في المجتمع الحديث، أصبحت المنتجات الإلكترونية موجودة في كل مكان وتم دمجها في كل جانب من جوانب حياتنا. على الرغم من أن الأجهزة الإلكترونية المختلفة لها وظائف مختلفة، إلا أنها تعتمد عليها جميعًاالدوائر المتكاملة. الدائرة المتكاملة عبارة عن جهاز إلكتروني دقيق يدمج مكونات وأسلاك متعددة على رقاقة شبه موصلة. بعد التعبئة، تشكل هيكلًا وظيفيًا، مما يعزز تطوير المكونات الإلكترونية نحو التصغير والمزيد.
ما هي الدائرة المتكاملة (IC)؟
انالدائرة المتكاملة (ICباختصار)، والمعروفة أيضًا باسم الدائرة المتكاملة، تشير إلى دمج مكونات إلكترونية متعددة (مثل الثنائيات والترانزستورات والمقاومات وما إلى ذلك) في شريحة واحدة لتشكيل نظام دائرة كامل. لقد أدى ظهور الدوائر المتكاملة إلى جعل تصميم وتصنيع الدوائر أكثر ملاءمة وكفاءة. وفي الوقت نفسه، خفضت تكلفة الدوائر بشكل كبير وعززت تطوير التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة.
ماذا تفعل الدوائر المتكاملة (IC)؟
الدائرة المتكاملة (IC) هي تقنية تدمج عددًا كبيرًا من المكونات الإلكترونية في شريحة صغيرة من أشباه الموصلات. يتم استخدام تقنية الطباعة الحجرية، ويتم استخدام الضوء فوق البنفسجي لطباعة المكونات على الركيزة في وقت واحد. وهذا أكثر كفاءة، وأقل تكلفة، وأكثر موثوقية في الأداء من المكونات المنفصلة.
تتمتع الدوائر المتكاملة بمزايا كبيرة:
التكامل الوظيفي يجعل تصميم الدوائر مرنًا وصغير الحجم.
يسهل التصميم والتصنيع، مما يساعد في التطور السريع للمنتجات الإلكترونية.
يقلل الحجم، مما يجعل المنتجات خفيفة الوزن ومحمولة.
يخفض التكاليف ويعزز القدرة التنافسية السعرية.
يحسن الأداء ويسرع نقل البيانات ومعالجتها.
يعزز الموثوقية ويقلل معدلات الفشل.
تطور تصنيع IC
تاريخ تطور الدوائر المتكاملة (الدوائر المتكاملة، الدوائر المتكاملة) هو فصل حاسم في تاريخ التكنولوجيا الإلكترونية الحديثة. فهو لا يؤدي إلى تسريع عملية تصغير المنتجات الإلكترونية فحسب، بل يوفر أيضًا قوة دافعة للابتكار في العديد من الصناعات.
المرحلة الأولية (أواخر الخمسينيات - أوائل الستينيات): قبل ذلك، كانت الأجهزة الإلكترونية تعتمد على الأنابيب المفرغة الضخمة. اختراع الترانزستور في عام 1947 جعل التصغير ممكنا. على الرغم من استخدام الترانزستورات على نطاق واسع، إلا أن المكونات الفردية المتعددة كانت لا تزال مطلوبة. في عام 1958، اخترع جاك كيلبي من شركة تكساس إنسترومنتس في الولايات المتحدة أول دائرة متكاملة، حيث قام بدمج مكونات إلكترونية متعددة مثل الترانزستورات والمقاومات والمكثفات على شريحة صغيرة. كان هذا بمثابة ثورة كبيرة في التكنولوجيا الإلكترونية، مما جعل الأجهزة أكثر إحكاما وكفاءة.
التسويق التجاري والتنمية (منتصف الستينيات - أوائل السبعينيات): في عام 1961، تم تقديم أول دائرة متكاملة تجارية. وفي وقت لاحق، أطلقت إنتل أيضًا منتجات دوائرها المتكاملة، مما عزز التطبيق الواسع النطاق للتكنولوجيا. في عام 1965، اقترح جوردون مور، مؤسس شركة إنتل، "قانون مور"، الذي ينص على أن عدد الترانزستورات في الدائرة المتكاملة يتضاعف كل 18 شهرًا تقريبًا، ليصبح مبدأً إرشاديًا لتطوير الدوائر المتكاملة والمعالجات الدقيقة.
ولادة وتعميم المعالجات الدقيقة (منتصف السبعينيات - أوائل الثمانينيات): في عام 1971، أطلقت إنتل أول معالج دقيق، المعالج 4004، والذي كان أول دائرة متكاملة تدمج وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر (CPU) في شريحة واحدة، مما يضع الأساس لتصغير أجهزة الكمبيوتر وتعميمها. في أواخر السبعينيات، مع نضج تكنولوجيا المعالجات الدقيقة، بدأت أجهزة الكمبيوتر الشخصية (PCs) في الظهور، ودخلت الدوائر المتكاملة تدريجيًا في حياة الناس اليومية، مما عزز بقوة وصول المجتمع القائم على المعلومات.
القفزة التكنولوجية (التسعينيات - أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين): مع التقدم المستمر لتكنولوجيا أشباه الموصلات، أصبحت عملية تصنيع الدوائر المتكاملة أكثر دقة، حيث تطورت من مستوى الميكرون إلى مستوى النانومتر. وهذا يتيح لشريحة واحدة دمج المزيد من الوظائف وتحسين الأداء بشكل ملحوظ. في التسعينيات، ومع التطور السريع للاتصالات المتنقلة والإلكترونيات الاستهلاكية، تطورت الدوائر المتكاملة تدريجيًا نحو نظام على شريحة (SoC)، حيث دمجت المزيد من الوظائف في شريحة واحدة واستخدمت على نطاق واسع في أجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
الوضع الحالي (منذ 2010): دخلت عملية تصنيع الدوائر المتكاملة مرحلة النانومتر مثل 7nm و 5nm. يتحسن أداء وكفاءة الدوائر المتكاملة باستمرار، حيث تصبح الرقائق أسرع وتستهلك طاقة أقل. تُستخدم المعالجات الدقيقة من الجيل الجديد ووحدات معالجة الرسومات (GPU) وما إلى ذلك على نطاق واسع في المجالات المتطورة مثل الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة والحوسبة السحابية والقيادة الذاتية. وفي المستقبل، ستستمر الدوائر المتكاملة في لعب دور رئيسي في مجالات مثل الحوسبة الكمومية، والتعلم العميق، واتصالات الجيل الخامس (5G)، مما يدفع التطوير المستمر للتكنولوجيا. بدءًا من التكامل البسيط للترانزستورات، إلى الرقائق المصغرة وعالية الأداء الموجودة اليوم، ساهم تطوير الدوائر المتكاملة بشكل كبير في تعزيز تعميم الأجهزة الإلكترونية والابتكار التكنولوجي. من أجهزة الكمبيوتر المبكرة إلى الهواتف الذكية اليوم، والمركبات ذاتية القيادة، وما إلى ذلك، أصبحت الدوائر المتكاملة في كل مكان وأصبحت حجر الزاوية في التكنولوجيا الحديثة.
أنواع الدوائر المتكاملة
الدوائر المتكاملةيمكن تصنيف (ICs) من وجهات نظر متعددة، بما في ذلك الحجم والوظيفة والتطبيق والتكنولوجيا. فيما يلي بعض طرق التصنيف الشائعة للدوائر المتكاملة:
التصنيف حسب الوظيفة
الدوائر الرقمية المتكاملة: معالجة الإشارات الرقمية المنفصلة، مثل المعالجات الدقيقة والذكريات ومصفوفات البوابات المنطقية.
الدوائر المتكاملة التناظرية: معالجة الإشارات التناظرية المستمرة، مثل مكبرات الصوت التشغيلية، ومكبرات الصوت، والمفاتيح التناظرية.
الدوائر المتكاملة للإشارة المختلطة: معالجة كل من الإشارات الرقمية والتناظرية في وقت واحد، مثل المحولات التناظرية إلى الرقمية (ADCs) والمحولات الرقمية إلى التناظرية (DACs).
دوائر الطاقة المتكاملة: يستخدم للتحكم في الأحمال ذات التيار العالي وقيادتها، مثل شرائح إدارة الطاقة ومشغلات المحركات.
التصنيف حسب التطبيق
الدوائر المتكاملة للأغراض العامة: دوائر قياسية ذات نطاق واسع من الاستخدامات، مثل البوابات المنطقية ذات الأغراض العامة، والعدادات، والسجلات.
الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs): دوائر مصممة لتطبيقات محددة، مثل معالجات الصور وشرائح الاتصال.
النظام على شريحة (SoC): الدوائر التي تدمج وظائف النظام الإلكتروني الكامل، بما في ذلك المعالجات والذاكرة والأجهزة الطرفية.
الدوائر المتكاملة للترددات الراديوية (RFICs): دوائر عالية التردد للاتصالات اللاسلكية، مثل أجهزة إرسال واستقبال الترددات اللاسلكية ومُركبات التردد.
التصنيف حسب التكنولوجيا
الدوائر المتكاملة ثنائية القطب: استخدم الترانزستورات ثنائية القطب، التي تتميز بالسرعة العالية ولكن استهلاك الطاقة مرتفع نسبيًا.
الدوائر المتكاملة للمعادن والأكسيد وأشباه الموصلات (MOS).: استخدم ترانزستورات MOS، التي تتميز باستهلاك منخفض للطاقة وتكامل عالي.
الدوائر المتكاملة للمعادن والأكسيد وأشباه الموصلات (CMOS).: يجمع بين ترانزستورات MOS من النوع n والنوع p وهي أكثر تقنيات الدوائر المتكاملة استخدامًا حاليًا.
الدوائر المتكاملة ثنائية القطب CMOS (BiCMOS).: يجمع بين التقنيات ثنائية القطب وتقنية CMOS، مع التمتع بمزايا السرعة وانخفاض استهلاك الطاقة. يمكن دمج طرق التصنيف هذه لوصف أنواع وخصائص الدوائر المتكاملة بشكل أكثر دقة.
أنواع التعبئة والتغليف IC
تشير طريقة التعبئة لشريحة IC إلى تغليف الشريحة في مبيت مزود بدبوس لسهولة الاتصال بلوحة الدائرة. تعد طرق التغليف المختلفة مناسبة لسيناريوهات التطبيق المختلفة ومتطلبات التكلفة. أنواع التعبئة والتغليف IC الشائعة هي كما يلي:
من خلال - التعبئة والتغليف هول
الحزمة المزدوجة المضمنة (DIP): يتم إخراج الدبابيس من كلا جانبي العبوة بترتيب مستقيم وإدخالها في لوحة الدائرة من خلال المسامير. إنها ذات بنية بسيطة ومنخفضة التكلفة ومناسبة للحام اليدوي، ولكنها ذات حجم كبير وعدد محدود من المسامير وأداء ضعيف ضد التداخل.
مصفوفة الشبكة الدبوسية (PGA): هناك عدة دبابيس مربعة الشكل داخل وخارج الشريحة، مرتبة على مسافات حول الشريحة، والتي يمكن ترتيبها في 2 - 5 دوائر. إنها ملائمة لعمليات التوصيل والتشغيل، وتتمتع بموثوقية عالية، ويمكن أن تتكيف مع الترددات الأعلى، ولكنها ستؤثر على أسلاك مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات.
السطح - تغليف التركيبحزمة المخطط التفصيلي الصغيرة (SOP): يتم إخراج الدبابيس من كلا الجانبين، وهي عبارة عن حزمة مسطحة يمكن لحامها مباشرة على PCB. إنها مناسبة لتركيب SMT والأسلاك، مع معلمات طفيلية منخفضة وموثوقية عالية في التطبيقات عالية التردد.
الحزمة المسطحة الرباعية (QFP): يتم إخراج الدبابيس من أربعة جوانب وهي عبارة عن خطوط مستقيمة أفقية ذات محاثة صغيرة، ويمكن أن تعمل بترددات أعلى. إنه ذو حجم صغير، ودبابيس كثيفة، وأداء جيد ضد التداخل، وهو مناسب لتطبيقات الدوائر عالية الكثافة.
حامل الرقائق البلاستيكية المحتوي على الرصاص (PLCC): حامل شرائح مغلف بالبلاستيك مع دبابيس على شكل حرف J. يستخدم حزمة حاملة الرقائق، وهي مناسبة لاستبدال الدوائر المتكاملة في النظام.
حامل الرقائق الخزفية بدون رصاص (LCC): يتم تثبيت الدبابيس على الجوانب الأربعة للعبوة الخزفية ويتم توصيلها من خلال التلامس، ويُطلق عليها أحيانًا اسم CLCC. إذا تم تعديل هيكل الحامل وشكل الدبوس بشكل طفيف، فيمكن لحامهما مباشرة بلوحة PCB دون الحاجة إلى مقبس.
التعبئة والتغليف الأخرىمصفوفة شبكة الكرة (BGA): يربط الشريحة ولوحة الدائرة من خلال كرات لحام على شكل كرة، ذات كثافة دبوس عالية، ومقاومة جيدة للاهتزاز، وموصلية حرارية ممتازة. وهي مناسبة للتطبيقات عالية السرعة والكثافة، مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات.
حزمة مقياس الشريحة (CSP): يتم تعبئة الشريحة مباشرة على ركيزة صغيرة بدون أي دبابيس خارجية تقريبًا. إنه صغير جدًا وخفيف الوزن ومناسب للتطبيقات التي تتطلب التقليل، مثل الأجهزة المحمولة والأنظمة المدمجة.
رباعية مسطحة رقم - الرصاص (QFN): تم تكوين الجوانب الأربعة للحزمة مع اتصالات القطب. نظرًا لعدم وجود دبابيس، تكون منطقة التثبيت أصغر من منطقة QFP، والارتفاع أقل من منطقة QFP. يتميز بخصائص الحجم الصغير، وتبديد الحرارة الجيد، والأداء الكهربائي الجيد، وهو مناسب للدوائر المرحلية عالية السرعة وعالية التردد.
ما هو ثنائي الفينيل متعدد الكلور وIC؟
تشير الدائرة المتكاملة عمومًا إلى تكامل الشريحة. تسمى المكونات مثل شريحة الجسر الشمالي الموجودة على اللوحة الأم والجزء الداخلي من وحدة المعالجة المركزية بالدوائر المتكاملة، وكان الاسم الأصلي أيضًا "الكتلة المتكاملة". من ناحية أخرى، يشير ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى لوحة الدائرة التي نراها عادة، ويستخدم أيضًا لطباعة ولحام الرقائق على اللوحة. فهم العلاقة بين الاثنين: يتم لحام الدائرة المتكاملة (IC) على ثنائي الفينيل متعدد الكلور؛ ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو الناقل للدائرة المتكاملة (IC). ببساطة، تقوم الدائرة المتكاملة بدمج دائرة ذات أغراض عامة على شريحة. إنها كاملة، وبمجرد تلفها داخليًا، تتضرر الشريحة أيضًا. ومع ذلك، يسمح ثنائي الفينيل متعدد الكلور باللحام الذاتي للمكونات، وفي حالة تلف أحد المكونات، يمكن استبداله.
المنتجات الأكثر مبيعًا من SIC
ماكس1093BCEG + ماكس 1396 إي تي بي + تي DS1809U-100/تي آند آر ماكس167CENG AD7788ARM-ريل
ماكس 162 سي سي دبليو جي+ AD5254BRU1 AD1674JRZ LTC2635CMSE-LMI8#PBF PCM1748KE
معلومات المنتج منسيك للإلكترونيات المحدودة. إذا كنت مهتمًا بالمنتج أو تحتاج إلى معلمات المنتج، فيمكنك الاتصال بنا عبر الإنترنت في أي وقت أو إرسال بريد إلكتروني إلينا: sales@sic-components.com.
قائمة الرغبات (0 عناصر)