ახალი ამბები

შესაძლოა, ოჰმის კანონის შემდეგ, მეორე ყველაზე ცნობილი კანონი ელექტრონიკაში არის მურის კანონი: ტრანზისტორების რაოდენობა, რომლებიც შეიძლება დამზადდეს ინტეგრირებულ წრეზე, ორმაგდება ყოველ ორ წელიწადში ერთხელ. ვინაიდან ჩიპის ფიზიკური ზომა დაახლოებით იგივე რჩება, ეს ნიშნავს, რომ ინდივიდუალური ტრანზისტორები დროთა განმავლობაში უფრო მცირე გახდება. ჩვენ დავიწყეთ მოლოდინი, რომ ჩიპების ახალი თაობა უფრო მცირე ზომის ფუნქციებით გამოჩნდება ნორმალური სიჩქარით, მაგრამ რა აზრი აქვს ნივთების დაპატარავებას? პატარა ყოველთვის უკეთესს ნიშნავს?
გასულ საუკუნეში ელექტრონულმა ინჟინერიამ უზარმაზარი პროგრესი განიცადა. 1920-იან წლებში ყველაზე მოწინავე AM რადიოები შედგებოდა რამდენიმე ვაკუუმური მილის, რამდენიმე უზარმაზარი ინდუქტორის, კონდენსატორებისა და რეზისტორებისგან, ათეულობით მეტრის მავთულისგან, რომელიც გამოიყენებოდა ანტენად და ბატარეების დიდი კომპლექტით მთელი მოწყობილობის გასაძლიერებლად. დღეს თქვენ შეგიძლიათ მოუსმინოთ ათზე მეტ მუსიკას სტრიმინგ სერვისს ჯიბეში მოწყობილ მოწყობილობაზე და მეტის გაკეთება შეგიძლიათ. მაგრამ მინიატურიზაცია არ არის მხოლოდ პორტაბელურობისთვის: აბსოლუტურად აუცილებელია მივაღწიოთ იმ შესრულებას, რასაც დღეს ჩვენი მოწყობილობებისგან ველოდებით.
მცირე კომპონენტების ერთი აშკარა უპირატესობა ის არის, რომ ისინი საშუალებას გაძლევთ ჩართოთ მეტი ფუნქციონირება იმავე მოცულობაში. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ციფრული სქემებისთვის: მეტი კომპონენტი ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ მეტი დამუშავება იმავე დროში. მაგალითად, თეორიულად, 64-ბიტიანი პროცესორის მიერ დამუშავებული ინფორმაციის რაოდენობა რვაჯერ აღემატება 8-ბიტიან პროცესორს, რომელიც მუშაობს იმავე საათის სიხშირეზე. მაგრამ ის ასევე მოითხოვს რვაჯერ მეტ კომპონენტს: რეგისტრები, შემგროვებლები, ავტობუსები და ა.შ. ყველა რვაჯერ დიდია. ასე რომ, თქვენ გჭირდებათ ან რვაჯერ დიდი ჩიპი, ან რვაჯერ პატარა ტრანზისტორი.
იგივე ეხება მეხსიერების ჩიპებს: პატარა ტრანზისტორების დამზადებით, თქვენ გაქვთ მეტი საცავი იმავე მოცულობაში. პიქსელები უმეტეს ეკრანებზე დღეს დამზადებულია თხელი ფირის ტრანზისტორებისგან, ამიტომ აზრი აქვს მათი შემცირება და უფრო მაღალი გარჩევადობის მიღწევა. თუმცა, რაც უფრო პატარაა ტრანზისტორი, მით უკეთესი და არსებობს კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მიზეზი: მათი შესრულება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია. მაგრამ რატომ ზუსტად?
როდესაც თქვენ ამზადებთ ტრანზისტორს, ის მოგაწვდით დამატებით კომპონენტებს უფასოდ. თითოეულ ტერმინალს აქვს სერიული რეზისტორი. ნებისმიერ ობიექტს, რომელიც ატარებს დენს, ასევე აქვს თვითინდუქციურობა. და ბოლოს, არის ტევადობა ერთმანეთის პირისპირ ნებისმიერ ორ დირიჟორს შორის. ყველა ეს ეფექტი მოიხმარს ენერგიას და ანელებს ტრანზისტორის სიჩქარეს. პარაზიტების ტევადობა განსაკუთრებით პრობლემურია: ტრანზისტორების დამუხტვა და დატენვა საჭიროა ყოველი ჩართვის ან გამორთვისას, რაც მოითხოვს დროსა და დენს ელექტრომომარაგებიდან.
ტევადობა ორ გამტარს შორის არის მათი ფიზიკური ზომის ფუნქცია: უფრო მცირე ზომა ნიშნავს უფრო მცირე ტევადობას. და რადგან პატარა კონდენსატორები ნიშნავს უფრო მაღალ სიჩქარეს და დაბალ სიმძლავრეს, პატარა ტრანზისტორებს შეუძლიათ იმუშაონ უფრო მაღალი საათის სიხშირეზე და ამით ნაკლებ სითბოს გაფანტონ.
ტრანზისტორების ზომის შემცირებისას, ტევადობა არ არის ერთადერთი ეფექტი, რომელიც იცვლება: არსებობს მრავალი უცნაური კვანტური მექანიკური ეფექტი, რომელიც აშკარა არ არის უფრო დიდი მოწყობილობებისთვის. თუმცა, ზოგადად რომ ვთქვათ, ტრანზისტორების დაპატარავება მათ უფრო აჩქარებს. მაგრამ ელექტრონული პროდუქტები უფრო მეტია, ვიდრე უბრალოდ ტრანზისტორები. როდესაც თქვენ ამცირებთ სხვა კომპონენტებს, როგორ მუშაობენ ისინი?
ზოგადად, პასიური კომპონენტები, როგორიცაა რეზისტორები, კონდენსატორები და ინდუქტორები, არ გაუმჯობესდება, როდესაც ისინი დაპატარიანდებიან: მრავალი თვალსაზრისით, ისინი გაუარესდებიან. ამრიგად, ამ კომპონენტების მინიატურიზაცია ძირითადად იმისთვისაა, რომ შეძლოთ მათი შეკუმშვა უფრო მცირე მოცულობით, რითაც დაზოგავთ PCB სივრცეს.
რეზისტორის ზომა შეიძლება შემცირდეს ზედმეტი დანაკარგის გარეშე. მასალის ნაჭრის წინააღმდეგობა მოცემულია იმით, სადაც l არის სიგრძე, A არის განივი კვეთის ფართობი და ρ არის მასალის წინაღობა. თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ შეამციროთ სიგრძე და განივი კვეთა და დაასრულოთ ფიზიკურად უფრო მცირე რეზისტორი, მაგრამ მაინც იგივე წინააღმდეგობა. ერთადერთი მინუსი ის არის, რომ იგივე სიმძლავრის გაფანტვისას, ფიზიკურად პატარა რეზისტორები უფრო მეტ სითბოს გამოიმუშავებენ, ვიდრე უფრო დიდი რეზისტორები. ამიტომ, მცირე რეზისტორების გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ დაბალი სიმძლავრის სქემებში. ეს ცხრილი გვიჩვენებს, თუ როგორ მცირდება SMD რეზისტორების მაქსიმალური სიმძლავრის რეიტინგი მათი ზომის შემცირებით.
დღეს ყველაზე პატარა რეზისტორი, რომლის შეძენაც შეგიძლიათ, არის მეტრიკული 03015 ზომა (0,3 მმ x 0,15 მმ). მათი ნომინალური სიმძლავრე არის მხოლოდ 20 მვტ და გამოიყენება მხოლოდ სქემებისთვის, რომლებიც ანაწილებენ ძალიან მცირე სიმძლავრეს და ძალიან შეზღუდულია ზომით. გამოვიდა უფრო მცირე ზომის 0201 პაკეტი (0.2 მმ x 0.1 მმ), მაგრამ ჯერ არ არის გამოშვებული წარმოებაში. მაგრამ მაშინაც კი, თუ ისინი გამოჩნდებიან მწარმოებლის კატალოგში, ნუ ელოდებით, რომ ისინი ყველგან იქნებიან: რობოტების უმეტესობა არ არის საკმარისად ზუსტი მათ დასამუშავებლად, ამიტომ ისინი შეიძლება კვლავ იყოს ნიშური პროდუქტები.
კონდენსატორები ასევე შეიძლება შემცირდეს, მაგრამ ეს შეამცირებს მათ ტევადობას. შუნტის კონდენსატორის ტევადობის გაანგარიშების ფორმულა არის, სადაც A არის დაფის ფართობი, d არის მანძილი მათ შორის და ε არის დიელექტრიკული მუდმივი (შუალედური მასალის თვისება). თუ კონდენსატორი (ძირითადად ბრტყელი მოწყობილობა) არის მინიატურული, ფართობი უნდა შემცირდეს, რითაც შემცირდება ტევადობა. თუ მაინც გინდათ, რომ ბევრი ნაფარა შეფუთოთ მცირე მოცულობით, ერთადერთი ვარიანტია რამდენიმე ფენის ერთად დაწყობა. მასალებისა და წარმოების მიღწევების გამო, რომლებმაც ასევე გახადეს თხელი ფირები (პატარა d) და სპეციალური დიელექტრიკები (უფრო დიდი ε), კონდენსატორების ზომა მნიშვნელოვნად შემცირდა ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში.
დღეს არსებული ყველაზე პატარა კონდენსატორი არის ულტრაპატარა მეტრულ 0201 პაკეტში: მხოლოდ 0,25 მმ x 0,125 მმ. მათი ტევადობა შემოიფარგლება ჯერ კიდევ სასარგებლო 100 nF-ით, ხოლო მაქსიმალური საოპერაციო ძაბვა არის 6.3 ვ. ასევე, ეს პაკეტები ძალიან მცირეა და საჭიროებს მოწინავე აღჭურვილობას მათ დასამუშავებლად, რაც ზღუდავს მათ ფართო გამოყენებას.
ინდუქტორებისთვის, ამბავი ცოტა რთულია. სწორი ხვეულის ინდუქციურობა მოცემულია იმით, სადაც N არის შემობრუნების რაოდენობა, A არის კოჭის განივი კვეთის ფართობი, l არის მისი სიგრძე და μ არის მატერიალური მუდმივი (გამტარობა). თუ ყველა განზომილება ნახევარით შემცირდება, ინდუქციურობაც შემცირდება ნახევარით. თუმცა, მავთულის წინააღმდეგობა იგივე რჩება: ეს არის იმის გამო, რომ მავთულის სიგრძე და განივი კვეთა მცირდება მისი თავდაპირველი მნიშვნელობის მეოთხედამდე. ეს ნიშნავს, რომ თქვენ დაასრულებთ იგივე წინააღმდეგობას ინდუქციურობის ნახევარში, ასე რომ თქვენ გაანახევრებთ კოჭის ხარისხის (Q) ფაქტორს.
ყველაზე პატარა კომერციულად ხელმისაწვდომი დისკრეტული ინდუქტორი იღებს ინჩის ზომას 01005 (0,4 მმ x 0,2 მმ). ეს არის 56 nH და აქვს რამდენიმე ohms წინააღმდეგობა. ინდუქტორები ულტრაპატარა მეტრულ 0201 პაკეტში გამოვიდა 2014 წელს, მაგრამ, როგორც ჩანს, ისინი არასოდეს ყოფილა წარმოდგენილი ბაზარზე.
ინდუქტორების ფიზიკური შეზღუდვები მოგვარებულია ფენომენის გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება დინამიური ინდუქცია, რომელიც შეიძლება შეინიშნოს გრაფენისგან დამზადებულ ხვეულებში. მაგრამ ასეც რომ იყოს, თუ მისი წარმოება შესაძლებელია კომერციულად მომგებიანი გზით, ის შეიძლება გაიზარდოს 50%-ით. საბოლოოდ, კოჭის კარგად მინიატურიზაცია შეუძლებელია. თუმცა, თუ თქვენი წრე მუშაობს მაღალ სიხშირეებზე, ეს სულაც არ არის პრობლემა. თუ თქვენი სიგნალი გჰც დიაპაზონშია, ჩვეულებრივ საკმარისია რამდენიმე nH კოჭა.
ეს მიგვიყვანს სხვა საკითხთან, რომელიც მინიატურული იყო გასულ საუკუნეში, მაგრამ თქვენ შეიძლება მაშინვე ვერ შეამჩნიოთ: ტალღის სიგრძე, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ კომუნიკაციისთვის. ადრეული რადიო მაუწყებლობა იყენებდა საშუალო ტალღის AM სიხშირეს დაახლოებით 1 MHz ტალღის სიგრძე დაახლოებით 300 მეტრი. FM სიხშირის დიაპაზონი, რომელიც ორიენტირებულია 100 MHz ან 3 მეტრზე, პოპულარული გახდა 1960-იან წლებში და დღეს ჩვენ ძირითადად ვიყენებთ 4G კომუნიკაციებს დაახლოებით 1 ან 2 GHz (დაახლოებით 20 სმ). უფრო მაღალი სიხშირე ნიშნავს ინფორმაციის გადაცემის მეტ შესაძლებლობებს. მინიატურიზაციის გამო გვაქვს იაფი, საიმედო და ენერგიის დაზოგვის რადიოები, რომლებიც მუშაობენ ამ სიხშირეებზე.
ტალღის სიგრძის შემცირებამ შეიძლება შეკუმშოს ანტენები, რადგან მათი ზომა პირდაპირ კავშირშია სიხშირეზე, რომელიც მათ უნდა გადასცეს ან მიიღოს. დღევანდელ მობილურ ტელეფონებს არ სჭირდებათ გრძელი ამობურცული ანტენები, მათი გამოყოფილი კომუნიკაციის წყალობით GHz სიხშირეზე, რისთვისაც ანტენის სიგრძე მხოლოდ ერთი სანტიმეტრია. სწორედ ამიტომ, მობილური ტელეფონების უმეტესობა, რომლებიც ჯერ კიდევ შეიცავს FM მიმღებებს, მოითხოვს ყურსასმენების შეერთებას გამოყენებამდე: რადიოს სჭირდება ყურსასმენის მავთულის გამოყენება ანტენად, რათა მიიღოს საკმარისი სიგნალის სიძლიერე ამ ერთი მეტრიანი ტალღებისგან.
რაც შეეხება ჩვენს მინიატურულ ანტენებთან დაკავშირებულ სქემებს, როდესაც ისინი უფრო მცირეა, რეალურად უფრო ადვილი ხდება. ეს არ არის მხოლოდ იმიტომ, რომ ტრანზისტორები უფრო სწრაფი გახდა, არამედ იმიტომ, რომ გადამცემი ხაზის ეფექტი აღარ არის პრობლემა. მოკლედ, როცა მავთულის სიგრძე ტალღის სიგრძის მეათედს აჭარბებს, მიკროსქემის დაპროექტებისას უნდა გაითვალისწინოთ მისი სიგრძის ფაზური ცვლა. 2.4 გჰც სიხშირეზე, ეს ნიშნავს, რომ მავთულის მხოლოდ ერთი სანტიმეტრი იმოქმედა თქვენს წრედზე; თუ დისკრეტულ კომპონენტებს შეადუღებთ, ეს თავის ტკივილია, მაგრამ თუ წრეს რამდენიმე კვადრატულ მილიმეტრზე დააყენებთ, ეს არ არის პრობლემა.
მურის კანონის დაღუპვის პროგნოზირება, ან იმის ჩვენება, რომ ეს პროგნოზები ისევ და ისევ არასწორია, გახდა განმეორებადი თემა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ჟურნალისტიკაში. ფაქტი ფაქტად რჩება, რომ Intel, Samsung და TSMC, სამი კონკურენტი, რომლებიც ჯერ კიდევ თამაშის წინა პლანზე არიან, აგრძელებენ მეტი ფუნქციის შეკუმშვას კვადრატულ მიკრომეტრზე და გეგმავენ მომავალში გაუმჯობესებული ჩიპების რამდენიმე თაობის დანერგვას. მიუხედავად იმისა, რომ პროგრესი, რომელიც მათ მიაღწიეს თითოეულ საფეხურზე, შეიძლება არ იყოს ისეთი დიდი, როგორც ორი ათწლეულის წინ, ტრანზისტორების მინიატურიზაცია გრძელდება.
თუმცა, დისკრეტული კომპონენტებისთვის, როგორც ჩანს, მივაღწიეთ ბუნებრივ ზღვარს: მათი დაპატარავება არ აუმჯობესებს მათ შესრულებას და ამჟამად არსებული უმცირესი კომპონენტები უფრო მცირეა, ვიდრე უმეტესი გამოყენების შემთხვევები მოითხოვს. როგორც ჩანს, არ არსებობს მურის კანონი დისკრეტული მოწყობილობებისთვის, მაგრამ თუ არსებობს მურის კანონი, ჩვენ გვსურს ვნახოთ, რამდენად შეუძლია ერთ ადამიანს SMD შედუღების გამოწვევა.
მე ყოველთვის მინდოდა გადამეღო სურათი PTH რეზისტორისთვის, რომელსაც ვიყენებდი 1970-იან წლებში, და დამეყენებინა მასზე SMD რეზისტორი, ისევე როგორც ახლა ვცვლი/გამოვდივარ. ჩემი მიზანია, ჩემს ძმებსა და დებს (არც ერთი ელექტრონული პროდუქტი არ არის) შევცვალო, მათ შორის, ჩემი ნამუშევრის ნაწილებიც კი დავინახო, (რადგან მხედველობა უარესდება, ხელები უარესდება და მიკანკალებს).
მე მინდა ვთქვა, ერთად არის თუ არა. მე ნამდვილად მძულს „გაუმჯობესდე, გაუმჯობესდე“. ზოგჯერ თქვენი განლაგება კარგად მუშაობს, მაგრამ ნაწილების მიღება აღარ შეგიძლიათ. რა ჯანდაბაა ეს? . კარგი კონცეფცია კარგი კონცეფციაა და ჯობია შეინარჩუნო ის, როგორც არის, ვიდრე უმიზეზოდ გააუმჯობესო. განტ
”ფაქტი რჩება, რომ სამი კომპანია Intel, Samsung და TSMC კვლავ კონკურენციას უწევს ამ თამაშის წინა პლანზე და მუდმივად აგროვებს მეტ ფუნქციას კვადრატულ მიკრომეტრზე.”
ელექტრონული კომპონენტები დიდი და ძვირია. 1971 წელს საშუალო ოჯახს მხოლოდ რამდენიმე რადიო, სტერეო და ტელევიზორი ჰქონდა. 1976 წლისთვის გამოვიდა კომპიუტერები, კალკულატორები, ციფრული საათები და საათები, რომლებიც მომხმარებელთათვის მცირე და იაფი იყო.
ზოგიერთი მინიატურიზაცია მოდის დიზაინიდან. ოპერაციული გამაძლიერებლები იძლევა გირატორების გამოყენებას, რომლებსაც შეუძლიათ ზოგიერთ შემთხვევაში შეცვალონ დიდი ინდუქტორები. აქტიური ფილტრები ასევე აცილებენ ინდუქტორებს.
უფრო დიდი კომპონენტები ხელს უწყობენ სხვა რამეებს: მიკროსქემის მინიმიზაციას, ანუ მცდელობა გამოიყენონ მინიმალური კომპონენტები წრედის მუშაობისთვის. დღეს ჩვენ ძალიან არ გვაინტერესებს. გჭირდებათ რამე სიგნალის გადასაბრუნებლად? აიღეთ ოპერაციული გამაძლიერებელი. გჭირდებათ სახელმწიფო მანქანა? აიღე მპუ. და ა.შ. კომპონენტები დღეს მართლაც მცირეა, მაგრამ სინამდვილეში ბევრი კომპონენტია შიგნით. ასე რომ, ძირითადად თქვენი მიკროსქემის ზომა იზრდება და ენერგიის მოხმარება იზრდება. ტრანზისტორი, რომელიც გამოიყენება სიგნალის ინვერსიისთვის, იყენებს ნაკლებ ენერგიას იმავე სამუშაოს შესასრულებლად, ვიდრე ოპერაციული გამაძლიერებელი. მაგრამ ისევ მინიატურიზაცია იზრუნებს ძალაუფლების გამოყენებაზე. უბრალოდ, ინოვაცია სხვა მიმართულებით წავიდა.
თქვენ ნამდვილად გამოგრჩეთ შემცირებული ზომის ზოგიერთი ყველაზე დიდი სარგებელი/მიზეზი: შემცირებული პაკეტის პარაზიტები და გაზრდილი სიმძლავრის მართვა (რაც, როგორც ჩანს, არაინტუიციურია).
პრაქტიკული თვალსაზრისით, როგორც კი ფუნქციის ზომა მიაღწევს დაახლოებით 0.25u, თქვენ მიაღწევთ GHz დონეს, ამ დროს დიდი SOP პაკეტი იწყებს ყველაზე დიდი* ეფექტის გამომუშავებას. ხანგრძლივი შემაკავშირებელი მავთულები და ეს მილები საბოლოოდ მოგკლავთ.
ამ ეტაპზე, QFN/BGA პაკეტები მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა შესრულების თვალსაზრისით. გარდა ამისა, როდესაც თქვენ დაამონტაჟებთ შეფუთვას ასე ბრტყელზე, თქვენ მიიღებთ * მნიშვნელოვნად* უკეთეს თერმულ შესრულებას და ღია ბალიშებს.
გარდა ამისა, Intel, Samsung და TSMC, რა თქმა უნდა, მნიშვნელოვან როლს შეასრულებენ, მაგრამ ASML შეიძლება ბევრად უფრო მნიშვნელოვანი იყოს ამ სიაში. რა თქმა უნდა, ეს შეიძლება არ ეხებოდეს პასიურ ხმას…
ეს არ არის მხოლოდ სილიკონის ხარჯების შემცირება შემდეგი თაობის პროცესის კვანძების მეშვეობით. სხვა რამ, როგორიცაა ჩანთები. მცირე პაკეტებს სჭირდებათ ნაკლები მასალა და wcsp ან კიდევ ნაკლები. მცირე პაკეტები, პატარა PCB ან მოდულები და ა.შ.
ხშირად ვხედავ კატალოგის პროდუქტებს, სადაც ერთადერთი მამოძრავებელი ფაქტორი ხარჯების შემცირებაა. MHz/მეხსიერების ზომა იგივეა, SOC ფუნქცია და პინების განლაგება იგივეა. ჩვენ შეიძლება გამოვიყენოთ ახალი ტექნოლოგიები ენერგიის მოხმარების შესამცირებლად (ჩვეულებრივ, ეს არ არის უფასო, ამიტომ უნდა არსებობდეს გარკვეული კონკურენტული უპირატესობები, რაც მომხმარებელს აინტერესებს)
დიდი კომპონენტების ერთ-ერთი უპირატესობა არის ანტირადიაციული მასალა. ამ მნიშვნელოვან სიტუაციაში პაწაწინა ტრანზისტორები უფრო მგრძნობიარეა კოსმოსური სხივების ზემოქმედების მიმართ. მაგალითად, კოსმოსში და თუნდაც მაღალმთიან ობსერვატორიებში.
სიჩქარის გაზრდის ძირითად მიზეზს ვერ ვხედავ. სიგნალის სიჩქარე დაახლოებით 8 ინჩია ნანოწამში. ასე რომ, მხოლოდ ზომის შემცირებით, შესაძლებელია უფრო სწრაფი ჩიპები.
თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ საკუთარი მათემატიკა შეფუთვის ცვლილებებისა და შემცირებული ციკლების გამო გავრცელების დაგვიანების სხვაობის გამოთვლით (1/სიხშირე). ანუ ფრაქციების შეფერხების/პერიოდის შემცირება. თქვენ აღმოაჩენთ, რომ ის არც კი ვლინდება, როგორც დამრგვალების ფაქტორი.
ერთი რამ, რაც მინდა დავამატო, არის ის, რომ ბევრი IC, განსაკუთრებით ძველი დიზაინის და ანალოგური ჩიპების, რეალურად არ არის შემცირებული, ყოველ შემთხვევაში შიდა. ავტომატური წარმოების გაუმჯობესების გამო, პაკეტები უფრო მცირე გახდა, მაგრამ ეს იმიტომ ხდება, რომ DIP პაკეტებს, როგორც წესი, ბევრი ადგილი აქვთ შიგნით და არა იმიტომ, რომ ტრანზისტორები და ა.შ.
გარდა იმ პრობლემისა, რომ რობოტი საკმარისად ზუსტი იყოს, რომ რეალურად უმკლავდეს პატარა კომპონენტებს მაღალსიჩქარიანი არჩევისა და განთავსების აპლიკაციებში, კიდევ ერთი პრობლემაა პაწაწინა კომპონენტების საიმედოდ შედუღება. განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც თქვენ ჯერ კიდევ გჭირდებათ უფრო დიდი კომპონენტები სიმძლავრის / სიმძლავრის მოთხოვნების გამო. სპეციალური შედუღების პასტის გამოყენებით, სპეციალური საფეხურიანი შედუღების პასტის შაბლონები (დაიტანეთ მცირე რაოდენობით შედუღების პასტის საჭიროების შემთხვევაში, მაგრამ მაინც უზრუნველყოთ საკმარისად დიდი კომპონენტებისთვის შედუღების პასტა) ძალიან ძვირი გახდა. ასე რომ, მე ვფიქრობ, რომ არსებობს პლატო, და შემდგომი მინიატურიზაცია მიკროსქემის დაფის დონეზე მხოლოდ ძვირადღირებული და შესაძლებელი გზაა. ამ ეტაპზე, თქვენ ასევე შეგიძლიათ გააკეთოთ მეტი ინტეგრაცია სილიკონის ვაფლის დონეზე და გაამარტივოთ დისკრეტული კომპონენტების რაოდენობა აბსოლუტურ მინიმუმამდე.
ამას თქვენს ტელეფონში ნახავთ. დაახლოებით 1995 წელს, მე ვიყიდე რამდენიმე ადრეული მობილური ტელეფონი ავტოფარეხში, თითო რამდენიმე დოლარად. IC-ების უმეტესობა არის ნახვრეტი. ცნობადი CPU და NE570 კომპანდერი, დიდი მრავალჯერადი გამოყენების IC.
შემდეგ დავასრულე რამდენიმე განახლებული ხელის ტელეფონები. ძალიან ცოტა კომპონენტია და თითქმის არაფერია ნაცნობი. IC-ების მცირე რაოდენობაში არა მხოლოდ სიმკვრივეა უფრო მაღალი, არამედ მიღებულია ახალი დიზაინი (იხ. SDR), რომელიც გამორიცხავს დისკრეტულ კომპონენტებს, რომლებიც ადრე შეუცვლელი იყო.
> (სადაც საჭიროა, წაისვით მცირე რაოდენობით შედუღების პასტა, მაგრამ მაინც მიაწოდეთ საკმარისად შედუღების პასტა დიდი კომპონენტებისთვის)
ჰეი, მე წარმოვიდგინე შაბლონი "3D/Wave" ამ პრობლემის გადასაჭრელად: უფრო თხელი, სადაც არის ყველაზე პატარა კომპონენტები და უფრო სქელი, სადაც არის დენის წრე.
დღესდღეობით, SMT კომპონენტები ძალიან მცირეა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ რეალური დისკრეტული კომპონენტები (არა 74xx და სხვა ნაგავი) საკუთარი პროცესორის შესაქმნელად და PCB-ზე დასაბეჭდად. დაასხით იგი LED-ით, შეგიძლიათ ნახოთ, რომ ის მუშაობს რეალურ დროში.
წლების განმავლობაში, მე ნამდვილად ვაფასებ რთული და მცირე კომპონენტების სწრაფ განვითარებას. ისინი უზრუნველყოფენ უზარმაზარ პროგრესს, მაგრამ ამავდროულად ისინი ამატებენ სირთულის ახალ დონეს პროტოტიპების განმეორებით პროცესს.
ანალოგური სქემების რეგულირება და სიმულაციის სიჩქარე ბევრად უფრო სწრაფია, ვიდრე ლაბორატორიაში. ციფრული სქემების სიხშირის მატებასთან ერთად, PCB ხდება შეკრების ნაწილი. მაგალითად, გადამცემი ხაზის ეფექტები, გავრცელების შეფერხება. ნებისმიერი უახლესი ტექნოლოგიის პროტოტიპირება საუკეთესოდ არის დახარჯული დიზაინის სწორად დასრულებაზე და არა ლაბორატორიაში კორექტირებაზე.
რაც შეეხება ჰობის ნივთებს, შეფასებას. მიკროსქემის დაფები და მოდულები არის გადაწყვეტა კომპონენტების შემცირებისა და მოდულების წინასწარი ტესტირებისთვის.
ამან შეიძლება დაკარგოს „მხიარულება“, მაგრამ ვფიქრობ, რომ თქვენი პროექტის პირველად ამუშავება შეიძლება უფრო მნიშვნელოვანი იყოს სამუშაოს ან ჰობის გამო.
მე ვაკეთებდი რამდენიმე დიზაინს ნახვრეტიდან SMD-ზე კონვერტაციას. გააკეთეთ იაფი პროდუქტები, მაგრამ პროტოტიპების ხელით აშენება სახალისო არ არის. ერთი პატარა შეცდომა: "პარალელური ადგილი" უნდა წავიკითხოთ როგორც "პარალელური ფირფიტა".
არა. სისტემის გამარჯვების შემდეგ, არქეოლოგები კვლავ დაბნეულნი იქნებიან მისი აღმოჩენებით. ვინ იცის, შესაძლოა 23-ე საუკუნეში პლანეტარული ალიანსმა ახალი სისტემა დაამტკიცოს…
მეტს ვერ დაგეთანხმები. რა ზომაა 0603? რა თქმა უნდა, 0603-ის იმპერიული ზომის შენარჩუნება და 0603 მეტრიკული ზომის 0604 (ან 0602) „გამოძახება“ არც ისე რთულია, თუნდაც ტექნიკურად არასწორი იყოს (ანუ: ფაქტობრივი ზომა-არა ისე) მაინც. მკაცრი), მაგრამ მაინც ყველამ იცის, რომელ ტექნოლოგიაზეა საუბარი (მეტრულ/იმპერიალზე)!
”ზოგადად რომ ვთქვათ, პასიური კომპონენტები, როგორიცაა რეზისტორები, კონდენსატორები და ინდუქტორები, არ გაუმჯობესდება, თუ მათ დაპატარავებთ.”