Atribut Produk

Dokumen & Media

Klasifikasi Alam Sekitar & Eksport

Litar Bersepadu

Litar bersepadu (IC) ialah cip semikonduktor yang membawa banyak komponen kecil seperti kapasitor, diod, transistor dan perintang.Komponen kecil ini digunakan untuk mengira dan menyimpan data dengan bantuan teknologi digital atau analog.Anda boleh menganggap IC sebagai cip kecil yang boleh digunakan sebagai litar yang lengkap dan boleh dipercayai.Litar bersepadu boleh menjadi pembilang, pengayun, penguat, get logik, pemasa, memori komputer, atau mikropemproses.

IC dianggap sebagai blok binaan asas bagi semua peranti elektronik masa kini.Namanya mencadangkan sistem berbilang komponen yang saling berkait yang tertanam ke dalam bahan semikonduktor buatan silikon yang nipis.

Sejarah Litar Bersepadu 

Teknologi di sebalik litar bersepadu pada mulanya diperkenalkan pada tahun 1950 oleh Robert Noyce dan Jack Kilby di Amerika Syarikat.Tentera Udara AS adalah pengguna pertama ciptaan baharu ini.Jack juga Kilby memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 2000 untuk ciptaan IC miniaturnya.

1.5 tahun selepas pengenalan reka bentuk Kilby, Robert Noyce memperkenalkan versi litar bersepadunya sendiri.Modelnya menyelesaikan beberapa isu praktikal dalam peranti Kilby.Noyce juga menggunakan silikon untuk modelnya, manakala Jack Kilby menggunakan germanium. 

Robert Noyce dan Jack Kilby kedua-duanya mendapat paten AS untuk sumbangan mereka kepada litar bersepadu.Mereka bergelut dengan isu undang-undang selama beberapa tahun.Akhirnya, kedua-dua syarikat Noyce dan Kilby memutuskan untuk melesenkan silang ciptaan mereka dan memperkenalkannya kepada pasaran global yang besar.

Jenis-jenis Litar Bersepadu

Terdapat dua jenis litar bersepadu.Ini adalah:

1. IC analog

IC analog mempunyai output yang sentiasa berubah-ubah, bergantung pada isyarat yang mereka peroleh.Secara teorinya, IC tersebut boleh mencapai bilangan negeri yang tidak terhad.Dalam jenis IC ini, tahap output pergerakan adalah fungsi linear tahap input isyarat.

IC linear boleh berfungsi sebagai penguat frekuensi radio (RF) dan frekuensi audio (AF).Penguat kendalian (op-amp) ialah peranti yang biasa digunakan di sini.Di samping itu, penderia suhu adalah satu lagi aplikasi biasa.IC linear boleh menghidupkan dan mematikan pelbagai peranti sebaik sahaja isyarat mencapai nilai tertentu.Anda boleh menemui teknologi ini dalam ketuhar, pemanas dan penghawa dingin. 

2. IC Digital 

Ini berbeza daripada IC analog.Mereka tidak beroperasi pada julat tahap isyarat yang tetap.Sebaliknya, mereka beroperasi pada beberapa tahap yang telah ditetapkan.IC digital pada asasnya berfungsi dengan bantuan get logik.Gerbang logik menggunakan data binari.Isyarat dalam data binari hanya mempunyai dua tahap yang dikenali sebagai rendah (logik 0) dan tinggi (logik 1).

IC digital digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti komputer, modem, dll.

Mengapa Litar Bersepadu Popular?

Walaupun telah dicipta hampir 30 tahun yang lalu, litar bersepadu masih digunakan dalam pelbagai aplikasi.Mari kita bincangkan beberapa elemen yang bertanggungjawab untuk populariti mereka: 

1. Kebolehskalaan 

Beberapa tahun yang lalu, hasil industri semikonduktor mencecah sehingga 350 Billion USD yang luar biasa.Intel adalah penyumbang terbesar di sini.Terdapat pemain lain juga, dan kebanyakannya adalah milik pasaran digital.Jika anda melihat nombor, anda akan melihat bahawa 80 peratus daripada jualan yang dihasilkan oleh industri semikonduktor adalah dari pasaran ini.

Litar bersepadu telah memainkan peranan besar dalam kejayaan ini.Anda lihat, penyelidik industri semikonduktor menganalisis litar bersepadu, aplikasinya, dan spesifikasinya dan meningkatkannya.

IC pertama yang pernah dicipta hanya mempunyai beberapa transistor - 5 untuk lebih spesifik.Dan kini kita telah melihat Xeon 18-teras Intel dengan sejumlah 5.5 bilion transistor.Tambahan pula, Pengawal Storan IBM mempunyai 7.1 bilion transistor dengan 480 MB L4 cache pada tahun 2015.

Kebolehskalaan ini telah memainkan peranan yang besar dalam populariti semasa Litar Bersepadu.

2. Kos

Terdapat beberapa perbahasan mengenai kos IC.Selama bertahun-tahun, terdapat salah tanggapan tentang harga sebenar IC juga.Sebab di sebalik ini ialah IC bukan konsep yang mudah lagi.Teknologi bergerak ke hadapan pada kelajuan yang sangat pantas, dan pereka cip mesti mengikuti rentak ini apabila mengira kos IC.

Beberapa tahun yang lalu, pengiraan kos untuk IC digunakan untuk bergantung pada cetakan silikon.Pada masa itu, menganggarkan kos cip dengan mudah boleh ditentukan oleh saiz cetakan.Walaupun silikon masih menjadi elemen utama dalam pengiraan mereka, pakar perlu mempertimbangkan komponen lain semasa mengira kos IC juga.

Setakat ini, pakar telah menyimpulkan persamaan yang agak mudah untuk menentukan kos akhir IC:

Kos IC Akhir = Kos Pakej + Kos Ujian + Kos Mati + Kos Penghantaran

Persamaan ini mempertimbangkan semua elemen yang diperlukan yang memainkan peranan besar dalam pembuatan cip.Di samping itu, terdapat beberapa faktor lain yang mungkin dipertimbangkan.Perkara yang paling penting untuk diingat semasa menganggarkan kos IC ialah harga mungkin berbeza semasa proses pengeluaran atas pelbagai sebab.

Selain itu, sebarang keputusan teknikal yang diambil semasa proses pembuatan mungkin mempunyai kesan yang besar terhadap kos projek.

3. Kebolehpercayaan

Pengeluaran litar bersepadu adalah tugas yang sangat sensitif kerana ia memerlukan semua sistem berfungsi secara berterusan selama berjuta-juta kitaran.Medan elektromagnet luaran, suhu melampau dan keadaan operasi lain semuanya memainkan peranan penting dalam operasi IC.

Walau bagaimanapun, kebanyakan isu ini dihapuskan dengan penggunaan ujian tekanan tinggi yang dikawal dengan betul.Ia tidak menyediakan mekanisme kegagalan baharu, meningkatkan kebolehpercayaan litar bersepadu.Kita juga boleh menentukan taburan kegagalan dalam masa yang agak singkat melalui penggunaan tegasan yang lebih tinggi.

Semua aspek ini membantu memastikan litar bersepadu dapat berfungsi dengan baik.

Tambahan pula, berikut adalah beberapa ciri untuk menentukan kelakuan litar bersepadu:

Suhu

Suhu mungkin berbeza secara drastik, menjadikan pengeluaran IC amat sukar.

Voltan.

Peranti beroperasi pada voltan nominal yang boleh berubah sedikit.

Proses

Variasi proses paling penting yang digunakan untuk peranti ialah voltan ambang dan panjang saluran.Variasi proses dikelaskan sebagai:

• Banyak ke banyak
• Wafer ke wafer
• Mati untuk mati

Pakej Litar Bersepadu

Pakej ini membungkus acuan litar bersepadu, menjadikannya mudah untuk kami menyambung kepadanya.Setiap sambungan luaran pada dadu dipautkan dengan sekeping kecil dawai emas ke pin pada bungkusan.Pin ialah terminal penyemperit yang berwarna perak.Mereka melalui litar untuk menyambung dengan bahagian lain cip.Ini sangat penting kerana ia mengelilingi litar dan menyambung ke wayar dan komponen lain dalam litar.

Terdapat beberapa jenis pakej yang boleh digunakan di sini.Kesemuanya mempunyai jenis pelekap unik, dimensi unik dan kiraan pin.Mari kita lihat bagaimana ini berfungsi.

Pengiraan Pin

Semua litar bersepadu terkutub, dan setiap pin adalah berbeza dari segi kedua-dua fungsi dan lokasi.Ini bermakna pakej perlu menunjukkan dan memisahkan semua pin antara satu sama lain.Kebanyakan IC menggunakan sama ada titik atau takuk untuk menunjukkan pin pertama.

Sebaik sahaja anda mengenal pasti lokasi pin pertama, nombor pin yang selebihnya meningkat dalam urutan semasa anda pergi mengikut arah jam di sekeliling litar.

Melekap

Pemasangan adalah salah satu ciri unik jenis pakej.Semua pakej boleh dikategorikan mengikut salah satu daripada dua kategori pelekap: permukaan-lekap (SMD atau SMT) atau lubang-lubang (PTH).Lebih mudah untuk bekerja dengan pakej Through-hole kerana ia lebih besar.Ia direka untuk dipasang pada satu sisi litar dan dipateri ke sisi lain.

Pakej pelekap permukaan datang dalam pelbagai saiz, daripada kecil hingga kecil.Ia dipasang pada satu sisi kotak dan dipateri ke permukaan.Pin pakej ini sama ada berserenjang dengan cip, dipicit keluar bahagian tepi, atau kadangkala ditetapkan dalam matriks pada dasar cip.Litar bersepadu dalam bentuk pelekap permukaan juga memerlukan alat khas untuk dipasang.

Dwi Talian

Pakej Dwi Dalam Talian (DIP) ialah salah satu pakej yang paling biasa.Ini adalah jenis pakej IC lubang tembus.Cip kecil ini mengandungi dua barisan pin selari yang memanjang secara menegak daripada perumah hitam, plastik, segi empat tepat.

Pin mempunyai jarak kira-kira 2.54 mm di antaranya – piawai yang sesuai untuk dimuatkan ke dalam papan roti dan beberapa papan prototaip lain.Bergantung pada kiraan pin, dimensi keseluruhan pakej DIP mungkin berbeza dari 4 hingga 64.

Rantau antara setiap baris pin dijarakkan untuk membolehkan IC DIP bertindih dengan kawasan tengah papan roti.Ini memastikan bahawa pin mempunyai barisnya sendiri dan tidak pendek.

Garis Besar Kecil

Pakej litar bersepadu garis kecil atau SOIC adalah serupa dengan pelekap permukaan.Ia dibuat dengan membengkokkan semua pin pada DIP dan mengecilkannya ke bawah.Anda boleh memasang pakej ini dengan tangan yang stabil dan juga mata tertutup – Semudah itu!

Quad Flat

Pakej Quad Flat memancarkan pin ke empat arah.Jumlah bilangan pin dalam empat IC rata boleh berbeza-beza daripada lapan pin pada satu sisi (32 jumlah) hingga tujuh puluh pin pada satu sisi (300+ kesemuanya).Pin ini mempunyai ruang sekitar 0.4mm hingga 1mm di antaranya.Varian yang lebih kecil bagi pakej quad flat terdiri daripada pakej berprofil rendah (LQFP), nipis (TQFP) dan sangat nipis (VQFP).

Tatasusunan Grid Bola

Tatasusunan Grid Bola atau BGA ialah pakej IC paling canggih di sekelilingnya.Ini adalah pakej kecil yang sangat rumit di mana bebola kecil pateri disediakan dalam grid dua dimensi pada dasar litar bersepadu.Kadang-kadang pakar melampirkan bola pateri terus ke die!

Pakej Ball Grid Arrays sering digunakan untuk mikropemproses lanjutan, seperti Raspberry Pi atau pcDuino.