Is dòcha às deidh lagh Ohm, is e lagh Moore an dàrna lagh as ainmeil ann an electronics: Tha an àireamh de transistors a dh’ fhaodar a dhèanamh air cuairt aonaichte a ’dùblachadh a h-uile dà bhliadhna no mar sin. bidh transistors fa leth a’ fàs nas lugha thar ùine.
Anns an linn a dh’ fhalbh, tha innleadaireachd dealanach air adhartas mòr a dhèanamh. gus cumhachd a thoirt don inneal gu lèir.An-diugh, faodaidh tu èisteachd ri còrr air dusan seirbheis sruthadh ciùil air an inneal nad phòcaid, agus faodaidh tu barrachd a dhèanamh.
Is e aon bhuannachd fhollaiseach de cho-phàirtean nas lugha gu bheil iad a’ leigeil leat barrachd comas-gnìomh a thoirt a-steach san aon leabhar. Tha seo gu sònraichte cudromach airson cuairtean didseatach: tha barrachd phàirtean a’ ciallachadh gun urrainn dhut barrachd giollachd a dhèanamh san aon ùine. tha an àireamh de dh'fhiosrachadh air a phròiseasadh le pròiseasar 64-bit ochd tursan nas motha na CPU 8-bit a tha a 'ruith aig an aon tricead cloc. Mar sin feumaidh tu an dàrna cuid chip a tha ochd tursan nas motha no transistor a tha ochd tursan nas lugha.
Tha an aon rud fìor airson sgoltagan cuimhne: Le bhith a’ dèanamh transistors nas lugha, tha barrachd àite stòraidh agad anns an aon tomhas-lìonaidh. , mar as lugha an transistor, is ann as fheàrr, agus tha adhbhar deatamach eile ann: tha an coileanadh aca air a leasachadh gu mòr.Ach carson?
Nuair a nì thu transistor, bheir e seachad cuid de cho-phàirtean a bharrachd an-asgaidh.Tha resistor aig gach ceann-uidhe ann an sreath.Tha inneal-inntrigidh aig rud sam bith a tha a’ giùlan sruth cuideachd. ithe cumhachd agus slaod air astar an transistor.Parasitic capacitances gu sònraichte trioblaideach: feumaidh iad a bhith air a ghearradh agus air a leigeil ma sgaoil gach uair a transistors air an tionndadh air no dheth, a dh’ fheumas ùine agus sruth bhon t-solar cumhachd.
Tha an comas eadar dà stiùiriche mar thoradh air a’ mheud chorporra aca: tha meud nas lugha a’ ciallachadh capacitance nas lugha.
Mar a bhios tu a 'crìonadh meud transistors, chan e capacitance an aon bhuaidh a tha ag atharrachadh: tha mòran de bhuaidhean meacanaigeach cuantamach ann nach eil follaiseach airson innealan nas motha. na dìreach transistors. Nuair a bhios tu a’ sgèile sìos co-phàirtean eile, ciamar a bhios iad a’ coileanadh?
San fharsaingeachd, chan fhàs co-phàirtean fulangach leithid resistors, capacitors, agus inductors nas fheàrr nuair a dh'fhàsas iad nas lugha: ann an iomadh dòigh, fàsaidh iad nas miosa. , mar sin a 'sàbhaladh PCB àite.
Faodar meud an resistor a lughdachadh gun a bhith ag adhbhrachadh cus call.Tha strì pìos stuth air a thoirt seachad le, far a bheil l an fhaid, is e A an raon tar-roinneil, agus is e ρ resistivity an stuth. dìreach lughdaich an fhaid agus an tar-roinn, agus crìochnaich le resistor a tha nas lugha gu corporra, ach fhathast leis an aon strì. Chan urrainnear resistors a chleachdadh ach ann an cuairtean cumhachd ìosal.
An-diugh, is e an resistor as lugha as urrainn dhut a cheannach am meud meatrach 03015 (0.3 mm x 0.15 mm). Chan eil an cumhachd ìre aca ach 20 mW agus chan eilear gan cleachdadh ach airson cuairtean a tha a’ sgapadh glè bheag de chumhachd agus a tha gu math cuibhrichte ann am meud.A meatrach nas lugha 0201 Chaidh pasgan (0.2 mm x 0.1 mm) a leigeil ma sgaoil, ach cha deach an cur ann an riochdachadh fhathast. gus an làimhseachadh, agus mar sin is dòcha gu bheil iad fhathast nan toraidhean sònraichte.
Faodaidh capacitors a bhith air an sgèileadh sìos cuideachd, ach lughdaichidh seo an capacitance.The foirmle airson obrachadh a-mach capacitance capacitor shunt, far a bheil A an raon a 'bhùird, d' S e an astar eadar iad, agus ε 'S e an dielectric seasmhach (seilbh an stuth eadar-mheadhanach). mar thoradh air adhartasan ann an stuthan agus saothrachadh, a tha cuideachd air filmichean tana (beaga d) agus dielectrics sònraichte (le ε nas motha) a dhèanamh comasach, tha meud capacitors air crìonadh gu mòr anns na deicheadan mu dheireadh.
Tha an capacitor as lugha a tha ri fhaighinn an-diugh ann am pasgan 0201 meatrach ultra-bheag: dìreach 0.25 mm x 0.125 mm.Tha an comas aca cuingealaichte ris an 100 nF a tha fhathast feumail, agus is e an bholtadh obrachaidh as àirde 6.3 V.Also, tha na pacaidean sin glè bheag agus feum air uidheamachd adhartach airson an làimhseachadh, a’ cuingealachadh an gabhail riutha fad is farsaing.
Airson inductors, tha an sgeulachd caran duilich.Tha inductance coil dhìreach air a thoirt seachad le, far a bheil N an àireamh oidhirpean, is e A raon tar-roinneil a’ choil, is e l a fad, agus is e μ an seasmhach stuth (permeability).Ma thèid na tomhasan uile a lughdachadh le leth, thèid an inductance a lughdachadh le leth cuideachd. cairteal den luach tùsail aige.
Bidh an inneal-inntrigidh fa leth as lugha a tha ri fhaighinn gu malairteach a’ gabhail ri meud òirleach 01005 (0.4 mm x 0.2 mm). Tha iad sin cho àrd ri 56 nH agus tha iad an aghaidh beagan ohms. tha e coltach nach deach an toirt a-steach don mhargaidh a-riamh.
Chaidh crìochan fiosaigeach inductors fhuasgladh le bhith a’ cleachdadh iongantas ris an canar inductance fiùghantach, a dh’ fhaodar fhaicinn ann an corailean dèanta de graphene. Ach, ma tha an cuairteachadh agad ag obair aig triceadan àrd, chan eil seo gu riatanach na dhuilgheadas.
Bheir seo sinn gu rud eile a chaidh a mhion-sgrùdadh san linn a chaidh seachad ach is dòcha nach mothaich thu sa bhad: an tonn-tonn a bhios sinn a’ cleachdadh airson conaltradh. Chleachd craolaidhean rèidio tràth tricead tonn meadhanach AM timcheall air 1 MHz le tonn-tonn de mu 300 meatair. Dh’ fhàs fèill mhòr air a’ chòmhlan tricead FM a bha stèidhichte aig 100 MHz no 3 meatairean timcheall air na 1960n, agus an-diugh bidh sinn a’ cleachdadh conaltradh 4G sa mhòr-chuid timcheall air 1 no 2 GHz (timcheall air 20 cm). Bidh triceadan nas àirde a’ ciallachadh barrachd comas tar-chuir fiosrachaidh.Is ann air sgàth miniaturization a tha rèidiothan saor, earbsach agus sàbhalaidh lùtha againn a bhios ag obair air na triceadan sin.
Faodaidh tonnan a tha a’ crìonadh antennas a lughdachadh leis gu bheil am meud aca ceangailte gu dìreach ris an tricead a dh’ fheumas iad a bhith a’ sgaoileadh no a’ faighinn. Is e seo as coireach gu bheil a’ mhòr-chuid de fhònaichean-làimhe anns a bheil glacadairean FM fhathast ag iarraidh ort na fònaichean-cluaise a chuir a-steach mus cleachd iad: feumaidh an rèidio uèir an fhòn-cluais a chleachdadh mar antenna gus neart comharran gu leòr fhaighinn bho na tonnan aon-mheatair a dh’ fhaid sin.
A thaobh nan cuairtean ceangailte ris na h-antennas beaga againn, nuair a tha iad nas lugha, bidh iad a’ fàs nas fhasa an dèanamh. de uèir nas àirde na deicheamh cuid den tonn-tonn, feumaidh tu beachdachadh air an gluasad ìre fhad ‘s a tha thu a’ dealbhadh a ’chuairt. Aig 2.4 GHz, tha seo a’ ciallachadh nach tug ach aon cheudameatair de uèir buaidh air do chuairt;ma shàraicheas tu co-phàirtean fa leth còmhla, is e ceann goirt a th’ ann, ach ma chuireas tu a-mach an cuairteachadh beagan mhìlemeatairean ceàrnagach, chan eil e na dhuilgheadas.
Tha a bhith a’ ro-innse crìonadh Lagh Moore, no a’ sealltainn gu bheil na fàisneachdan sin ceàrr a-rithist is a-rithist, air a thighinn gu bhith na chuspair a tha a’ nochdadh a-rithist agus a-rithist ann an naidheachdas saidheans is teicneòlas. den gheama, lean air adhart a’ teannachadh barrachd fheartan gach micrometer ceàrnagach, agus an dùil grunn ghinealaichean de chips leasaichte a thoirt a-steach san àm ri teachd. a' leantainn.
Ach, airson co-phàirtean air leth, tha e coltach gu bheil sinn air crìoch nàdarra a ruighinn: chan eil an dèanamh nas lugha a’ leasachadh an coileanadh, agus tha na pàirtean as lugha a tha rim faighinn an-dràsta nas lugha na tha a’ mhòr-chuid de chùisean cleachdaidh ag iarraidh. ach ma tha Lagh Moore ann, bu mhath leinn faicinn dè as urrainn dha aon neach dùbhlan soldering SMD a phutadh.
Bha mi a-riamh ag iarraidh dealbh a thogail de resistor PTH a chleachd mi anns na 1970n, agus resistor SMD a chuir air, dìreach mar a tha mi ag atharrachadh a-steach / a-mach an-dràsta. toraidhean dealanach) dè an ìre de dh’ atharrachadh, a ’toirt a-steach chì mi eadhon na pàirtean den obair agam, (leis gu bheil mo fhradharc a’ fàs nas miosa, tha mo làmhan a ’fàs nas miosa Air chrith).
Is toil leam a ràdh, a bheil e còmhla no nach eil. Tha gràin agam air “leasachadh, fàs nas fheàrr.”Uaireannan bidh an dreach agad ag obair gu math, ach chan fhaigh thu pàirtean tuilleadh.
“Is e an fhìrinn fhathast gu bheil na trì companaidhean Intel, Samsung agus TSMC fhathast a’ farpais aig fìor thoiseach a ’gheama seo, an-còmhnaidh a’ brùthadh barrachd fheartan gach micrometer ceàrnagach, ”
Ann an 1971, cha robh ach beagan rèidiothan, stereo agus telebhisean aig an teaghlach àbhaisteach. Ann an 1976, bha coimpiutairean, àireamhairean, clocaichean didseatach agus uaireadairean air tighinn a-mach, a bha beag agus saor dha luchd-cleachdaidh.
Tha cuid de miniaturization a 'tighinn bho design.Operational amplifiers a' ceadachadh cleachdadh gyrators, a dh'fhaodas a dhol an àite mòr inductors ann an cuid de chùisean.Active sìoltachain cuideachd a 'cur às do inductors.
Bidh co-phàirtean nas motha a' brosnachadh rudan eile: lùghdachadh a' chuairteachaidh, 's e sin, a' feuchainn ris na co-phàirtean as lugha a chleachdadh gus an cuairteachadh obrachadh.An-diugh, chan eil dragh oirnn cho mòr. A bheil feum agad air inneal stàite? Gabh mpu.etc.Tha na co-phàirtean an-diugh gu math beag, ach gu dearbh tha mòran phàirtean a-staigh. Mar sin gu bunaiteach bidh meud do chuairt ag àrdachadh agus caitheamh cumhachd ag àrdachadh. an aon obair a choileanadh na amplifier obrachail.
Bha thu dha-rìribh ag ionndrainn cuid de na buannachdan / adhbharan as motha a thaobh meud nas lugha: dìosganaich pacaid nas lugha agus barrachd làimhseachadh cumhachd (a tha coltach ri mì-thuigse).
Bho shealladh practaigeach, aon uair ‘s gu bheil meud an fheart a’ ruighinn timcheall air 0.25u, ruigidh tu ìre GHz, agus aig an àm sin bidh am pasgan mòr SOP a ’tòiseachadh a’ toirt a-mach na uèirichean ceangail buaidh * as motha.
Aig an ìre seo, tha pasganan QFN / BGA air leasachadh gu mòr a thaobh coileanadh.A bharrachd air an sin, nuair a chuireas tu suas a’ phacaid rèidh mar seo, bidh * gu mòr * agad coileanadh teirmeach nas fheàrr agus badan fosgailte.
A bharrachd air an sin, bidh àite cudromach aig Intel, Samsung, agus TSMC gu cinnteach, ach is dòcha gum bi ASML tòrr nas cudromaiche san liosta seo. Gu dearbh, is dòcha nach bi seo a’ buntainn ris a’ ghuth fulangach…
Chan eil e dìreach mu dheidhinn cosgaisean sileaconach a lùghdachadh tro nodes pròiseas an ath ghinealach.
Bidh mi tric a’ faicinn cuid de thoraidhean catalog, far a bheil an aon fheart dràibhidh lughdachadh cosgais.MHz / meud cuimhne an aon rud, tha gnìomh SOC agus rèiteachadh prìne mar an ceudna. Faodaidh sinn teicneòlasan ùra a chleachdadh gus caitheamh cumhachd a lughdachadh (mar as trice chan eil seo saor, mar sin feumaidh buannachdan farpaiseach a bhith ann a tha cudromach do luchd-ceannach)
Is e aon de na buannachdan a tha aig co-phàirtean mòra an stuth anti-rèididheachd. Tha transistors Tiny nas buailtiche do bhuaidhean cosmic ghathan, anns an t-suidheachadh chudromach seo.
Chan fhaca mi adhbhar mòr airson luaths àrdachadh.Tha astar comharra timcheall air 8 òirleach gach nanosecond.So dìreach le bhith a’ lughdachadh meud, tha e comasach sgoltagan nas luaithe.
Is dòcha gum bi thu airson sùil a thoirt air a’ mhatamataig agad fhèin le bhith a’ tomhas an eadar-dhealachaidh ann an dàil iomadachaidh mar thoradh air atharrachaidhean pacaidh agus cearcallan nas lugha (1/tricead).Is e sin dàil/ùine nam buidhnean a lughdachadh. Lorgaidh tu nach eil e eadhon a’ nochdadh mar bàillidh cruinn.
Is e aon rud a tha mi airson a chur ris nach eil mòran de ICn, gu sònraichte dealbhaidhean nas sine agus chips analog, air an lughdachadh, co-dhiù air an taobh a-staigh. an àite a tha air fhàgail a-staigh, chan ann air sgàth gu bheil transistors msaa air fàs nas lugha.
A bharrachd air an duilgheadas a thaobh a bhith a’ dèanamh an inneal-fuadain ceart gu leòr airson co-phàirtean beaga bìodach a làimhseachadh ann an tagraidhean taghadh is àite aig astar luath, tha cùis eile a’ tàthadh phàirtean beaga bìodach gu h-earbsach. paste solder sònraichte, teamplaidean paste solder ceum sònraichte (cuir a-steach beagan de phasgan solder far a bheil feum air, ach fhathast thoir seachad pasgan solder gu leòr airson co-phàirtean mòra) air fàs gu math daor.Mar sin tha mi a’ smaoineachadh gu bheil àrdchlàr, agus tuilleadh miniaturization aig a ’chuairt Aig an ìre seo, dh'fhaodadh tu cuideachd barrachd amalachaidh a dhèanamh aig ìre wafer sileaconach agus an àireamh de cho-phàirtean air leth a dhèanamh nas sìmplidhe gu ìre as ìsle.
Chì thu seo air an fhòn agad.Around 1995, cheannaich mi cuid de fhònaichean-làimhe tràth ann an reic garaids airson beagan dholairean each.Most ICs are through-hole.Recognizable CPU agus NE570 compander, mòr ath-chleachdadh IC.
Ann an àireamh bheag de IC, chan e a-mhàin gu bheil an dùmhlachd nas àirde, ach cuideachd thathar a’ gabhail ri dealbhadh ùr (faic SDR), a chuireas às don mhòr-chuid de na co-phàirtean fa leth a bha riatanach roimhe seo.
> (Cuir a-steach tomhas beag de phasgan solder far a bheil feum air, ach fhathast thoir seachad pasgan solder gu leòr airson co-phàirtean mòra)
Hey, smaoinich mi air an teamplaid “3D / Wave” gus an duilgheadas seo fhuasgladh: nas taine far a bheil na pàirtean as lugha, agus nas tiugh far a bheil an cuairteachadh cumhachd.
An-diugh, tha co-phàirtean SMT glè bheag, faodaidh tu fìor phàirtean air leth a chleachdadh (chan e 74xx agus sgudal eile) gus an CPU agad fhèin a dhealbhadh agus a chlò-bhualadh air a’ PCB.Sprinkle e le LED, chì thu e ag obair ann an àm fìor.
Thar nam bliadhnaichean, tha mi gu cinnteach a’ cur luach air leasachadh luath de cho-phàirtean iom-fhillte agus beaga.
Tha astar atharrachaidh agus atharrais chuairtean analog fada nas luaithe na na nì thu san obair-lann. Mar a bhios tricead chuairtean didseatach ag èirigh, bidh am PCB mar phàirt den cho-chruinneachadh.Mar eisimpleir, buaidhean loidhne tar-chuir, dàil iomadachaidh. tha e nas fheàrr teicneòlas iomall a chosg air an dealbhadh a chrìochnachadh gu ceart, seach a bhith a' dèanamh atharrachaidhean san obair-lann.
A thaobh nithean cur-seachad, tha measadh.
Is dòcha gun toir seo air rudan “spòrsail” a chall, ach tha mi a’ smaoineachadh gur dòcha gum bi e nas ciallaiche do phròiseact a bhith ag obair airson a’ chiad uair air sgàth obair no cur-seachadan.
Tha mi air a bhith ag atharrachadh cuid de dhealbhaidhean bho tholl troimhe gu SMD.Make bathar nas saoire, ach chan eil e spòrsail prototypes a thogail le làimh.
Às deidh siostam buannachadh, bidh arc-eòlaichean fhathast air am mealladh leis na co-dhùnaidhean aige. Cò aig tha fios, is dòcha san 23mh linn, gun gabh an Planetary Alliance ri siostam ùr…
Cha b' urrainn dhomh aontachadh tuilleadh. meud maidsidh fìor - chan ann mar sin) co-dhiù.Teann), ach co-dhiù bidh fios aig a h-uile duine dè an teicneòlas air a bheil thu a’ bruidhinn (meatrach / ìmpireil)!
“San fharsaingeachd, chan fhàs co-phàirtean fulangach leithid resistors, capacitors, agus inductors nas fheàrr ma nì thu nas lugha iad.”
Ùine puist: Dùbhlachd-31-2021