គុណលក្ខណៈផលិតផល

ឯកសារ និងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ

ចំណាត់ថ្នាក់បរិស្ថាន និងការនាំចេញ

សៀគ្វី​រួម​បញ្ចូល​គ្នា

សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (IC) គឺជាបន្ទះឈីប semiconductor ដែលផ្ទុកនូវសមាសធាតុតូចៗជាច្រើនដូចជា capacitors, diodes, transistors និង resistors ។សមាសធាតុតូចៗទាំងនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនា និងរក្សាទុកទិន្នន័យ ដោយមានជំនួយពីបច្ចេកវិទ្យាឌីជីថល ឬអាណាឡូក។អ្នក​អាច​គិត​ថា IC ជា​បន្ទះ​សៀគ្វី​តូច​មួយ​ដែល​អាច​ប្រើ​ជា​សៀគ្វី​ពេញលេញ និង​អាច​ទុក​ចិត្ត​បាន។សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាអាចជា counter, oscillator, amplifier, logic gate, timer, computer memory, ឬសូម្បីតែ microprocessor ។

IC ត្រូវ​បាន​គេ​ចាត់​ទុក​ថា​ជា​ប្លុក​គ្រឹះ​នៃ​ឧបករណ៍​អេឡិចត្រូនិក​សព្វ​ថ្ងៃ។ឈ្មោះរបស់វាបង្ហាញអំពីប្រព័ន្ធនៃធាតុផ្សំដែលជាប់ទាក់ទងគ្នាជាច្រើនដែលបង្កប់ក្នុងសម្ភារៈ semiconductor ដែលផលិតដោយស៊ីលីកុនស្តើង។

ប្រវត្តិនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា 

បច្ចេកវិទ្យានៅពីក្រោយសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានណែនាំដំបូងក្នុងឆ្នាំ 1950 ដោយ Robert Noyce និង Jack Kilby នៅសហរដ្ឋអាមេរិក។កងទ័ពអាកាសអាមេរិកគឺជាអ្នកប្រើប្រាស់ដំបូងគេនៃការបង្កើតថ្មីនេះ។Jack ក៏ Kilby បានបន្តឈ្នះរង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាក្នុងឆ្នាំ 2000 សម្រាប់ការច្នៃប្រឌិត ICs ខ្នាតតូចរបស់គាត់។

1.5 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការណែនាំអំពីការរចនារបស់ Kilby លោក Robert Noyce បានណែនាំកំណែផ្ទាល់ខ្លួនរបស់គាត់នៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។គំរូរបស់គាត់បានដោះស្រាយបញ្ហាជាក់ស្តែងជាច្រើននៅក្នុងឧបករណ៍របស់ Kilby ។Noyce ក៏ប្រើស៊ីលីកុនសម្រាប់ម៉ូដែលរបស់គាត់ដែរ ខណៈដែល Jack Kilby ប្រើ germanium ។ 

Robert Noyce និង Jack Kilby ទាំងពីរបានទទួលប៉ាតង់របស់សហរដ្ឋអាមេរិកសម្រាប់ការរួមចំណែករបស់ពួកគេចំពោះសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។ពួកគេបានតស៊ូជាមួយបញ្ហាផ្លូវច្បាប់អស់ជាច្រើនឆ្នាំ។ទីបំផុត ទាំងក្រុមហ៊ុន Noyce និង Kilby's បានសម្រេចចិត្តឆ្លងកាត់ការច្នៃប្រឌិតរបស់ពួកគេ និងណែនាំពួកគេទៅកាន់ទីផ្សារពិភពលោកដ៏ធំមួយ។

ប្រភេទនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា

មានសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាពីរប្រភេទ។ទាំងនេះ​គឺជា:

1. អាណាឡូក ICs

Analog ICs មានទិន្នផលដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបានជានិច្ច អាស្រ័យលើសញ្ញាដែលពួកគេកំពុងទទួលបាន។តាមទ្រឹស្តី IC បែបនេះអាចទទួលបានចំនួនរដ្ឋគ្មានដែនកំណត់។នៅក្នុងប្រភេទនៃ IC នេះកម្រិតទិន្នផលនៃចលនាគឺជាមុខងារលីនេអ៊ែរនៃកម្រិតបញ្ចូលនៃសញ្ញា។

ICs លីនេអ៊ែរអាចដំណើរការជាប្រេកង់វិទ្យុ (RF) និងអូឌីយ៉ូហ្វ្រេកង់ (AF) amplifiers ។ឧបករណ៍ពង្រីកប្រតិបត្តិការ (op-amp) គឺជាឧបករណ៍ដែលជាធម្មតាប្រើនៅទីនេះ។លើសពីនេះទៀតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពគឺជាកម្មវិធីទូទៅមួយផ្សេងទៀត។ICs លីនេអ៊ែរអាចបើក និងបិទឧបករណ៍ផ្សេងៗ នៅពេលដែលសញ្ញាឈានដល់តម្លៃជាក់លាក់មួយ។អ្នកអាចរកឃើញបច្ចេកវិទ្យានេះនៅក្នុងឡ កំដៅ និងម៉ាស៊ីនត្រជាក់។ 

2. ឌីជីថល ICs 

ទាំងនេះគឺខុសពី IC អាណាឡូក។ពួកវាមិនដំណើរការលើជួរថេរនៃកម្រិតសញ្ញាទេ។ផ្ទុយទៅវិញ ពួកគេដំណើរការនៅកម្រិតដែលបានកំណត់ជាមុនមួយចំនួន។ឌីជីថល ICs ដំណើរការជាមូលដ្ឋានដោយមានជំនួយពីច្រកតក្កវិជ្ជា។ច្រកតក្កវិជ្ជាប្រើប្រាស់ទិន្នន័យគោលពីរ។សញ្ញានៅក្នុងទិន្នន័យគោលពីរមានតែពីរកម្រិតដែលគេស្គាល់ថាទាប (តក្ក 0) និងខ្ពស់ (តក្ក 1) ។

ឌីជីថល IC ត្រូវបានប្រើក្នុងកម្មវិធីជាច្រើនដូចជា កុំព្យូទ័រ ម៉ូដឹម ជាដើម។

ហេតុអ្វីបានជាសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាមានប្រជាប្រិយភាព?

ទោះបីជាត្រូវបានបង្កើតឡើងជិត 30 ឆ្នាំមុនក៏ដោយ ក៏សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានៅតែត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីជាច្រើន។ចូរពិភាក្សាអំពីធាតុផ្សំមួយចំនួនដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះប្រជាប្រិយភាពរបស់ពួកគេ៖ 

1. លទ្ធភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាន 

កាលពីប៉ុន្មានឆ្នាំមុន ប្រាក់ចំណូលរបស់ឧស្សាហកម្ម semiconductor បានកើនឡើងដល់ 350 ពាន់លានដុល្លារអាមេរិក។Intel គឺជាអ្នករួមចំណែកដ៏ធំបំផុតនៅទីនេះ។មានអ្នកលេងផ្សេងទៀតផងដែរ ហើយភាគច្រើននៃទាំងនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់ទីផ្សារឌីជីថល។ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលលេខ អ្នកនឹងឃើញថា 80 ភាគរយនៃការលក់ដែលបង្កើតដោយឧស្សាហកម្ម semiconductor គឺមកពីទីផ្សារនេះ។

សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាបានដើរតួនាទីយ៉ាងធំនៅក្នុងភាពជោគជ័យនេះ។អ្នកឃើញទេ អ្នកស្រាវជ្រាវនៃឧស្សាហកម្ម semiconductor បានវិភាគសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា កម្មវិធី និងលក្ខណៈជាក់លាក់របស់វា ហើយពង្រីកវាឡើង។

IC ដំបូងគេដែលបង្កើតមានត្រង់ស៊ីស្ទ័រពីរបី - 5 ដើម្បីឱ្យជាក់លាក់។ហើយឥឡូវនេះយើងបានឃើញ 18-core Xeon របស់ Intel ជាមួយនឹងត្រង់ស៊ីស្ទ័រសរុបចំនួន 5.5 ពាន់លាន។លើសពីនេះ ឧបករណ៍គ្រប់គ្រងការផ្ទុករបស់ IBM មានត្រង់ស៊ីស្ទ័រចំនួន 7.1 ពាន់លានជាមួយនឹងឃ្លាំងសម្ងាត់ 480 MB L4 ក្នុងឆ្នាំ 2015 ។

ការធ្វើមាត្រដ្ឋាននេះបានដើរតួនាទីយ៉ាងធំនៅក្នុងភាពល្បីល្បាញនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។

2. ការចំណាយ

មានការពិភាក្សាជាច្រើនលើតម្លៃនៃ IC ។ប៉ុន្មានឆ្នាំមកនេះមានការយល់ខុសអំពីតម្លៃពិតប្រាកដរបស់ IC ផងដែរ។ហេតុផលនៅពីក្រោយនេះគឺថា ICs មិនមែនជាគំនិតសាមញ្ញទៀតទេ។បច្ចេកវិទ្យាកំពុងដំណើរការទៅមុខក្នុងល្បឿនយ៉ាងលឿន ហើយអ្នករចនាបន្ទះឈីបត្រូវតែតាមទាន់ល្បឿននេះនៅពេលគណនាតម្លៃនៃ IC ។

កាលពីប៉ុន្មានឆ្នាំមុន ការគណនាតម្លៃសម្រាប់ IC ធ្លាប់ពឹងផ្អែកលើស៊ីលីកុនស្លាប់។នៅពេលនោះ ការប៉ាន់ប្រមាណតម្លៃបន្ទះឈីបអាចកំណត់យ៉ាងងាយស្រួលដោយទំហំស្លាប់។ខណៈពេលដែលស៊ីលីកុននៅតែជាធាតុចម្បងក្នុងការគណនារបស់ពួកគេ អ្នកជំនាញត្រូវពិចារណាលើសមាសធាតុផ្សេងទៀតនៅពេលគណនាតម្លៃ IC ផងដែរ។

រហូតមកដល់ពេលនេះ អ្នកជំនាញបានកាត់ចេញសមីការដ៏សាមញ្ញមួយ ដើម្បីកំណត់តម្លៃចុងក្រោយនៃ IC៖

តម្លៃ IC ចុងក្រោយ = តម្លៃកញ្ចប់ + ថ្លៃសាកល្បង + តម្លៃស្លាប់ + ថ្លៃដឹកជញ្ជូន

សមីការនេះពិចារណាធាតុចាំបាច់ទាំងអស់ដែលដើរតួនាទីយ៉ាងធំក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប។លើស​ពី​នេះ​ទៅ​ទៀត វា​អាច​មាន​កត្តា​មួយ​ចំនួន​ទៀត​ដែល​អាច​នឹង​ត្រូវ​ពិចារណា។អ្វីដែលសំខាន់បំផុតដែលត្រូវចងចាំនៅពេលប៉ាន់ស្មានតម្លៃ IC គឺថាតម្លៃអាចប្រែប្រួលក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផលិតសម្រាប់ហេតុផលជាច្រើន។

ដូចគ្នានេះផងដែរការសម្រេចចិត្តបច្ចេកទេសណាមួយដែលបានធ្វើឡើងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផលិតអាចមានផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងទៅលើតម្លៃនៃគម្រោង។

3. ភាពជឿជាក់

ការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាគឺជាកិច្ចការរសើបខ្លាំងណាស់ព្រោះវាទាមទារឱ្យប្រព័ន្ធទាំងអស់ដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងអំឡុងពេលរាប់លានវដ្ត។វាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចខាងក្រៅ សីតុណ្ហភាពខ្លាំង និងលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការផ្សេងទៀត សុទ្ធតែដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងប្រតិបត្តិការ IC ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បញ្ហាទាំងនេះភាគច្រើនត្រូវបានលុបចោលជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ការធ្វើតេស្តភាពតានតឹងខ្ពស់ដែលបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។វាផ្តល់នូវយន្តការបរាជ័យថ្មី បង្កើនភាពជឿជាក់នៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។យើងក៏អាចកំណត់ការចែកចាយការបរាជ័យក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីតាមរយៈការប្រើប្រាស់ភាពតានតឹងខ្ពស់។

ទិដ្ឋភាពទាំងអស់នេះជួយធ្វើឱ្យប្រាកដថាសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាអាចដំណើរការបានត្រឹមត្រូវ។

លើស​ពី​នេះ​ទៅ​ទៀត នេះ​គឺ​ជា​លក្ខណៈ​ពិសេស​មួយ​ចំនួន​ដើម្បី​កំណត់​ឥរិយាបថ​នៃ​សៀគ្វី​រួម​បញ្ចូល៖

សីតុណ្ហភាព

សីតុណ្ហភាពអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងដែលធ្វើឱ្យការផលិត IC មានការលំបាកខ្លាំង។

វ៉ុល។

ឧបករណ៍ដំណើរការនៅតង់ស្យុងបន្ទាប់បន្សំដែលអាចប្រែប្រួលបន្តិច។

ដំណើរការ

បំរែបំរួលដំណើរការដ៏សំខាន់បំផុតដែលប្រើសម្រាប់ឧបករណ៍គឺកម្រិតវ៉ុល និងប្រវែងឆានែល។ដំណើរការប្រែប្រួលត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជា៖

• ច្រើនទៅច្រើន។
• wafer ទៅ wafer
• ស្លាប់ទៅ

កញ្ចប់សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា

កញ្ចប់រុំឡើងស្លាប់នៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាដែលធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលសម្រាប់យើងក្នុងការភ្ជាប់ទៅវា។ការតភ្ជាប់ខាងក្រៅនីមួយៗនៅលើប្រអប់ស្លាប់ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយនឹងខ្សែមាសតូចមួយទៅកាន់ម្ជុលនៅលើកញ្ចប់។ម្ជុលគឺជាស្ថានីយដែលលាតសន្ធឹងដែលមានពណ៌ប្រាក់។ពួកវាឆ្លងកាត់សៀគ្វីដើម្បីភ្ជាប់ជាមួយផ្នែកផ្សេងទៀតនៃបន្ទះឈីប។ទាំងនេះគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ចាប់តាំងពីពួកគេទៅជុំវិញសៀគ្វី និងភ្ជាប់ទៅខ្សែភ្លើង និងសមាសធាតុដែលនៅសល់ក្នុងសៀគ្វីមួយ។

មានប្រភេទផ្សេងៗគ្នាជាច្រើននៃកញ្ចប់ដែលអាចប្រើបាននៅទីនេះ។ពួកវាទាំងអស់មានប្រភេទម៉ោនតែមួយគត់ វិមាត្រពិសេស និងចំនួនម្ជុល។តោះមើលពីរបៀបដែលវាដំណើរការ។

ការរាប់ម្ជុល

សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាទាំងអស់ត្រូវបានប៉ូឡូញ ហើយម្ជុលនីមួយៗមានភាពខុសប្លែកគ្នាទាក់ទងនឹងមុខងារ និងទីតាំង។នេះមានន័យថាកញ្ចប់ត្រូវចង្អុលបង្ហាញ និងបំបែកម្ជុលទាំងអស់ពីគ្នាទៅវិញទៅមក។IC ភាគច្រើនប្រើចំនុច ឬស្នាមរន្ធ ដើម្បីបង្ហាញម្ជុលទីមួយ។

នៅពេលដែលអ្នកកំណត់ទីតាំងរបស់ម្ជុលទីមួយ លេខ pin ដែលនៅសល់នឹងកើនឡើងជាលំដាប់នៅពេលអ្នកទៅច្រាសទ្រនិចនាឡិកាជុំវិញសៀគ្វី។

ការម៉ោន

ការម៉ោនគឺជាលក្ខណៈតែមួយគត់នៃប្រភេទកញ្ចប់មួយ។កញ្ចប់ទាំងអស់អាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់តាមប្រភេទម៉ោនមួយក្នុងចំណោមពីរប្រភេទ៖ ផ្ទៃម៉ោន (SMD ឬ SMT) ឬតាមរយៈរន្ធ (PTH) ។វាមានភាពងាយស្រួលជាងមុនក្នុងការធ្វើការជាមួយកញ្ចប់តាមរយៈរន្ធ ដោយសារពួកវាធំជាង។ពួកវាត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីត្រូវបានជួសជុលនៅផ្នែកម្ខាងនៃសៀគ្វីមួយនិង soldered ទៅមួយផ្សេងទៀត។

កញ្ចប់ម៉ោនលើផ្ទៃមានទំហំខុសៗគ្នា ពីតូចទៅតូច។ពួកវាត្រូវបានជួសជុលនៅផ្នែកម្ខាងនៃប្រអប់ ហើយត្រូវបាន soldered ទៅលើផ្ទៃ។ម្ជុលនៃកញ្ចប់នេះគឺកាត់កែងទៅនឹងបន្ទះឈីប ច្របាច់ចេញផ្នែកខាង ឬពេលខ្លះត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងម៉ាទ្រីសនៅលើមូលដ្ឋាននៃបន្ទះឈីប។សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងទម្រង់នៃការម៉ោនលើផ្ទៃក៏ត្រូវការឧបករណ៍ពិសេសដើម្បីប្រមូលផ្តុំផងដែរ។

ក្នុង​បន្ទាត់​ទ្វេ

Dual In-line Package (DIP) គឺជាកញ្ចប់មួយក្នុងចំណោមកញ្ចប់ទូទៅបំផុត។នេះគឺជាប្រភេទនៃកញ្ចប់ IC តាមរយៈរន្ធ។បន្ទះសៀគ្វីតូចៗទាំងនេះមានម្ជុលពីរជួរស្របគ្នាដែលលាតសន្ធឹងបញ្ឈរចេញពីលំនៅដ្ឋានរាងចតុកោណកែងពណ៌ខ្មៅ។

ម្ជុលមានគំលាតប្រហែល 2.54 មីលីម៉ែត្ររវាងពួកវា ដែលជាស្តង់ដារល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ដាក់ចូលទៅក្នុងក្តារបន្ទះ និងបន្ទះគំរូមួយចំនួនផ្សេងទៀត។អាស្រ័យលើចំនួនម្ជុល ទំហំសរុបរបស់កញ្ចប់ DIP អាចប្រែប្រួលពី 4 ទៅ 64 ។

តំបន់រវាងជួរដេកនីមួយៗនៃម្ជុលត្រូវបានដកឃ្លាដើម្បីបើក ICs DIP ដើម្បីត្រួតលើតំបន់កណ្តាលនៃក្តារបន្ទះ។នេះធ្វើឱ្យប្រាកដថាម្ជុលមានជួររៀងៗខ្លួន ហើយមិនខ្លី។

គ្រោងតូច

កញ្ចប់សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាតូច ឬ SOIC គឺស្រដៀងទៅនឹងផ្ទៃម៉ោន។វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពត់ម្ជុលទាំងអស់នៅលើ DIP ហើយបង្រួមវាចុះ។អ្នកអាចប្រមូលផ្តុំកញ្ចប់ទាំងនេះដោយប្រើដៃថេរ និងសូម្បីតែបិទភ្នែក - វាងាយស្រួលណាស់!

ផ្ទះល្វែងបួន

កញ្ចប់ Quad Flat ចាក់ម្ជុលនៅគ្រប់ទិសទាំងបួន។ចំនួនសរុបនៃម្ជុលនៅក្នុង IC ផ្ទះល្វែង quad អាចប្រែប្រួលគ្រប់ទីកន្លែងពីម្ជុលប្រាំបីនៅផ្នែកម្ខាង (សរុបចំនួន 32) ដល់ ចិតសិបម្ជុលនៅផ្នែកម្ខាង (សរុប 300+) ។ម្ជុលទាំងនេះមានចន្លោះពី 0.4mm ទៅ 1mm រវាងពួកវា។វ៉ារ្យ៉ង់តូចជាងនៃកញ្ចប់ផ្ទះល្វែង quad មានទម្រង់ទាប (LQFP) ស្តើង (TQFP) និងកញ្ចប់ស្តើងខ្លាំង (VQFP) ។

អារេតារាងបាល់

Ball Grid Arrays ឬ BGA គឺជាកញ្ចប់ IC ទំនើបបំផុតនៅជុំវិញ។ទាំងនេះមានភាពស្មុគស្មាញមិនគួរឱ្យជឿ កញ្ចប់តូចៗដែលគ្រាប់តូចៗរបស់ solder ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងក្រឡាចត្រង្គពីរវិមាត្រនៅលើមូលដ្ឋាននៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។ពេលខ្លះអ្នកជំនាញភ្ជាប់បាល់ដែកដោយផ្ទាល់ទៅនឹងអ្នកស្លាប់!

កញ្ចប់ Ball Grid Arrays ជារឿយៗត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ microprocessors កម្រិតខ្ពស់ ដូចជា Raspberry Pi ឬ pcDuino ជាដើម។