उत्पादन विशेषताहरू

कागजात र मिडिया

पर्यावरण र निर्यात वर्गीकरण

एकीकृत सर्किट

एक एकीकृत सर्किट (आईसी) एक अर्धचालक चिप हो जसले धेरै स-साना घटकहरू जस्तै क्यापेसिटर, डायोड, ट्रान्जिस्टर र प्रतिरोधकहरू बोक्छ।यी साना कम्पोनेन्टहरू डिजिटल वा एनालग टेक्नोलोजीको मद्दतले डाटा गणना र भण्डारण गर्न प्रयोग गरिन्छ।तपाईले IC लाई सानो चिपको रूपमा सोच्न सक्नुहुन्छ जुन पूर्ण, भरपर्दो सर्किटको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।एक एकीकृत सर्किट काउन्टर, ओसिलेटर, एम्पलीफायर, तर्क गेट, टाइमर, कम्प्युटर मेमोरी, वा माइक्रोप्रोसेसर पनि हुन सक्छ।

आईसीलाई आजका सबै इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको आधारभूत निर्माण ब्लक मानिन्छ।यसको नामले पातलो, सिलिकन-निर्मित सेमीकन्डक्टर सामाग्रीमा इम्बेड गरिएको बहु अन्तर्लिङ्क कम्पोनेन्टहरूको प्रणालीलाई सुझाव दिन्छ।

एकीकृत सर्किटको इतिहास 

एकीकृत सर्किट पछाडिको प्रविधिलाई सन् १९५० मा संयुक्त राज्य अमेरिकामा रोबर्ट नोइस र ज्याक किल्बीले सुरु गरेका थिए।अमेरिकी वायुसेना यस नयाँ आविष्कारको पहिलो उपभोक्ता थियो।ज्याक किल्बीले पनि मिनिएचुराइज्ड आईसीहरूको आविष्कारको लागि 2000 मा भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जित्न सफल भए।

किल्बीको डिजाइनको परिचयको 1.5 वर्ष पछि, रोबर्ट नोयसले एकीकृत सर्किटको आफ्नै संस्करण प्रस्तुत गरे।उसको मोडेलले किल्बीको उपकरणमा धेरै व्यावहारिक समस्याहरू समाधान गर्यो।नोइसले आफ्नो मोडेलको लागि सिलिकन पनि प्रयोग गरे, जबकि ज्याक किल्बीले जर्मेनियम प्रयोग गरे। 

रोबर्ट नोयस र ज्याक किल्बी दुबैले एकीकृत सर्किटहरूमा योगदानको लागि अमेरिकी पेटेन्टहरू पाए।उनीहरूले केही वर्षदेखि कानुनी समस्यासँग लड्दै आएका छन् ।अन्तमा, Noyce र Kilby का कम्पनीहरूले आफ्ना आविष्कारहरूलाई क्रस-लाइसेन्स दिने र तिनीहरूलाई ठूलो विश्वव्यापी बजारमा पेश गर्ने निर्णय गरे।

एकीकृत सर्किट के प्रकार

त्यहाँ दुई प्रकारका एकीकृत सर्किटहरू छन्।यी हुन्:

1. एनालग आईसीहरू

एनालग आईसीहरूसँग निरन्तर परिवर्तनीय आउटपुट छ, तिनीहरूले प्राप्त गरिरहेको संकेतमा निर्भर गर्दछ।सिद्धान्तमा, त्यस्ता आईसीहरूले असीमित संख्यामा राज्यहरू प्राप्त गर्न सक्छन्।यस प्रकारको आईसीमा, आन्दोलनको आउटपुट स्तर सिग्नलको इनपुट स्तरको एक रेखीय प्रकार्य हो।

रैखिक आईसीहरूले रेडियो-फ्रिक्वेन्सी (RF) र अडियो-फ्रिक्वेन्सी (AF) एम्पलीफायरहरूको रूपमा काम गर्न सक्छन्।परिचालन एम्पलीफायर (op-amp) सामान्यतया यहाँ प्रयोग गरिने यन्त्र हो।थप रूपमा, तापमान सेन्सर अर्को सामान्य अनुप्रयोग हो।रैखिक ICs ले संकेत एक निश्चित मानमा पुगेपछि विभिन्न यन्त्रहरूलाई सक्रिय र बन्द गर्न सक्छ।तपाईंले यो प्रविधि ओभन, हीटर र एयर कन्डिसनरहरूमा पाउन सक्नुहुन्छ। 

2. डिजिटल आईसीहरू 

यी एनालग आईसीहरू भन्दा फरक छन्।तिनीहरू सिग्नल स्तरहरूको स्थिर दायरामा काम गर्दैनन्।बरु, तिनीहरू केही पूर्व-सेट स्तरहरूमा काम गर्छन्।डिजिटल आईसीहरूले आधारभूत रूपमा तर्क गेटहरूको मद्दतले काम गर्दछ।तर्क गेट्स बाइनरी डाटा प्रयोग गर्दछ।बाइनरी डेटामा सिग्नलहरू कम (लजिक ०) र उच्च (लजिक १) भनेर चिनिने दुई स्तरहरू मात्र छन्।

डिजिटल आईसीहरू कम्प्यूटर, मोडेम, आदि जस्ता अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरामा प्रयोग गरिन्छ।

एकीकृत सर्किटहरू किन लोकप्रिय छन्?

लगभग 30 वर्ष पहिले आविष्कार गरिए तापनि, एकीकृत सर्किट अझै पनि धेरै अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।तिनीहरूको लोकप्रियताको लागि जिम्मेवार केही तत्वहरू छलफल गरौं: 

1. मापन योग्यता 

केही वर्ष पहिले, अर्धचालक उद्योगको राजस्व अविश्वसनीय 350 बिलियन USD सम्म पुग्यो।इन्टेल यहाँ सबैभन्दा ठूलो योगदानकर्ता थियो।त्यहाँ अन्य खेलाडीहरू पनि थिए, र तीमध्ये धेरै डिजिटल बजारका थिए।यदि तपाईले संख्याहरू हेर्नुभयो भने, तपाईले देख्नुहुनेछ कि सेमीकन्डक्टर उद्योगले उत्पादन गरेको बिक्रीको 80 प्रतिशत यो बजारबाट भएको थियो।

यस सफलतामा एकीकृत सर्किटले ठूलो भूमिका खेलेको छ।तपाईंले देख्नुभयो, अर्धचालक उद्योगका अनुसन्धानकर्ताहरूले एकीकृत सर्किट, यसको अनुप्रयोगहरू, र यसको विशिष्टताहरू विश्लेषण गरे र यसलाई मापन गरे।

आविष्कार गरिएको पहिलो आईसीमा केही ट्रान्जिस्टरहरू थिए - 5 विशिष्ट हुन।र अब हामीले Intel को 18-core Xeon कुल 5.5 बिलियन ट्रान्जिस्टरहरू देखेका छौं।यसबाहेक, IBM को भण्डारण नियन्त्रकसँग 2015 मा 480 MB L4 क्यासको साथ 7.1 बिलियन ट्रान्जिस्टरहरू थिए।

यो स्केलेबिलिटीले एकीकृत सर्किटहरूको प्रचलित लोकप्रियतामा ठूलो भूमिका खेलेको छ।

2. लागत

IC को लागत मा धेरै बहस भएको छ।वर्षौंदेखि, आईसीको वास्तविक मूल्यको बारेमा पनि गलत धारणा रहेको छ।यसको पछाडिको कारण यो हो कि ICs अब एक साधारण अवधारणा छैन।टेक्नोलोजी एकदमै तीव्र गतिमा अगाडि बढिरहेको छ, र IC को लागत गणना गर्दा चिप डिजाइनरहरूले यो गतिलाई निरन्तरता दिनुपर्छ।

केही वर्ष पहिले, IC को लागि लागत गणना सिलिकन डाइ मा निर्भर थियो।त्यस समयमा, चिप लागत अनुमान गर्न सजिलै संग डाइ साइज द्वारा निर्धारण गर्न सकिन्छ।जबकि सिलिकन अझै पनि तिनीहरूको गणनामा प्राथमिक तत्व हो, विज्ञहरूले IC लागत गणना गर्दा अन्य घटकहरू पनि विचार गर्न आवश्यक छ।

अहिलेसम्म, विशेषज्ञहरूले IC को अन्तिम लागत निर्धारण गर्न एकदम सरल समीकरण निकालेका छन्:

अन्तिम आईसी लागत = प्याकेज लागत + परीक्षण लागत + मर लागत + ढुवानी लागत

यो समीकरणले सबै आवश्यक तत्वहरूलाई विचार गर्दछ जसले चिप निर्माणमा ठूलो भूमिका खेल्छ।यसको अतिरिक्त, त्यहाँ विचार गर्न सक्ने केहि अन्य कारक हुन सक्छ।IC लागत अनुमान गर्दा दिमागमा राख्नको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा यो हो कि मूल्य धेरै कारणहरूको लागि उत्पादन प्रक्रियाको समयमा भिन्न हुन सक्छ।

साथै, निर्माण प्रक्रियाको क्रममा लिइएका कुनै पनि प्राविधिक निर्णयहरूले परियोजनाको लागतमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्न सक्छ।

3. विश्वसनीयता

एकीकृत सर्किटहरूको उत्पादन एक धेरै संवेदनशील कार्य हो किनकि यसले लाखौं चक्रहरूमा सबै प्रणालीहरूलाई निरन्तर काम गर्न आवश्यक छ।बाह्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रहरू, चरम तापक्रम, र अन्य अपरेटिङ अवस्थाहरूले IC सञ्चालनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्।

यद्यपि, यी धेरै जसो समस्याहरू सही रूपमा नियन्त्रित उच्च-तनाव परीक्षणको प्रयोगबाट हटाइन्छ।यसले कुनै नयाँ विफलता संयन्त्र प्रदान गर्दैन, एकीकृत सर्किटहरूको विश्वसनीयता बढाउँदै।हामी उच्च तनावको प्रयोग मार्फत अपेक्षाकृत छोटो समयमा असफलता वितरण पनि निर्धारण गर्न सक्छौं।

यी सबै पक्षहरूले यो सुनिश्चित गर्न मद्दत गर्दछ कि एक एकीकृत सर्किट ठीकसँग काम गर्न सक्षम छ।

यसबाहेक, एकीकृत सर्किटहरूको व्यवहार निर्धारण गर्न यहाँ केही सुविधाहरू छन्:

तापक्रम

तापक्रम एकदमै फरक हुन सक्छ, जसले आईसीको उत्पादनलाई निकै कठिन बनाउँछ।

भोल्टेज।

यन्त्रहरू नाममात्र भोल्टेजमा काम गर्छन् जुन थोरै फरक हुन सक्छ।

प्रक्रिया

यन्त्रहरूको लागि प्रयोग गरिने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया भिन्नताहरू थ्रेसहोल्ड भोल्टेज र च्यानल लम्बाइ हुन्।प्रक्रिया भिन्नता निम्न रूपमा वर्गीकृत गरिएको छ:

• धेरै धेरै धेरै
• वेफर देखि वेफर
• मर्न मर्नु

एकीकृत सर्किट प्याकेज

प्याकेजले एकीकृत परिपथको डाई र्‍याप गर्दछ, यसले हामीलाई जडान गर्न सजिलो बनाउँछ।डाइमा प्रत्येक बाह्य जडान प्याकेजमा पिनमा सुनको तारको सानो टुक्रासँग जोडिएको छ।पिनहरू निकासी टर्मिनलहरू हुन् जुन चाँदीको रंगमा हुन्छन्।तिनीहरू चिपको अन्य भागहरूसँग जडान गर्न सर्किट मार्फत जान्छ।यी अत्यधिक आवश्यक छन् किनभने तिनीहरू सर्किटको वरिपरि जान्छन् र तारहरू र सर्किटमा बाँकी कम्पोनेन्टहरू जडान हुन्छन्।

त्यहाँ धेरै प्रकारका प्याकेजहरू छन् जुन यहाँ प्रयोग गर्न सकिन्छ।ती सबैसँग अद्वितीय माउन्टिंग प्रकारहरू, अद्वितीय आयामहरू, र पिन गणनाहरू छन्।यो कसरी काम गर्छ एक नजर राखौं।

पिन गणना

सबै एकीकृत सर्किटहरू ध्रुवीकृत छन्, र प्रत्येक पिन कार्य र स्थान दुवैको सन्दर्भमा फरक छ।यसको मतलब प्याकेजले सबै पिनहरूलाई एकअर्काबाट संकेत गर्न र अलग गर्न आवश्यक छ।धेरैजसो आईसीहरूले पहिलो पिन देखाउन डट वा नच प्रयोग गर्छन्।

एकचोटि तपाईंले पहिलो पिनको स्थान पहिचान गरेपछि, बाँकी पिन नम्बरहरू अनुक्रममा बढ्छ जब तपाईं सर्किट वरिपरि घडीको विपरीत दिशामा जानुहुन्छ।

माउन्ट गर्दै

माउन्टिङ प्याकेज प्रकारको अद्वितीय विशेषताहरू मध्ये एक हो।सबै प्याकेजहरू दुई माउन्टिंग कोटिहरू मध्ये एक अनुसार वर्गीकृत गर्न सकिन्छ: सतह-माउन्ट (SMD वा SMT) वा प्वाल-होल (PTH)।थ्रु-होल प्याकेजहरूसँग काम गर्न धेरै सजिलो छ किनभने तिनीहरू ठूला छन्।तिनीहरू सर्किटको एक छेउमा फिक्स गर्न र अर्कोमा सोल्डर गर्न डिजाइन गरिएका छन्।

सतह-माउन्ट प्याकेजहरू विभिन्न आकारहरूमा आउँछन्, सानोदेखि माइनसकुलसम्म।तिनीहरू बक्सको एक छेउमा फिक्स गरिएका छन् र सतहमा सोल्डर गरिएका छन्।यस प्याकेजका पिनहरू या त चिपमा लम्ब हुन्छन्, छेउबाट निचोड हुन्छन्, वा कहिलेकाहीँ चिपको आधारमा म्याट्रिक्समा सेट हुन्छन्।सतह-माउन्टको रूपमा एकीकृत सर्किटहरू पनि भेला हुन विशेष उपकरणहरू चाहिन्छ।

दोहोरो इन-लाइन

डुअल इन-लाइन प्याकेज (DIP) सबैभन्दा सामान्य प्याकेजहरू मध्ये एक हो।यो एक प्रकारको थ्रु-होल आईसी प्याकेज हो।यी साना चिप्सहरूमा कालो, प्लास्टिक, आयताकार आवासको ठाडो रूपमा विस्तारित पिनको दुई समानान्तर पङ्क्तिहरू हुन्छन्।

पिनहरू बीचको दूरी लगभग 2.54 मिमी छ - एक मानक ब्रेडबोर्डहरू र केही अन्य प्रोटोटाइपिङ बोर्डहरूमा फिट गर्नको लागि उत्तम।पिन गणनामा निर्भर गर्दै, DIP प्याकेजको समग्र आयामहरू 4 देखि 64 सम्म फरक हुन सक्छ।

DIP IC लाई ब्रेडबोर्डको केन्द्र क्षेत्र ओभरल्याप गर्न सक्षम गर्नका लागि पिनको प्रत्येक पङ्क्तिको बीचको क्षेत्रलाई स्पेस गरिएको छ।यसले सुनिश्चित गर्दछ कि पिनहरूको आफ्नै पङ्क्ति छ र छोटो छैन।

सानो रूपरेखा

सानो-आउटलाइन एकीकृत सर्किट प्याकेजहरू वा SOIC सतह-माउन्ट जस्तै छन्।यो DIP मा सबै पिन झुकाएर र यसलाई कम गरेर बनाइएको छ।तपाईं यी प्याकेजहरू स्थिर हात र बन्द आँखाले पनि जम्मा गर्न सक्नुहुन्छ - यो धेरै सजिलो छ!

क्वाड फ्ल्याट

क्वाड फ्ल्याट प्याकेजहरूले चारै दिशाहरूमा पिनहरू खेल्छन्।क्वाड फ्ल्याट IC मा पिनको कुल संख्या एक छेउमा आठ पिन (कुल 32) बाट सत्तरी पिन सम्म (कुल 300+) सम्म भिन्न हुन सक्छ।यी पिनहरू बीचमा लगभग 0.4mm देखि 1mm को ठाउँ हुन्छ।क्वाड फ्ल्याट प्याकेजका साना भेरियन्टहरूमा लो-प्रोफाइल (LQFP), पातलो (TQFP), र धेरै पातलो (VQFP) प्याकेजहरू हुन्छन्।

बल ग्रिड एरे

बल ग्रिड एरे वा BGA वरपरको सबैभन्दा उन्नत आईसी प्याकेजहरू हुन्।यी अविश्वसनीय रूपमा जटिल छन्, साना प्याकेजहरू जहाँ सोल्डरका स-साना बलहरू एकीकृत सर्किटको आधारमा दुई-आयामी ग्रिडमा सेटअप हुन्छन्।कहिलेकाहीँ विज्ञहरूले सोल्डर बलहरू सीधै डाइमा जोड्छन्!

बल ग्रिड एरे प्याकेजहरू प्रायः उन्नत माइक्रोप्रोसेसरहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, जस्तै रास्पबेरी Pi वा pcDuino।