртэй, үр ашигтай, хурдан хатуу төлөвт төхөөрөмжтэй болох боломжтой болсон. Гэсэн хэдий ч зарим нь эдгээр элементүүдийн хэд хэдэнийг нэг цахиурын чип болгон нэгтгэж чадна гэж бодсон. Түүхэн дэх анхны интеграль схемүүд ингэж бий болсон.

Цаг хугацаа өнгөрөхөд хатуу төлөвт электроникууд хөгжиж, эд ангиудын хэмжээг багасгаж, зардлыг бууруулсан. 50-иад оны сүүлээр Texas Instruments-ийн зохион бүтээгчийг нэрлэжээ Жак Килби, өөр өөр хэсгүүдийг хооронд нь холбосон хагас дамжуулагч чип болон зарим утсыг бий болгох нь түүнд санагдав. Энэ нь түүхэн дэх анхны чип болсон бөгөөд тэр үүгээрээ Нобелийн шагнал хүртэх болно.

Бараг зэрэгцэн, Роберт НойсТухайн үед Fairchild Semiconductor компанийн ажилтан (дараа нь Intel-ийг үүсгэн байгуулагчдын нэг) байсан тэрээр мөн ижил төстэй төхөөрөмж зохион бүтээсэн боловч Килбигийнхээс маш их давуу талтай байв. Нойс өнөөгийн интеграл схемд байр сууриа тавьж өгөх санааг бүтээжээ. Энэ технологийг хавтгай гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд Килбигийн меза технологиос давуу талтай байв.

Түүнээс хойш энэ нь зогссонгүй хувьсал нь болон эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сайжруулах. Зардал, түлшний хэмнэлт, хэмжээ нь огцом буурч, гүйцэтгэл болон гүйцэтгэл эрс сайжирсан. Өөр ямар ч салбар ийм их хөгжиж байгаагүй бөгөөд өөр ямар ч салбар хүн төрөлхтөнд ийм их нөлөө үзүүлж байгаагүй ...

Тэд хэрхэн бүтээгдсэн бэ?

Журам нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэл энэ нь туйлын төвөгтэй юм. Гэсэн хэдий ч, видео бичлэгээс харахад үүнийг хэд хэдэн энгийн алхамаар нэгтгэн дүгнэж болох бөгөөд ингэснээр хүмүүс хэрхэн хийгдсэнийг ойлгох болно.

Энд би оролдох болно дизайны үе шатуудыг нэгтгэн дүгнэх Хэт гүнзгийрүүлэхгүйгээр хамгийн сайн нь, учир нь энэ нь олон мянган нийтлэлийг өгөх болно:

  1. Хэрэгцээний нэг хэсэг болохын тулд та электрон хэлхээ үүсгэх хэрэгтэй.
  2. Дизайны баг нь чипэнд байх ёстой шинж чанар, үзүүлэлтүүдийг тодорхойлох үүрэгтэй.
  3. Дараа нь энэ чипийг зохион бүтээсэн функцийг боловсруулах логик дизайн гарах хүртэл дизайн нь логик хаалга болон бусад санах ойн элементүүдийг ашиглаж эхэлнэ.
  4. Үүний дараа энэ нь логик түвшинд зөв ажиллаж байгаа эсэхийг тодорхойлохын тулд туршилт, загварчлалын хэд хэдэн үе шат дамждаг, тэр ч байтугай туршилтын чипүүд үүнийг физик байдлаар хийж байгаа эсэхийг шалгах болно.
  5. Загварын үе шат дууссаны дараа загвар зохион бүтээгдсэн хэлхээний схемээс үйлдвэрлэхэд зориулагдсан маскуудын цувралыг бий болгодог. Цахиур дээр сийлбэрлэхийн тулд хээ сийлсэн байдаг.
  6. Энэ хэв маягийг цутгах үйлдвэр эсвэл үйлдвэрт хагас дамжуулагч хавтанд нэгдсэн хэлхээ үүсгэхэд ашигладаг. Эдгээр ялтсууд нь зарим тохиолдолд 200 эсвэл 300 хүртэл чипс агуулдаг.

Энэ нь дизайны үе шат хүртэл, эхлэн үйлдвэрлэлийн талБидэнд:

  1. Цахиурын эрдэсийг элс эсвэл кварцаас гаргаж авдаг.
  2. Үүнийг цэвэршүүлсний дараа хэт цэвэр буюу EGS (Electronic Grade Silicon) болон бусад үйлдвэрт ашигладаг цахиураас илүү цэвэршилттэй болно.
  3. Энэхүү EGS нь цутгах үйлдвэрт хэсэг хэсгээрээ ирдэг бөгөөд түүнийг тигелд хайлуулж, үрийн талстаар дамжуулан Чохральскийн аргаар ургуулдаг. Үүнийг ойлгоход хялбар байхын тулд энгийн хөвөн чихэр нь үзэсгэлэн худалдаанд хэрхэн хийгдсэнтэй төстэй бөгөөд та саваа (үрийн болор), хөвөн (хайлсан цахиур) савааг танилцуулж, эзэлхүүн нь нэмэгддэг.
  4. Энэ алхамын төгсгөлд үр дүн нь цилиндр хэлбэртэй нэг талст цахиурын болор том хэсэг болох ембүү юм. Энэ баар нь маш нимгэн нимгэн талст ялтсын зүсэгдсэн байна.
  5. Эдгээр ялтсууд нь гадаргууг өнгөлөх хэд хэдэн процессыг дамждаг бөгөөд ингэснээр үйлдвэрлэл эхлэхэд бохирдолгүй хэвээр үлдэнэ.
  6. Дараа нь эдгээр ялтсууд дээр чипс үүсгэхийн тулд хэд хэдэн давтагдах процессыг туулах болно. Эдгээр процессууд нь фотолитографи, сийлбэр эсвэл сийлбэр, эпитаксиаль өсөлт, исэлдэлт, ион суулгац гэх мэт физик-химийн төрөл юм.
  7. Эцсийн санаа нь вафель субстрат дээр ерөнхийдөө транзистор бүхий электрон эд ангиудыг бий болгож, дараа нь эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбох давхаргууд нэмж, хамгийн доод давхаргад логик хаалга үүсгэх, дараа нь дараагийн давхаргад эдгээр хаалгыг холбож, анхан шатны нэгжүүдийг (нэмжлэгч, бүртгэлүүд, ...), дараах давхаргад функциональ нэгжүүд (санах ой, ALU, FPU, ...), эцэст нь бүгд хоорондоо холбогдож бүрэн хэлхээг, жишээлбэл, CPU-г үүсгэдэг. Дэвшилтэт чип дээр 20 хүртэл давхарга байж болно.
  8. Хэдэн сарын хугацаа шаардагдах эдгээр бүх процессын дараа өрөм тус бүрт хэдэн зуун тэнцүү хэлхээ гарч ирнэ. Дараагийн зүйл бол тэдгээрийг турших, зүсэх, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг тусдаа цахиурын чипс болгон хуваах явдал юм.
  9. Одоо тэдгээр нь сул хэв болсон тул бид (DIP, SOIC, PGA, QFP, ...) чипийг хамгаалж, гадаргуу дээрх дамжуулагч замууд болох дэвсгэрүүдийг нэгдсэн хэлхээний тээглүүрээр холбоно. .

Мэдээжийн хэрэг, бүх интеграл хэлхээ ижил байдаггүй. Энд би функциональ нэгжүүд болон CPU гэх мэт илүү төвөгтэй зүйлсийн талаар ярьсан боловч 555 таймер эсвэл 4 логик хаалгатай IC зэрэг маш энгийн хэлхээнүүд байдаг. Тэдгээр нь хэдхэн арван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй байх бөгөөд нэг буюу хэд хэдэн давхар металл холболтоор холбогдоно ...

IC-ийн төрлүүд

RISC-V чип

Зөвхөн нэг төрөл биш, хэд хэдэн төрөл байдаг нэгдсэн хэлхээний төрлүүд. Таны олж болох хамгийн алдартай нь:

  • Дижитал нэгдсэн хэлхээ: тэдгээр нь нэлээд алдартай бөгөөд компьютер, хөдөлгөөнт төхөөрөмж, ухаалаг ТВ гэх мэт орчин үеийн олон төхөөрөмжид ашиглагддаг. Эдгээр нь дижитал системд суурилсан, өөрөөр хэлбэл 0 ба 1, 0 нь нам хүчдэлийн дохио, 1 нь өндөр дохиогоор ажилладаг онцлогтой. Ингэж л тэд мэдээллийг кодлож, ажилладаг. Жишээ нь PLC, FPGA, санах ой, CPU, GPU, MCU гэх мэт байж болно.
  • Аналог: хоёртын дохионд тулгуурлахын оронд энэ тохиолдолд тэдгээр нь тасралтгүй дохио болно хүчдэлийн хувьсагчид. Үүний ачаар тэд шүүлтүүр, дохиог өргөтгөх, демодуляция, модуляц гэх мэт ажлуудыг хийж чадна. Мэдээжийн хэрэг, олон систем нь аналог болон дижитал хэлхээтэй ажилладаг бөгөөд үүнийг ашигладаг AD / DA хөрвүүлэгч. Тэдгээрийг шугаман нэгдсэн хэлхээ ба радио давтамж (RF) гэсэн хоёр том бүлэгт хувааж болно. Жишээ нь аудио шүүлтүүрийн чип, дуу өсгөгч, цахилгаан соронзон долгионыг ялгаруулах эсвэл хүлээн авах систем, мэдрэгч гэх мэт байж болно.
  • Холимог дохионы IC: нэрнээс нь харахад эдгээр нь хоёулангийнх нь холимог юм. Зарим жишээ нь аналог-дижитал эсвэл дижитал-аналог хувиргагч, цагны тодорхой чип, таймер, кодлогч / декодер гэх мэт байж болно.

Хэвлэмэл хэлхээний ялгаа

ПХБ хэвлэсэн хэлхээ

Нэгдсэн хэлхээг хэвлэмэл хэлхээтэй андуурч болохгүй. Тэд хоёулаа өөр өөр зүйл юм. Эхнийх нь таны харсанчлан микрочипийг хэлдэг. хэвлэмэл хэлхээ, эсвэл ПХБЭдгээр нь том хавтан дээр хэвлэгддэг өөр төрлийн электрон хэлхээ юм.

олон тоо ялгаа хамгийн алдартай нь:

  • Хэвлэсэн хэлхээ: тэдгээр нь диэлектрикээс гадна цагаан тугалга гагнуураар гагнасан янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (конденсатор, транзистор, резистор, микрочип, ...) холбох зэс зам гэх мэт дамжуулагч шугамын загвар бүхий хавтангаас бүрдэнэ. материал ( субстрат ) холбох харилцан холболтын давхаргыг тусгаарладаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн гадаргууд бэхлэгдэхгүй (SMD) эд ангиудад зориулсан нүхнүүдтэй байдаг. Нөгөөтэйгүүр, тэдгээр нь эд ангиудыг таньж, засвар үйлчилгээг хөнгөвчлөхийн тулд ихэвчлэн домог, цуврал тэмдэг, үсэг, тоотой байдаг. Амархан исэлддэг зэсийг хамгаалахын тулд ихэвчлэн гадаргуугийн боловсруулалт хийдэг. Нэгдсэн хэлхээнээс ялгаатай нь тэдгээрийг засах, эвдэрсэн эд ангиудыг солих эсвэл харилцан холболтыг сэргээх боломжтой.
  • Нэгдсэн хэлхээТэдгээр нь маш жижиг хэмжээтэй, хатуу төлөвтэй, массын үйлдвэрлэлийн өртөг багатай байдаг. ПХБ-ээс ялгаатай нь эдгээрийг засах боломжгүй, учир нь тэдгээрийн эд анги, холболтууд нь маш жижиг тул үүнийг хийх боломжгүй юм.

Нэгдсэн хэлхээний аль нь ч хэвлэмэл хэлхээг орлохгүй, эсвэл эсрэгээрээ. Аль аль нь өөрийн гэсэн хэрэглээтэй бөгөөд ихэнх тохиолдолд практик хэрэглээнд хамтдаа ордог ...

Хамгийн алдартай нэгдсэн хэлхээнүүд

 

микрочип, нэгдсэн хэлхээ

Эцэст нь, олон тооны байдаг маш алдартай нэгдсэн хэлхээ зэрэг электроникийн төслүүдийн ажилтнууд логик хаалга. Тэдгээр нь хямд бөгөөд Amazon эсвэл төрөлжсөн электроник гэх мэт дэлгүүрүүдээс амархан олж болно. Жишээлбэл, хамгийн алдартай нь:


Нийтлэлийн агуулга нь бидний зарчмуудыг баримталдаг редакцийн ёс зүй. Алдааны талаар мэдээлэхийн тулд товшино уу энд байна.

Сэтгэгдэл бичих эхний хүн бай

Сэтгэгдэлээ үлдээгээрэй

Таны и-мэйл хаяг хэвлэгдсэн байх болно.

*

*

  1. Мэдээллийг хариуцах: Мигель Анхель Гатан
  2. Мэдээллийн зорилго: СПАМ-ыг хянах, сэтгэгдлийн менежмент.
  3. Хууль ёсны байдал: Таны зөвшөөрөл
  4. Мэдээллийн харилцаа холбоо: Хуулийн үүргээс бусад тохиолдолд мэдээллийг гуравдагч этгээдэд дамжуулахгүй.
  5. Өгөгдөл хадгалах: Occentus Networks (ЕХ) -с зохион байгуулсан мэдээллийн сан
  6. Эрх: Та хүссэн үедээ мэдээллээ хязгаарлаж, сэргээж, устгаж болно.

Англи хэлний шалгалтКаталан хэлийг туршиж үзээрэйиспани асуулт хариулт