Sifooyinka Alaabta

Dukumentiyada & Warbaahinta

Kala soocida Deegaanka & Dhoofinta

Wareegyo isku dhafan

Wareegga isku dhafan (IC) waa chip semiconductor oo sidda qaybo yar yar sida capacitors, diodes, transistors, iyo resistors.Qaybahan yaryar waxa loo adeegsadaa xisaabinta iyo kaydinta xogta iyadoo la kaashanayo tignoolajiyada dhijitaalka ah ama analooga ah.Waxaad u malayn kartaa in IC-ga uu yahay jajab yar oo loo isticmaali karo wareeg dhamaystiran oo la isku halayn karo.Wareegyada isku dhafan waxay noqon karaan counter, oscillator, amplifier, albaabka macquulka ah, saacada, xusuusta kombiyuutarka, ama xitaa microprocessor.

IC-ga waxaa loo tixgaliyaa inuu yahay dhismo aasaasi u ah dhammaan qalabka elegtarooniga ah ee maanta.Magaceedu waxa uu soo jeedinayaa nidaam ka kooban qaybo badan oo isku xidhan oo lagu dhex daray dhuuban, walxo semiconductor-samaysan silikoon.

Taariikhda Wareegyada Isku-dhafka ah 

Tignoolajiyada ka dambeeya wareegyada isku dhafan waxaa markii hore bilaabay 1950 Robert Noyce iyo Jack Kilby ee Maraykanka.Ciidanka Cirka ee Maraykanku waxa uu ahaa isticmaalkii ugu horeeyey ee hindisahan cusub.Jack sidoo kale Kilby wuxuu sii waday inuu ku guuleysto abaalmarinta Nobel Prize ee Fiisigiska 2000-kii ikhtiraaciisa IC-yada yar yar.

1.5 sano ka dib hordhaca naqshada Kilby, Robert Noyce wuxuu soo bandhigay nooc u gaar ah ee wareegga isku dhafan.Qaabkiisu wuxuu xalliyay dhowr arrimood oo la taaban karo oo ku jira aaladda Kilby.Noyce waxa kale oo uu u isticmaalay silikon qaabkiisa, halka Jack Kilby uu isticmaalay germanium. 

Robert Noyce iyo Jack Kilby labaduba waxay heleen shatiyo Maraykan ah oo ay ku biiriyeen wareegyada isku dhafan.Waxay la halgamayeen arrimo sharci dhowr sano.Ugu dambeyntii, labada shirkadood ee Noyce iyo Kilby waxay go'aansadeen inay ka gudbaan shatiga ay hindiseen oo ay soo bandhigaan suuq weyn oo caalami ah.

Noocyada Wareegyada Isku-dhafka ah

Waxaa jira laba nooc oo wareegyo isku dhafan.Kuwani waa:

1. Analog ICs

Analog ICs waxay leeyihiin wax soo saar joogto ah oo la beddeli karo, iyadoo ku xiran calaamadda ay helayaan.Aragti ahaan, IC-yada noocan oo kale ah waxay gaari karaan tiro aan xadidneyn oo dowlado ah.Noocan IC, heerka wax soo saarka dhaqdhaqaaqa waa shaqo toos ah oo ka mid ah heerka gelinta ee calaamadda.

IC-yada tooska ah waxay u shaqayn karaan sidii raadiyaha-soo noqnoqda (RF) iyo cod-weyneyayaasha soo noqnoqda (AF).Cod-weyneeye-hawleedku (op-amp) waa aaladda sida caadiga ah halkan loo isticmaalo.Intaa waxaa dheer, dareemaha heerkulka waa codsi kale oo caadi ah.IC-yada tooska ah ayaa dami kara oo damin kara qalabyo kala duwan marka calaamaduhu gaadho qiime cayiman.Waxaad ka heli kartaa tignoolajiyadan foornooyinka, kuleyliyeyaasha, iyo qaboojiyaha. 

2. Digital ICs 

Kuwani way ka duwan yihiin IC-yada analoogga ah.Kuma shaqeeyaan heerar kala duwan oo joogto ah.Taa beddelkeeda, waxay ku shaqeeyaan dhowr heerar hore loo dejiyay.IC-yada dhijitaalka ah waxay aasaas ahaan u shaqeeyaan iyagoo kaashanaya albaabbada macquulka ah.Albaabada macquulka ah waxay isticmaalaan xogta binary.Calaamadaha xogta laba-geesoodka ah waxay leeyihiin laba heer oo keliya oo loo yaqaan hoose ( caqli-gal 0 ) iyo sare ( macquul ah 1).

IC-yada dhijitaalka ah waxaa loo adeegsadaa codsiyo kala duwan sida kombuyuutar, modem, iwm.

Waa maxay sababta Isku-dhafan Wareegyada Caan ka yihiin?

Inkasta oo la abuuray ku dhawaad ​​30 sano ka hor, wareegyada isku dhafan ayaa weli loo isticmaalaa codsiyo badan.Aynu ka wada hadalno qaar ka mid ah waxyaabaha ka masuulka ah caannimadooda: 

1.Miisaanka 

Dhowr sano ka hor, dakhliga warshadaha semiconductor wuxuu gaaray ilaa 350 Bilyan USD oo cajiib ah.Intel waxay ahayd ka qaybqaataha ugu weyn halkan.Waxaa jiray ciyaartoy kale sidoo kale, inta badan kuwan waxay ka tirsanaayeen suuqa dhijitaalka ah.Haddii aad eegto tirooyinka, waxaad arki doontaa in boqolkiiba 80 iibka ay soo saareen warshadaha semiconductor ay ka yimaadeen suuqan.

Wareegyada isku dhafan ayaa door weyn ka qaatay guushan.Waxaad arkaysaa, cilmi-baarayaasha warshadaha semiconductor-ka ayaa falanqeeyay wareegga isku dhafan, codsiyadeeda, iyo tilmaamaheeda oo kor u qaaday.

IC-gii ugu horreeyay ee abid la ikhtiraaco waxa uu lahaa dhawr transistor- 5 si gaar ah.Hadda waxaan aragnay Intel's 18-core Xeon oo leh wadar ahaan 5.5 bilyan transistor.Intaa waxaa dheer, Xakamaynta Kaydinta IBM waxay lahayd 7.1 bilyan transistor oo leh 480 MB L4 khasnad sanadkii 2015.

Miisaankani waxa uu door weyn ka ciyaartay caannimada jirta ee wareegyada isku dhafan.

2. Qiimaha

Waxaa jiray doodo dhowr ah oo ku saabsan qiimaha IC.Sanadihii la soo dhaafay, waxaa jiray fikrad khaldan oo ku saabsan qiimaha dhabta ah ee IC sidoo kale.Sababta ka dambeysa tan ayaa ah in IC-yadu aysan ahayn fikrad fudud hadda.Tiknoolajiyadu waxay ku socotaa xawaare aad u dheereeya, naqshadeeyayaasha chip waa inay la socdaan xawaarahan marka la xisaabinayo qiimaha IC.

Dhowr sano ka hor, xisaabinta kharashka IC ayaa loo isticmaalay in lagu tiirsado dhimashada silikoon.Waqtigaas, qiyaasidda kharashka chip-ka waxaa si fudud loo go'aamin karaa cabbirka dhinta.Inkasta oo silicon ay weli tahay qaybta aasaasiga ah ee xisaabintooda, khubaradu waxay u baahan yihiin inay tixgeliyaan qaybaha kale marka la xisaabinayo kharashka IC, sidoo kale.

Ilaa hadda, khubaradu waxay soo saareen isla'eg fudud si loo go'aamiyo qiimaha kama dambaysta ah ee IC:

Kharashka IC kama dambaysta ah = Qiimaha Xidhmada + Qiimaha Tijaabada + Kharashka Dhimashada + Qiimaha dhoofinta

Isla'egtaani waxay tixgalinaysaa dhammaan walxaha lagama maarmaanka ah ee door wayn ka ciyaara soo saarista chip-ka.Intaa waxaa dheer, waxaa jiri kara arrimo kale oo laga yaabo in la tixgeliyo.Waxa ugu muhiimsan ee maskaxda lagu hayo marka la qiyaasayo kharashka IC waa in qiimuhu kala duwanaan karo inta lagu jiro habka wax soo saarka sababo badan.

Sidoo kale, go'aano kasta oo farsamo oo la qaato inta lagu jiro habka wax soo saarka ayaa laga yaabaa inay saameyn weyn ku yeelato kharashka mashruuca.

3. Kalsoonida

Soo saarista wareegyada isku dhafan waa hawl aad xasaasi u ah maadaama ay u baahan tahay dhammaan nidaamyada inay si joogto ah u shaqeeyaan inta lagu jiro malaayiin wareegyo.Goobaha korantada ee dibadda, heerkulka aadka u daran, iyo xaaladaha kale ee hawlgalka ayaa dhamaantood door muhiim ah ka ciyaara hawlgalka IC.

Si kastaba ha ahaatee, arrimahan intooda badan waa la tirtiraa iyadoo la adeegsanayo baaritaanka cadaadiska sare ee saxda ah.Ma bixiso habab cusub oo guuldarro ah, kordhinta kalsoonida wareegyada isku dhafan.Waxaan sidoo kale go'aamin karnaa qaybinta guuldarada wakhti yar gudaheed anagoo adeegsanayna cadaadis sare.

Dhammaan dhinacyadan waxay caawiyaan hubinta in wareegga isku dhafan uu awood u leeyahay inuu si habboon u shaqeeyo.

Intaa waxaa dheer, waa kuwan astaamo lagu go'aamiyo habdhaqanka wareegyada isku dhafan:

Heerkulka

Heerkulka aad ayuu u kala duwanaan karaa, taasoo ka dhigaysa wax soo saarka IC mid aad u adag.

Voltage

Aaladuhu waxay ku shaqeeyaan danab magac ahaan u yar oo kala duwanaan kara.

Habka

Kala duwanaanshaha habka ugu muhimsan ee loo isticmaalo aaladaha waa danabka bilowga iyo dhererka kanaalka.Kala duwanaanshaha nidaamka waxa loo kala saaray sidan:

• Aad u badan
• Wafer ku shub
• Dhimasho dhimato

Xirmooyinka Wareegga Isku-dhafka ah

Baakadu waxay soo koobtaa dhimashada wareegga isku dhafan, taas oo noo fududaynaysa inaan ku xidhno.Xidhiidh kasta oo dibadda ah oo ku yaal dhinta waxa uu ku xidhan yahay silig yar oo dahab ah iyo pin ku yaal baakadda.Biinanka ayaa ah terminal ka soo baxaya oo midabkiisu qalin yahay.Waxay dhex maraan wareegga si ay ugu xidhmaan qaybaha kale ee chip-ka.Kuwani aad bay lagama maarmaan u yihiin maadaama ay wareegaan wareegga oo ay ku xidhaan fiilooyinka iyo qaybaha intiisa kale ee wareegga.

Waxaa jira dhowr nooc oo baakado ah oo halkan lagu isticmaali karo.Dhammaantood waxay leeyihiin noocyo dhejis gaar ah, cabbirro gaar ah, iyo tirooyinka biinanka.Aan eegno sida tani u shaqeyso.

Tirinta Pin

Dhammaan wareegyada isku-dhafan waa kuwo isku xidhan, pin walbana wuu ka duwan yahay marka loo eego shaqada iyo goobta labadaba.Tani waxay la macno tahay xidhmada waxay u baahan tahay inay muujiso oo ay kala saarto dhammaan biinanka midba midka kale.Inta badan IC-yada waxay isticmaalaan dhibco ama dhibic si ay u muujiyaan biinka ugu horreeya.

Marka aad aqoonsato meesha biinka hore ku yaal, inta soo hartay nambarada biinku waxay u kordhayaan isku xigxiga marka aad u jeeddo saacad ka soo horjeeda wareegga wareegga.

Koritaanka

Ku dhejinta waa mid ka mid ah sifooyinka gaarka ah ee nooca xirmada.Dhammaan xirmooyinka waxaa loo kala saari karaa mid ka mid ah labada qaybood ee kor u qaadista: Buur-korka (SMD ama SMT) ama god-dalool (PTH).Aad bay u fududahay in lagu shaqeeyo baakadaha dhexda godka maadaama ay ka weyn yihiin.Waxaa loogu talagalay in lagu hagaajiyo hal dhinac oo wareeg ah oo lagu iibiyo mid kale.

Xirmooyinka dusha sare waxay ku yimaadaan cabbirro kala duwan, min yar ilaa yar.Waxay ku go'an yihiin hal dhinac oo sanduuqa ah waxaana lagu iibiyaa dusha sare.Biinanka xirmadaan midkoodba waa siman yihiin jajabka, waa la tuujiyay dhinaca, ama mararka qaarkood waxaa lagu dhejiyaa jaantuska gunta guntiisa.Wareegyada isku dhafan ee qaabka dusha sare waxay sidoo kale u baahan yihiin qalab gaar ah si la isugu keeno.

Dual In-line

Xidhmada Dual In-line Package (DIP) waa mid ka mid ah xidhmooyinka ugu caansan.Tani waa nooc ka mid ah xirmada IC-da-daloolka.Chips-yadan yar-yar waxay ka kooban yihiin laba saf oo isbar-bar socda oo biinanka ah oo si toos ah uga soo baxay guri madow, balaastig ah iyo leydi ah.

Biinanka ayaa u dhexeeya fogaan dhan 2.54 mm – waa halbeeg ku habboon in lagu dhejiyo sabuuradaha iyo looxyada kale ee wax-soo-saarka.Iyadoo ku xiran tirinta biinka, xirmada guud ee xirmada DIP waxay ku kala duwanaan kartaa 4 ilaa 64.

Gobolka u dhexeeya saf kasta oo biinanka ah waa la kala fogeynayaa si ay awood ugu siiso DIP IC-yada inay isku dhuftaan gobolka dhexe ee sabuuradda rootiga.Tani waxay hubinaysaa in biinanka ay leeyihiin saf u gaar ah oo aanay gaabin.

Dulucda yar

Xirmooyinka wareegga isku-dhafan ee-yar-yar ama SOIC waxay la mid yihiin buur-sare.Waxa lagu sameeyay iyada oo la laalaabo dhammaan biinanka ku yaal DIP oo hoos u soo gaabinaysa.Waxaad ku soo ururin kartaa baakadahan gacan joogto ah iyo xataa indho xidhan – Way fududahay!

Quad Flat

Xirmooyinka Quad Flat waxay ku dhuftaan biinanka afarta jiho.Tirada guud ee biinanka ee guri afar gees ah IC waxay ku kala duwanaan kartaa meel kasta min sideed biin oo dhinac ah (32 wadarta) ilaa todobaatan biin oo dhinac ah (300+ wadar ahaan).Biinankani waxay leeyihiin meel bannaan oo u dhaxaysa 0.4mm ilaa 1mm.Kala duwanaanshiyaha yar yar ee xirmada afar geesoodka ah waxay ka kooban yihiin baakado hoose (LQFP), dhuuban (TQFP), iyo baakado dhuuban (VQFP).

Qalabaynta Kubbada

Ball Grid Arrays ama BGA waa xirmooyinka IC ee ugu horumarsan ee hareeraha.Kuwani waa baakado yaryar oo aad u adag, halkaas oo kubbadaha yaryar ee alxanka lagu rakibay shabag laba-geesood ah oo ku yaal saldhigga wareegga isku dhafan.Mararka qaarkood khabiiradu waxay si toos ah ugu dhejiyaan kubbadaha alxanka dhinta!

Xirmooyinka Qalabaynta Kubbada waxaa inta badan loo adeegsadaa microprocessors-ka horumarsan, sida Raspberry Pi ama pcDuino.