balita

Tingali pagkahuman sa balaod ni Ohm, ang ikaduha nga labing inila nga balaod sa elektroniko mao ang balaod ni Moore: Ang gidaghanon sa mga transistor nga mahimo sa usa ka integrated circuit doble matag duha ka tuig o labi pa. Ang tagsa-tagsa nga mga transistor mahimong mas gamay sa paglabay sa panahon. Nagsugod na kami sa pagdahom sa usa ka bag-ong henerasyon sa mga chips nga adunay mas gagmay nga mga gidak-on sa feature nga makita sa normal nga tulin, apan unsa ang punto sa paghimo sa mga butang nga mas gagmay? Ang mas gamay ba kanunay nga nagpasabot nga mas maayo?
Sa milabay nga siglo, ang electronic engineering nakahimo og dako nga pag-uswag. Sa 1920s, ang pinaka-abante nga AM radios naglangkob sa pipila ka mga vacuum tubes, ubay-ubay nga dagkong inductors, capacitors ug resistors, dosena nga metros nga mga wire nga gigamit isip antenna, ug usa ka dako nga set sa mga baterya. aron ma-power ang tibuok device. Karon, mahimo nimong Paminaw ang labaw sa usa ka dosena nga mga serbisyo sa streaming sa musika sa aparato sa imong bulsa, ug mahimo ka pa.
Usa ka dayag nga kaayohan sa mas gagmay nga mga sangkap mao nga sila nagtugot kanimo sa paglakip sa dugang nga gamit sa samang gidaghanon.Kini ilabinang importante alang sa digital nga mga sirkito: ang dugang nga mga sangkap nagpasabot nga makahimo ka ug dugang nga pagproseso sa samang gidugayon sa panahon.Pananglitan, sa teorya, ang ang gidaghanon sa impormasyon nga giproseso sa usa ka 64-bit nga processor maoy walo ka pilo kay sa usa ka 8-bit nga CPU nga nagdagan sa samang frequency sa orasan. .Busa kinahanglan nimo ang usa ka chip nga walo ka pilo nga mas dako o usa ka transistor nga walo ka pilo nga mas gamay.
Tinuod usab kini alang sa mga memory chips: Pinaagi sa paghimo og mas gagmay nga mga transistor, ikaw adunay mas daghang storage space sa samang volume.Ang mga pixel sa kadaghanan nga mga display karon ginama sa nipis nga mga transistors sa pelikula, mao nga makatarunganon nga ipaubos kini ug makab-ot ang mas taas nga mga resolusyon. , ang mas gamay nga transistor, mas maayo, ug adunay laing importante nga rason: ang ilang performance miuswag pag-ayo.Apan nganong eksakto?
Sa matag higayon nga maghimo ka og transistor, maghatag kini og pipila ka dugang nga mga sangkap nga libre. Ang matag terminal adunay usa ka resistor sa serye. Bisan unsa nga butang nga nagdala sa kasamtangan usab adunay kaugalingon nga inductance. Sa katapusan, adunay usa ka kapasidad tali sa bisan unsang duha ka konduktor nga nag-atubang sa usag usa. Tanan kini nga mga epekto konsumo sa gahum ug pagpahinay sa gikusgon sa transistor.Parasitic capacitances ilabi na nga masamok: sila kinahanglan nga ma-charge ug i-discharge sa matag higayon nga ang mga transistor gi-on o gipalong, nga nagkinahanglan og panahon ug kasamtangan gikan sa suplay sa kuryente.
Ang kapasidad tali sa duha ka konduktor usa ka function sa ilang pisikal nga gidak-on: ang usa ka gamay nga gidak-on nagpasabut nga usa ka gamay nga kapasidad.Ug tungod kay ang gagmay nga mga capacitor nagpasabut nga mas taas nga katulin ug mas ubos nga gahum, ang gagmay nga mga transistor mahimong modagan sa mas taas nga frequency sa orasan ug mawala ang dili kaayo init sa pagbuhat niini.
Samtang imong gipamubu ang gidak-on sa mga transistors, ang kapasidad dili lamang ang epekto nga nagbag-o: adunay daghang mga katingad-an nga quantum nga mekanikal nga mga epekto nga dili klaro alang sa mas dagkong mga aparato. Bisan pa, sa kasagaran nga pagsulti, ang paghimo sa mga transistor nga mas gamay maghimo kanila nga mas paspas.Apan ang mga produktong elektroniko mas daghan. kay sa mga transistor lang. Kung imong gipaubos ang ubang mga sangkap, giunsa nila pagbuhat?
Sa kinatibuk-an, ang mga passive nga sangkap sama sa mga resistor, capacitor, ug inductors dili mahimong mas maayo kung sila mogamay: sa daghang mga paagi, sila mahimong mas grabe. , sa ingon makadaginot sa luna sa PCB.
Ang gidak-on sa resistor mahimong mapakunhod nga dili hinungdan sa sobra nga pagkawala. Ang pagsukol sa usa ka piraso sa materyal gihatag pinaagi sa, diin ang l ang gitas-on, A mao ang cross-sectional area, ug ang ρ mao ang resistivity sa materyal. Mahimo nimo pagpakunhod lamang sa gitas-on ug sa cross-seksyon, ug matapos sa usa ka pisikal nga mas gamay nga resistor, apan sa gihapon adunay sama nga resistensya. Ang mga resistor magamit ra sa mga low-power circuits. Kini nga talaan nagpakita kung giunsa ang labing kataas nga rating sa gahum sa mga resistor sa SMD mikunhod samtang ang ilang gidak-on mikunhod.
Karon, ang pinakagamay nga resistor nga imong mapalit mao ang metric nga 03015 nga gidak-on (0.3 mm x 0.15 mm). package (0.2 mm x 0.1 mm) gipagawas na, apan wala pa mabutang sa produksiyon.Apan bisan kung kini makita sa katalogo sa tiggama, ayaw pagdahum nga naa kini bisan diin: kadaghanan sa mga pick ug lugar nga mga robot dili igo nga tukma sa pagdumala kanila, aron sila mahimo gihapon nga mga produkto nga niche.
Ang mga kapasitor mahimo usab nga pakunhuran, apan kini makapakunhod sa ilang kapasidad. Ang pormula sa pagkalkulo sa kapasidad sa usa ka shunt capacitor mao, diin ang A mao ang dapit sa board, d ang gilay-on tali kanila, ug ang ε mao ang dielectric constant. (ang kabtangan sa intermediate nga materyal) .Kon ang kapasitor (sa panguna usa ka patag nga himan) gigamay, ang lugar kinahanglan nga mapakunhod, sa ingon makunhuran ang kapasidad. mao ang pag-stack sa pipila ka mga lut-od sa tingub.Tungod sa mga pag-uswag sa mga materyales ug manufacturing, nga naghimo usab sa nipis nga mga pelikula (gamay nga d) ug mga espesyal nga dielectrics (nga adunay mas dako nga ε) nga posible, ang gidak-on sa mga capacitor mius-os pag-ayo sa milabay nga pipila ka mga dekada.
Ang pinakagamay nga capacitor nga anaa karon anaa sa ultra-small metric 0201 package: 0.25 mm x 0.125 mm lang. Ang ilang capacitance limitado sa mapuslanon gihapon nga 100 nF, ug ang maximum operating voltage mao ang 6.3 V. Usab, kini nga mga pakete gamay ra kaayo ug nanginahanglan mga advanced nga kagamitan sa pagdumala niini, nga naglimite sa ilang kaylap nga pagsagop.
Alang sa mga inductors, ang istorya medyo malisud. Ang inductance sa usa ka tul-id nga coil gihatag pinaagi sa, diin ang N mao ang gidaghanon sa mga turno, A mao ang cross-sectional area sa coil, l ang gitas-on niini, ug ang μ mao ang materyal nga makanunayon (permeability) .Kon ang tanan nga mga dimensyon mikunhod sa katunga, ang inductance makunhuran usab sa katunga.Apan, ang pagsukol sa wire nagpabilin nga pareho: kini tungod kay ang gitas-on ug cross-section sa wire gipakunhod ngadto sa usa ka kwarter sa orihinal nga kantidad niini. Kini nagpasabut nga adunay parehas nga pagsukol sa katunga sa inductance, mao nga imong gitunga ang kalidad (Q) nga hinungdan sa coil.
Ang pinakagamay nga komersyo nga discrete inductor nagsagop sa pulgada nga gidak-on nga 01005 (0.4 mm x 0.2 mm). Kini ingon ka taas sa 56 nH ug adunay pagsukol sa pipila ka ohms. Ang mga inductors sa usa ka ultra-gamay nga metric 0201 nga pakete gipagawas sa 2014, apan dayag nga wala pa sila gipaila sa merkado.
Ang pisikal nga mga limitasyon sa mga inductors nasulbad pinaagi sa paggamit sa usa ka panghitabo nga gitawag dynamic inductance, nga mahimong obserbahan sa mga coils nga hinimo sa graphene.Apan bisan pa, kon kini mahimo nga gigama sa usa ka komersyal nga mabuhi nga paagi, kini mahimong motubo sa 50%.Sa katapusan, ang coil dili mahimong miniaturized nga maayo.Apan, kung ang imong sirkito naglihok sa taas nga mga frequency, kini dili kinahanglan nga usa ka problema.Kon ang imong signal anaa sa GHz range, pipila ka nH coils kasagaran igo.
Kini nagdala kanato ngadto sa laing butang nga gigamay sa miaging siglo apan dili nimo mamatikdan dayon: ang wavelength nga atong gigamit alang sa komunikasyon.Ang unang mga sibya sa radyo migamit ug medium-wave AM frequency nga mga 1 MHz nga may wavelength nga mga 300 metros. Ang FM frequency band nga nakasentro sa 100 MHz o 3 metros nahimong popular sa palibot sa 1960s, ug karon kita nag-una sa paggamit sa 4G komunikasyon sa palibot sa 1 o 2 GHz (mga 20 cm). Ang mas taas nga frequency nagpasabot sa dugang nga impormasyon transmission kapasidad. Tungod kini sa miniaturization nga kita adunay barato, kasaligan ug makadaginot nga mga radyo nga nagtrabaho sa kini nga mga frequency.
Ang pagkunhod sa mga wavelength makapakunhod sa mga antenna tungod kay ang ilang gidak-on direktang may kalabutan sa frequency nga ilang gikinahanglan nga ipadala o madawat. Ang mga mobile phone karon wala magkinahanglan og taas nga protruding antenna, salamat sa ilang gipahinungod nga komunikasyon sa mga frequency nga GHz, diin ang antenna kinahanglan nga mga usa lamang sentimetro ang gitas-on. Mao kini ang hinungdan ngano nga kadaghanan sa mga mobile phone nga aduna pa'y FM receiver nagkinahanglan nga imong isaksak ang mga earphone sa dili pa gamiton: ang radyo kinahanglan nga mogamit sa wire sa earphone isip antenna aron makakuha og igong kusog sa signal gikan niadtong usa ka metros nga taas nga mga balod.
Sama sa alang sa mga sirkito nga konektado sa atong mga miniature antennas, sa diha nga sila mas gamay, sila sa pagkatinuod nahimong mas sayon ​​sa paghimo.Kini mao ang dili lamang tungod kay transistors nahimong mas paspas, apan usab tungod kay transmission linya epekto dili na usa ka isyu.Sa mubo, sa diha nga ang gitas-on sa usa ka wire nga milapas sa usa ka ikanapulo sa wavelength, kinahanglan nimo nga tagdon ang phase shift sa gitas-on niini sa pagdesinyo sa circuit.Sa 2.4 GHz, kini nagpasabot nga usa lamang ka sentimetro sa wire ang nakaapekto sa imong circuit; kung magsolder ka mga discrete nga sangkap nga magkauban, kini usa ka sakit sa ulo, apan kung imong ibutang ang sirkito sa pipila ka square millimeters, dili kini problema.
Ang pagtagna sa pagkahanaw sa Balaod ni Moore, o pagpakita nga kini nga mga panagna balik-balik nga sayup, nahimo nga usa ka nagbalikbalik nga tema sa journalism sa syensya ug teknolohiya. sa duwa, padayon sa pag-compress sa dugang nga mga bahin kada square micrometer, ug plano sa pagpaila sa pipila ka mga henerasyon sa gipaayo chips sa umaabot.Bisan pa ang pag-uswag nga ilang gihimo sa matag lakang mahimong dili sama ka dako sa duha ka dekada na ang milabay, ang miniaturization sa transistors nagpadayon.
Bisan pa, alang sa mga discrete nga mga sangkap, ingon og nakab-ot na nato ang natural nga limitasyon: ang paghimo niini nga mas gamay dili makapauswag sa ilang performance, ug ang pinakagamay nga mga sangkap nga anaa karon mas gamay kay sa gikinahanglan sa kadaghanan nga mga kaso sa paggamit. pero kung naay Moore's Law, ganahan mi nga makita kung unsa kadaghan ang maduso sa usa ka tawo ang SMD soldering challenge.
Kanunay kong gusto nga magkuha og litrato sa usa ka resistor sa PTH nga akong gigamit sa 1970s, ug ibutang ang usa ka resistor sa SMD niini, sama sa akong pag-swap in/out karon. Ang akong tumong mao ang paghimo sa akong mga igsoong lalaki ug babaye (walay usa kanila ang electronic products) unsa ka dako ang kausaban, apil na gani makita nako ang mga parte sa akong trabaho, (sa dihang nisamot akong panan-aw, nisamot akong mga kamot Nangurog).
Ganahan ko moingon, mag-uban ba o dili. I really hate "improve, get better." Usahay maayo ang imong layout, apan dili ka na makakuha og mga piyesa.Unsa man kana?.Ang usa ka maayo nga konsepto usa ka maayong konsepto, ug mas maayo nga ipadayon kini nga ingon niini, kaysa pauswagon kini nga wala’y hinungdan.Gantt
"Ang kamatuoran nagpabilin nga ang tulo ka mga kompanya nga Intel, Samsung ug TSMC nakigkompetensya gihapon sa unahan sa kini nga dula, kanunay nga nagpuga sa daghang mga bahin matag square micrometer,"
Dagko ug mahal ang mga sangkap sa elektroniko.Niadtong 1971, ang kasagaran nga pamilya adunay pipila ra nga radyo, usa ka stereo ug usa ka TV.Pagka 1976, nanggawas ang mga kompyuter, calculator, digital nga orasan ug mga relo, nga gamay ra ug dili mahal alang sa mga konsumedor.
Ang ubang mga miniaturization naggikan sa disenyo.Ang mga operational amplifier nagtugot sa paggamit sa mga gyrators, nga makapuli sa dagkong mga inductors sa pipila ka mga kaso.Ang mga aktibong filter usab nagwagtang sa mga inductors.
Ang mas dagkong mga sangkap nagpasiugda sa ubang mga butang: ang pagminus sa sirkito, nga mao, ang pagsulay sa paggamit sa pinakagamay nga mga sangkap sa paghimo sa sirkito nga trabaho. Karon, wala na kaayo kami magtagad. Kinahanglan ba nimo ang usa ka makina sa estado?Pagkuha usa ka mpu.etc.Ang mga sangkap karon gamay ra, apan adunay tinuud nga daghang mga sangkap sa sulod.Busa sa panguna ang gidak-on sa imong sirkito nagdugang ug ang pagkonsumo sa kuryente. matuman ang sama nga trabaho kay sa usa ka operational amplifier.Apan unya pag-usab, ang miniaturization mag-atiman sa paggamit sa gahum.Kini lang nga ang kabag-ohan miadto sa laing direksyon.
Nawala gyud nimo ang pipila sa labing kadaghan nga benepisyo/rason sa pagkunhod sa gidak-on: pagkunhod sa mga parasitiko sa pakete ug pagdugang sa pagdumala sa kuryente (nga morag kontra-intuitive).
Gikan sa usa ka praktikal nga punto sa panglantaw, sa higayon nga ang gidak-on sa feature moabot sa mga 0.25u, makaabot ka sa GHz nga lebel, diin ang dako nga SOP nga pakete magsugod sa paghimo sa pinakadako nga * epekto. Taas nga bonding wire ug ang mga lead sa katapusan mopatay kanimo.
Niini nga punto, ang mga pakete sa QFN/BGA miuswag pag-ayo sa mga termino sa pasundayag. Dugang pa, kung imong gi-mount ang pakete nga patag nga sama niini, imong makuha ang * kamahinungdanon * labi ka maayo nga performance sa thermal ug mga nahayag nga pad.
Dugang pa, ang Intel, Samsung, ug TSMC siguradong adunay hinungdanon nga papel, apan ang ASML mahimong labi ka hinungdanon sa kini nga lista. Siyempre, dili kini magamit sa passive voice…
Dili lang kini bahin sa pagkunhod sa gasto sa silicon pinaagi sa sunod nga henerasyon nga mga node sa proseso. Ang ubang mga butang, sama sa mga bag. Ang gagmay nga mga pakete nanginahanglan gamay nga materyales ug wcsp o bisan gamay. Ang gagmay nga mga pakete, gagmay nga mga PCB o module, ug uban pa.
Kanunay nakong makita ang pipila ka mga produkto sa katalogo, diin ang bugtong hinungdan sa pagmaneho mao ang pagkunhod sa gasto. Ang gidak-on sa MHz/memorya parehas, ang function sa SOC ug ang paghan-ay sa pin managsama. Mahimong mogamit kita og bag-ong mga teknolohiya aron makunhuran ang konsumo sa kuryente (kasagaran dili kini libre, busa kinahanglan adunay pipila ka mga bentaha sa kompetisyon nga giatiman sa mga kostumer)
Usa sa mga bentaha sa dagkong mga sangkap mao ang anti-radiation nga materyal.Ang gagmay nga mga transistor mas daling maapektuhan sa mga epekto sa cosmic rays, niining importante nga sitwasyon.Pananglitan, sa kawanangan ug bisan sa taas nga altitude nga mga obserbatoryo.
Wala koy nakita nga dakong rason sa pag-usbaw sa tulin. Ang katulin sa signal gibana-bana nga 8 pulgada kada nanosecond. Busa pinaagi lang sa pagkunhod sa gidak-on, ang mas paspas nga mga chips posible.
Mahimo nimong susihon ang imong kaugalingon nga matematika pinaagi sa pagkalkula sa kalainan sa paglangan sa pagpadaghan tungod sa mga pagbag-o sa pagputos ug pagkunhod sa mga siklo (1/frequency). Kana mao ang pagpakunhod sa pagkalangan/panahon sa mga paksyon. usa ka rounding factor.
Usa ka butang nga gusto nakong idugang mao nga daghang mga IC, ilabi na ang mga daan nga mga disenyo ug mga analog chips, dili tinuod nga gipaubos, labing menos sa sulod. nahabilin nga luna sa sulod, dili tungod kay ang mga transistor ug uban pa nahimong mas gamay.
Dugang pa sa problema sa paghimo sa robot nga tukma nga igo aron sa aktuwal nga pagdumala sa gagmay nga mga sangkap sa high-speed pick-and-place nga mga aplikasyon, laing isyu mao ang kasaligan nga welding sa gagmay nga mga component.Ilabi na kung kinahanglan pa nimo ang mas dagkong mga sangkap tungod sa mga kinahanglanon sa gahum/kapasidad.Paggamit espesyal nga solder Paste, espesyal nga lakang solder Paste templates (i-apply ang usa ka gamay nga kantidad sa solder Paste kon gikinahanglan, apan sa gihapon sa paghatag og igo nga solder Paste alang sa dagkong mga component) nagsugod nga mahimong kaayo mahal. Busa sa akong hunahuna adunay usa ka patag, ug dugang nga miniaturization sa sirkito Ang lebel sa board usa lamang ka mahal ug mahimo nga paagi. Niini nga punto, mahimo ka usab nga mohimo og dugang nga paghiusa sa lebel sa silicon wafer ug pasimplehon ang gidaghanon sa mga discrete nga mga sangkap sa usa ka hingpit nga minimum.
Imong makita kini sa imong telepono.Sa mga tuig 1995, mipalit ko og pipila ka sayo nga mga mobile phone sa garage sales sa pipila ka dolyar matag usa.Kadaghanan sa mga IC kay through-hole.Recognizable nga CPU ug NE570 compander, dako nga reusable IC.
Dayon natapos nako ang pipila ka gi-update nga mga handheld phone. Adunay gamay ra kaayo nga mga sangkap ug halos walay pamilyar.Sa gamay nga gidaghanon sa mga IC, dili lamang ang densidad ang mas taas, apan usa usab ka bag-ong disenyo (tan-awa ang SDR) ang gisagop, nga nagwagtang sa kadaghanan sa ang mga discrete nga sangkap nga kaniadto kinahanglanon.
> (Pagbutang ug gamay nga kantidad sa solder paste kung gikinahanglan, apan paghatag gihapon ug igo nga solder paste alang sa dagkong mga sangkap)
Uy, akong gihanduraw ang template nga "3D/Wave" aron masulbad kini nga problema: mas manipis kung asa ang pinakagamay nga mga component, ug mas baga kung asa ang power circuit.
Karong panahona, ang mga component sa SMT gamay ra kaayo, mahimo nimong gamiton ang tinuod nga discrete components (dili 74xx ug uban pang basura) sa pagdesinyo sa imong kaugalingong CPU ug pag-print niini sa PCB. Isablig kini sa LED, makita nimo kini nga nagtrabaho sa tinuod nga panahon.
Sulod sa mga katuigan, siguradong gipabilhan nako ang paspas nga pag-uswag sa komplikado ug gagmay nga mga sangkap.Naghatag sila og dako nga pag-uswag, apan sa samang higayon nagdugang sila og usa ka bag-ong lebel sa pagkakomplikado sa iterative nga proseso sa prototyping.
Ang adjustment ug simulation speed sa analog circuits mas paspas kay sa imong gibuhat sa laboratory.Samtang ang frequency sa digital circuits mosaka, ang PCB mahimong bahin sa assembly.Pananglitan, transmission line effects, propagation delay.Prototyping sa bisan unsang cutting- Ang teknolohiya sa edge labing maayo nga gigasto sa pagkompleto sa disenyo sa husto, kay sa paghimo og mga kausaban sa laboratoryo.
Sama sa alang sa mga butang sa kalingawan, evaluation.Circuit boards ug modules mao ang usa ka solusyon sa pagkunhod sa mga sangkap ug pre-testing modules.
Mahimong makapawala kini sa mga butang nga "makalingaw", apan sa akong hunahuna ang pagpaandar sa imong proyekto sa unang higayon mahimong mas makahuluganon tungod sa trabaho o mga kalingawan.
Nagbag-o ko og pipila ka mga disenyo gikan sa through-hole ngadto sa SMD. Paghimo og mas barato nga mga produkto, apan dili makalingaw ang paghimo og mga prototype pinaagi sa kamot. Usa ka gamay nga sayop: “parallel place” kinahanglang basahon nga “parallel plate”.
Dili. Human makadaog ang usa ka sistema, maglibog gihapon ang mga arkeologo sa mga kaplag niini. Kinsay nasayod, basin sa ika-23 nga siglo, ang Planetary Alliance mosagop ug bag-ong sistema...
Dili na ako makauyon pa. Unsa ang gidak-on sa 0603? Siyempre, ang paghupot sa 0603 isip imperyal nga gidak-on ug "pagtawag" sa 0603 metric nga gidak-on 0604 (o 0602) dili kaayo lisud, bisan kung kini mahimong sayop sa teknikal (ie: aktuwal nga pagpares sa gidak-on-dili sa ingon niana) bisan pa niana. Estrikto), apan labing menos ang tanan makahibalo unsa nga teknolohiya ang imong gihisgutan (metric/imperial)!
"Sa kinatibuk-an nga pagsulti, ang mga passive nga sangkap sama sa mga resistor, capacitor, ug inductor dili moarang-arang kung himuon nimo kini nga gamay."