nouvèl

Petèt apre lwa Ohm a, dezyèm lwa ki pi popilè nan elektwonik se lwa Moore: Kantite tranzistò ki ka fabrike sou yon sikwi entegre double chak dezan oswa konsa. Depi gwosè fizik chip la rete apeprè menm bagay la tou, sa vle di ke tranzistò endividyèl yo ap vin pi piti sou tan. Nou te kòmanse atann yon nouvo jenerasyon chips ak pi piti gwosè karakteristik parèt nan yon vitès nòmal, men ki sa ki pwen nan fè bagay sa yo pi piti? Èske pi piti toujou vle di pi bon?
Nan syèk ki sot pase a, jeni elektwonik te fè anpil pwogrè. Nan ane 1920 yo, radyo AM ki pi avanse yo te konpoze de plizyè tib vakyòm, plizyè induktè gwo, kondansateur ak rezistans, plizyè douzèn mèt fil itilize kòm antèn, ak yon seri gwo pil pou pouvwa tout aparèy la. Jodi a, ou ka koute plis pase yon douzèn sèvis difizyon mizik sou aparèy la nan pòch ou a, epi ou ka fè plis. Men, miniaturization se pa sèlman pou portabilite: li se absoliman nesesè pou reyalize pèfòmans nou espere nan aparèy nou yo jodi a.
Youn nan benefis evidan nan pi piti konpozan se yo ke yo pèmèt ou mete plis fonctionnalités nan menm volim. Sa a se espesyalman enpòtan pou sikui dijital: plis konpozan vle di ou ka fè plis pwosesis nan menm kantite tan an. Pou egzanp, nan teyori, kantite enfòmasyon ki trete pa yon processeur 64-bit se uit fwa sa yo ki nan yon CPU 8-bit kouri nan menm frekans revèy la. Men, li mande tou uit fwa plis konpozan: rejis, vidè, otobis, elatriye yo tout uit fwa pi gwo. Se konsa, ou swa bezwen yon chip ki se uit fwa pi gwo, oswa ou bezwen yon tranzistò ki se uit fwa pi piti.
Menm bagay la tou vre pou chips memwa: Lè w fè pi piti tranzistò, ou gen plis espas depo nan menm volim. Piksèl yo nan pifò ekspozisyon jodi a yo fèt ak tranzistò fim mens, kidonk li fè sans pou diminye yo epi reyalize pi wo rezolisyon yo. Sepandan, pi piti tranzistò a, pi bon an, epi gen yon lòt rezon enpòtan: pèfòmans yo amelyore anpil. Men, poukisa egzakteman?
Chak fwa ou fè yon tranzistò, li pral bay kèk eleman adisyonèl pou gratis. Chak tèminal gen yon rezistans nan seri. Nenpòt objè ki pote kouran tou gen pwòp tèt ou-induktans. Finalman, gen yon kapasite ant nenpòt ki de kondiktè fè fas youn ak lòt. Tout efè sa yo konsome pouvwa ak ralanti vitès tranzistò a. Kapasite parazit yo patikilyèman anbarasman: tranzistò yo bezwen chaje ak egzeyate chak fwa yo vire sou oswa koupe, ki mande pou tan ak aktyèl soti nan ekipman pou pouvwa a.
Kapasite ant de kondiktè se yon fonksyon gwosè fizik yo: yon gwosè ki pi piti vle di yon kapasite ki pi piti. Epi paske pi piti kondansateur vle di pi gwo vitès ak pi ba pouvwa, pi piti tranzistò ka kouri nan pi wo frekans revèy epi gaye mwens chalè nan fè sa.
Kòm ou retresi gwosè a nan tranzistò, kapasite se pa efè a sèlman ki chanje: gen anpil efè etranj pwopòsyon mekanik ki pa evidan pou pi gwo aparèy. Sepandan, jeneralman pale, fè tranzistò pi piti pral fè yo pi vit. Men, pwodwi elektwonik yo pi plis pase jis tranzistò. Lè ou desann lòt konpozan, ki jan yo fè?
Anjeneral pale, konpozan pasif tankou rezistans, kondansateur, ak induktè pa pral vin pi bon lè yo vin pi piti: nan plizyè fason, yo pral vin pi mal. Se poutèt sa, miniaturization nan eleman sa yo se sitou pou kapab konprese yo nan yon pi piti volim, kidonk ekonomize espas PCB.
Ka gwosè a nan rezistans a ap redwi san yo pa lakòz twòp pèt. Rezistans yon moso materyèl yo bay, kote l se longè, A se zòn nan koup transvèsal, ak ρ se rezistans nan materyèl la. Ou ka tou senpleman redwi longè ak koup transvèsal la, epi fini ak yon rezistans fizikman pi piti, men toujou gen menm rezistans. Dezavantaj la sèlman se ke lè gaye menm pouvwa a, fizikman pi piti rezistans yo pral jenere plis chalè pase pi gwo rezistans. Se poutèt sa, ti rezistans yo ka itilize sèlman nan sikui ki ba-pouvwa. Tablo sa a montre kouman Rating pouvwa maksimòm SMD rezistans diminye pandan gwosè yo diminye.
Jodi a, pi piti rezistans ou ka achte se gwosè metrik 03015 (0.3 mm x 0.15 mm). Pouvwa nominal yo se sèlman 20 mW epi yo itilize sèlman pou sikui ki gaye anpil ti pouvwa epi yo trè limite nan gwosè. Yon pake metrik 0201 ki pi piti (0.2 mm x 0.1 mm) te lage, men li poko te mete nan pwodiksyon. Men, menm si yo parèt nan katalòg manifakti a, pa atann yo pou yo tout kote: pifò robo pick and place yo pa ase egzak pou okipe yo, kidonk yo ka toujou pwodwi nich.
Kondansateur kapab tou redwi, men sa ap diminye kapasite yo. Fòmil pou kalkile kapasite yon kondansateur shunt se, kote A se zòn nan tablo a, d se distans ki genyen ant yo, ak ε se konstan dyelèktrik la (pwopriyete a nan materyèl la entèmedyè). Si kondansateur a (fondamantalman yon aparèy plat) miniaturized, zòn nan dwe redwi, kidonk diminye kapasite a. Si ou toujou vle pake yon anpil nan nafara nan yon ti volim, opsyon a sèlman se pile plizyè kouch ansanm. Akòz pwogrè nan materyèl ak fabrikasyon, ki te tou fè fim mens (ti d) ak dielectrics espesyal (ak pi gwo ε) posib, gwosè a nan kondansateur te retresi anpil nan deseni ki sot pase yo.
Kondansateur ki pi piti ki disponib jodi a se nan yon pake metrik ultra-ti 0201: sèlman 0.25 mm x 0.125 mm. Kapasite yo limite a toujou itil 100 nF, ak vòltaj la opere maksimòm se 6.3 V. Epitou, pakè sa yo piti anpil epi yo mande pou ekipman avanse okipe yo, limite adopsyon toupatou yo.
Pou induktè, istwa a se yon ti jan difisil. Se enduktans yon bobin dwat ki bay, kote N se kantite vire, A se zòn transvèsal bobin an, l se longè li, ak μ se konstan materyèl (pèmeyabilite). Si tout dimansyon yo redwi a mwatye, enduktans la ap redwi tou a mwatye. Sepandan, rezistans nan fil la rete menm jan an: sa a se paske longè ak koup transvèsal fil la redwi a yon ka nan valè orijinal li. Sa vle di ke ou fini ak menm rezistans nan mwatye nan enduktans la, kidonk ou mwatye bon jan kalite (Q) faktè bobin la.
Pi piti inductor disrè ki disponib nan komèsyal la adopte gwosè pous 01005 (0.4 mm x 0.2 mm). Sa yo se kòm yon wo 56 nH epi yo gen yon rezistans nan kèk ohm. Endiktè nan yon pake metrik ultra-ti 0201 yo te lage nan 2014, men aparamman yo pa janm te prezante nan mache a.
Limit fizik induktè yo te rezoud lè l sèvi avèk yon fenomèn ki rele enduktans dinamik, ki ka obsève nan bobin ki fèt ak grafèn. Men, menm si sa, si li ka fabrike nan yon fason komèsyal solid, li ka ogmante pa 50%. Finalman, bobin la pa ka miniaturize byen. Sepandan, si kous ou a ap opere nan frekans segondè, sa a se pa nesesèman yon pwoblèm. Si siyal ou a nan seri GHz, kèk bobin nH anjeneral ase.
Sa a mennen nou nan yon lòt bagay ki te miniaturized nan syèk ki sot pase a, men ou ka pa remake imedyatman: longèdonn nou itilize pou kominikasyon an. Premye emisyon radyo yo te itilize yon frekans AM onn mwayen apeprè 1 MHz ak yon longèdonn apeprè 300 mèt. Bann frekans FM ki santre nan 100 MHz oswa 3 mèt te vin popilè alantou ane 1960 yo, e jodi a nou sitou itilize kominikasyon 4G alantou 1 oswa 2 GHz (apeprè 20 cm). Pi wo frekans vle di plis kapasite transmisyon enfòmasyon. Se poutèt miniaturizasyon nou gen radyo bon mache, serye ak ekonomize enèji ki travay sou frekans sa yo.
Retresi longèdonn yo ka retresi antèn paske gwosè yo gen rapò dirèkteman ak frekans yo bezwen transmèt oswa resevwa. Telefòn mobil jodi a pa bezwen antèn long ki vle pèse anvlòp, gras a kominikasyon devwe yo nan frekans GHz, pou ki antèn la sèlman bezwen apeprè yon santimèt longè. Se poutèt sa pifò telefòn mobil ki toujou genyen reseptè FM mande pou w konekte ekoutè yo anvan w itilize yo: radyo a bezwen sèvi ak fil ekoutè a kòm yon antèn pou ka jwenn ase fòs siyal nan vag sa yo yon mèt long.
Kòm pou sikui yo ki konekte nan antèn tipòtrè nou yo, lè yo pi piti, yo aktyèlman vin pi fasil pou fè. Sa a se pa sèlman paske tranzistò yo te vin pi vit, men tou, paske efè liy transmisyon yo pa yon pwoblèm ankò. Nan ti bout tan, lè longè yon fil depase yon dizyèm nan longèdonn la, ou bezwen konsidere chanjman nan faz sou longè li yo lè w ap desine kous la. Nan 2.4 GHz, sa vle di ke se sèlman yon santimèt fil ki afekte kous ou a; si ou soude konpozan disrè ansanm, li se yon tèt fè mal, men si ou mete deyò kous la sou kèk milimèt kare, li pa yon pwoblèm.
Predi disparisyon Lwa Moore a, oswa montre ke prediksyon sa yo mal ankò e ankò, te vin tounen yon tèm renouvlab nan jounalis syans ak teknoloji. Reyalite a rete ke Intel, Samsung, ak TSMC, twa konpetitè yo ki toujou nan forefront nan jwèt la, kontinye konprese plis karakteristik pou chak mikromèt kare, ak planifye prezante plizyè jenerasyon nan chips amelyore nan lavni an. Menmsi pwogrè yo te fè nan chak etap pa gendwa menm jan ak de deseni de sa, miniaturizasyon tranzistò yo ap kontinye.
Sepandan, pou konpozan disrè, nou sanble yo te rive nan yon limit natirèl: fè yo pi piti pa amelyore pèfòmans yo, ak pi piti eleman ki disponib kounye a yo pi piti pase pifò ka itilize yo mande. Li sanble ke pa gen okenn Lwa Moore pou aparèy disrè, men si gen Lwa Moore, nou ta renmen wè konbyen yon moun ka pouse defi a soude SMD.
Mwen te toujou vle pran yon foto yon rezistans PTH mwen te itilize nan ane 1970 yo, epi mete yon rezistans SMD sou li, menm jan mwen echanje nan / soti kounye a. Objektif mwen se fè frè m 'ak sè m' yo (okenn nan yo se pwodwi elektwonik) konbyen chanjman, ki gen ladan mwen ka menm wè pati yo nan travay mwen an, (tankou vizyon m 'ap vin pi mal, men m' ap vin pi mal Tranbleman).
Mwen renmen di, èske se ansanm oswa ou pa. Mwen vrèman rayi "amelyore, vin pi bon." Pafwa layout ou a mache byen, men ou pa ka jwenn pati ankò. Ki sa ki lanfè sa a? . Yon bon konsèp se yon bon konsèp, epi li pi bon pou kenbe li jan li ye, olye ke amelyore li san rezon. Gantt
"Reyalite a rete ke twa konpayi Intel, Samsung ak TSMC yo toujou konpetisyon nan forefront nan jwèt sa a, toujou ap peze plis karakteristik pou chak mikromèt kare,"
Konpozan elektwonik yo gwo ak chè. An 1971, fanmi an mwayèn te gen sèlman kèk radyo, yon stereo ak yon televizyon. Nan lane 1976, òdinatè, kalkilatris, revèy dijital ak mont te soti, ki te piti ak chè pou konsomatè yo.
Gen kèk miniaturizasyon ki soti nan konsepsyon. Anplifikatè operasyonèl pèmèt itilize gyrators, ki ka ranplase gwo induktè nan kèk ka. Filtè aktif tou elimine induktè.
Pi gwo konpozan ankouraje lòt bagay: minimize kous la, se sa ki ap eseye sèvi ak eleman ki pi piti yo pou fè kous la travay. Jodi a, nou pa pran swen anpil. Bezwen yon bagay pou ranvèse siyal la? Pran yon anplifikatè operasyonèl. Ou bezwen yon machin leta? Pran yon mpu. elatriye Konpozan yo jodi a se reyèlman piti, men gen aktyèlman anpil eleman andedan. Se konsa, fondamantalman gwosè sikwi ou ogmante ak konsomasyon pouvwa ogmante. Yon tranzistò ki itilize pou envèse yon siyal itilize mwens pouvwa pou akonpli menm travay pase yon anplifikatè operasyonèl. Men, ankò, miniaturization pral pran swen nan itilizasyon pouvwa a. Se jis ke inovasyon te ale nan yon direksyon diferan.
Ou reyèlman rate kèk nan pi gwo benefis / rezon ki fè yo nan gwosè redwi: redwi parazit pake ak ogmante manyen pouvwa (ki sanble counterintuitive).
Soti nan yon pwen de vi pratik, yon fwa gwosè karakteristik la rive sou 0.25u, ou pral rive nan nivo GHz, nan moman sa a gwo pake SOP la kòmanse pwodwi pi gwo efè *. Long fil lyezon ak kondwi sa yo pral evantyèlman touye ou.
Nan pwen sa a, pakè QFN/BGA yo te amelyore anpil an tèm de pèfòmans. Anplis de sa, lè ou monte pake a plat tankou sa a, ou fini ak * siyifikativman * pi bon pèfòmans tèmik ak kousinen ekspoze.
Anplis de sa, Intel, Samsung, ak TSMC pral sètènman jwe yon wòl enpòtan, men ASML ka pi enpòtan nan lis sa a. Natirèlman, sa a ka pa aplike nan vwa pasif la ...
Li pa sèlman sou diminye depans Silisyòm nan pwochen jenerasyon nœuds pwosesis. Lòt bagay, tankou sak. Pi piti pakè mande pou mwens materyèl ak wcsp oswa menm mwens. Pi piti pakè, pi piti PCB oswa modil, elatriye.
Mwen souvan wè kèk pwodwi katalòg, kote sèl faktè kondwi se rediksyon pri. Gwosè MHz/memwa se menm bagay la, fonksyon SOC ak aranjman PIN yo se menm bagay la. Nou ka sèvi ak nouvo teknoloji pou redwi konsomasyon pouvwa (anjeneral sa a pa gratis, kidonk dwe gen kèk avantaj konpetitif ke kliyan pran swen)
Youn nan avantaj ki genyen nan eleman gwo se materyèl la anti-radyasyon. Ti tranzistò yo gen plis sansib a efè reyon cosmic, nan sitiyasyon enpòtan sa a. Pou egzanp, nan espas ak menm obsèvatwa wo altitid.
Mwen pa t 'wè yon gwo rezon pou vitès ogmantasyon. Vitès siyal la se apeprè 8 pous pou chak nanosegond. Se konsa, jis pa diminye gwosè a, pi vit chips yo posib.
Ou ka vle tcheke pwòp matematik ou lè w kalkile diferans nan reta pwopagasyon akòz chanjman anbalaj ak sik redwi (1/frekans). Sa se pou redwi reta/peryòd faksyon yo. Ou pral jwenn ke li pa menm parèt kòm yon faktè awondi.
Youn nan bagay mwen vle ajoute se ke anpil ICs, espesyalman ansyen desen ak chips analòg, yo pa aktyèlman diminye, omwen intern. Akòz amelyorasyon nan fabrikasyon otomatik, pakè yo te vin pi piti, men sa se paske pakè DIP anjeneral gen anpil espas ki rete andedan, pa paske tranzistò elatriye te vin pi piti.
Anplis de pwoblèm nan fè robo a ase egzat pou aktyèlman okipe ti konpozan nan aplikasyon pou pick-and-place gwo vitès, yon lòt pwoblèm se serye soude ti eleman. Espesyalman lè ou toujou bezwen pi gwo konpozan akòz kondisyon pouvwa / kapasite. Sèvi ak keratin soude espesyal, modèl keratin soude etap espesyal (aplike yon ti kantite keratin soude kote sa nesesè, men yo toujou bay ase keratin soude pou konpozan gwo) te kòmanse vin trè chè. Se konsa, mwen panse ke gen yon plato, ak plis miniaturization nan nivo tablo sikwi se jis yon fason ki koute chè ak posib. Nan pwen sa a, ou ta ka osi byen fè plis entegrasyon nan nivo wafer Silisyòm ak senplifye kantite eleman disrè nan yon minimòm absoli.
Ou pral wè sa sou telefòn ou. Anviwon 1995, mwen te achte kèk telefòn mobil bonè nan lavant garaj pou kèk dola chak. Pifò IC yo se nan twou. CPU rekonèt ak konpander NE570, gwo IC ki kapab itilize ankò.
Lè sa a, mwen te fini ak kèk mete ajou telefòn pòtatif. Gen trè kèk eleman ak prèske pa gen anyen abitye. Nan yon ti kantite ICs, se pa sèlman dansite a pi wo, men tou, yo adopte yon nouvo konsepsyon (gade SDR), ki elimine pi fò nan eleman yo disrè ki te deja endispansab.
> (Aplike yon ti kantite keratin soude kote sa nesesè, men yo toujou bay ase keratin soude pou konpozan gwo)
Hey, mwen imajine modèl "3D/Wave" pou rezoud pwoblèm sa a: pi mens kote eleman ki pi piti yo, ak pi epè kote sikwi pouvwa a ye.
Sèjousi, konpozan SMT yo piti anpil, ou ka itilize konpozan disrè reyèl (pa 74xx ak lòt fatra) pou konsepsyon CPU pwòp ou a epi enprime li sou PCB la. Voye l ak dirije, ou ka wè li ap travay an tan reyèl.
Pandan ane yo, mwen sètènman apresye devlopman rapid nan eleman konplèks ak ti. Yo bay pwogrè fòmidab, men an menm tan yo ajoute yon nouvo nivo konpleksite nan pwosesis iteratif nan pwototip.
Ajisteman an ak vitès simulation nan sikui analòg se pi vit pase sa ou fè nan laboratwa a. Kòm frekans nan sikui dijital leve, PCB a vin yon pati nan asanble a. Pou egzanp, efè liy transmisyon, reta pwopagasyon. Pwototip nan nenpòt teknoloji dènye kri pi bon pase pou konplete konsepsyon an kòrèkteman, olye ke fè ajisteman nan laboratwa a.
Kòm pou atik plezi, evalyasyon. Tablo sikwi ak modil yo se yon solisyon pou konpozan retresi ak modil pre-tès.
Sa a ka fè bagay sa yo pèdi "plezi", men mwen panse ke jwenn pwojè ou a travay la pou premye fwa ka gen plis sans akòz travay oswa pastan.
Mwen te konvèti kèk desen ki soti nan twou nan SMD. Fè pwodwi pi bon mache, men li pa plezi pou konstwi pwototip alamen. Yon ti erè: "kote paralèl" ta dwe li kòm "plak paralèl".
Non. Apre yon sistèm genyen, akeyològ yo ap toujou konfonn pa rezilta li yo. Ki moun ki konnen, petèt nan 23yèm syèk la, Alyans Planèt la pral adopte yon nouvo sistèm ...
Mwen pa t 'kapab dakò plis. Ki gwosè 0603? Natirèlman, kenbe 0603 kòm gwosè enperyal la ak "rele" 0603 gwosè metrik 0604 (oswa 0602) se pa sa ki difisil, menm si li ka teknikman kòrèk (sa vle di: aktyèl gwosè matche-pa fason sa a) de tout fason. Strik), men omwen tout moun ap konnen de ki teknoloji w ap pale (metrik/enperyal)!
"Anjeneral pale, eleman pasif tankou rezistans, kondansateur, ak induktè pa pral pi bon si ou fè yo pi piti."