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, sa vle di ke tranzistò endividyèl yo ap vin pi piti sou tan.Nou te kòmanse atann yon nouvo jenerasyon chips ak gwosè karakteristik ki pi piti 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.
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 eleman vle di ou ka fè plis pwosesis nan menm kantite tan an. kantite enfòmasyon trete pa yon processeur 64-bit se uit fwa sa a nan yon CPU 8-bit kouri nan menm frekans revèy la.Men, li mande tou uit fwa plis konpozan: rejis, vipè, otobis, elatriye yo tout uit fwa pi gwo. .Se konsa, ou swa bezwen yon chip ki se uit fwa pi gwo oswa 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. , pi piti tranzistò a, pi bon an, e gen yon lòt rezon enpòtan: pèfòmans yo anpil amelyore.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 aktyèl tou gen pwòp tèt ou-induktans. Finalman, gen yon kapasite ant nenpòt ki de kondiktè fè fas a youn ak lòt. konsome pouvwa ak ralanti vitès la nan tranzistò a. Parazit kapasite yo patikilyèman anbarasman: yo bezwen yo dwe chaje ak egzeyate chak fwa tranzistò 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 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 nan yon moso nan materyèl bay pa, kote l se longè a, A se zòn nan kwa-seksyonèl, ak ρ se rezistans nan materyèl la. tou senpleman redwi longè ak koup transvèsal la, epi fini ak yon rezistans fizikman pi piti, men yo toujou gen menm rezistans.Sèl dezavantaj la se ke lè gaye menm pouvwa a, rezistans fizikman pi piti 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 ki jan Rating pouvwa maksimòm SMD rezistans diminye kòm gwosè yo diminye.
Jodi a, pi piti rezistans ou ka achte a 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 pi piti metrik 0201. pakè (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 dwe toupatou: pi fò pick and place robo yo pa ase egzak. pou okipe yo, pou yo ka toujou pwodwi niche.
Kondansateur yo kapab tou redwi, men sa ap diminye kapasite yo. Fòmil pou kalkile kapasite yon kondansateur shunt se, kote A se zòn 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) se 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 fè tou 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 100 nF toujou itil, ak vòltaj la opere maksimòm se 6.3 V. Epitou, pakè sa yo piti anpil ak mande ekipman avanse pou okipe yo, sa ki limite adopsyon yo toupatou.
Pou induktè, istwa a se yon ti jan difisil. Se enduktans nan yon bobin dwat ki bay, kote N se kantite vire, A se zòn nan koup transvèsal nan bobin la, l se longè li yo, ak μ la. materyèl konstan (pèmeyabilite) .Si tout dimansyon yo redwi a mwatye, enduktans la ap tou redwi a mwatye.Sepandan, rezistans nan fil la rete menm jan an: sa a se paske longè a ak koup transvèsal nan 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 a (Q) faktè nan 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 ohms.Inductors nan yon ultra-ti pakè metrik 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 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 a 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.Emisyon radyo bonè 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 dirèkteman gen rapò 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 sèl. santimèt long.Se poutèt sa pifò telefòn mobil ki toujou genyen reseptè FM mande pou ou ploge ekoutè yo anvan ou itilize: radyo a bezwen sèvi ak fil ekoutè a kòm yon antèn yo nan lòd yo jwenn ase fòs siyal soti 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 fè.Sa a se pa sèlman paske tranzistò yo te vin pi vit, men tou, paske efè liy transmisyon yo pa yon pwoblèm ankò.An ti bout tan, lè longè a. nan yon fil depase yon dizyèm nan longèdonn an, ou bezwen konsidere chanjman nan faz sou longè li yo lè w ap desine sikwi a. 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 mikwomèt kare, ak planifye prezante plizyè jenerasyon nan chips amelyore nan lavni an.Menm si pwogrè yo te fè nan chak etap pa ka osi gwo ke de deseni de sa, miniaturization nan tranzistò. 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 soude SMD la.
Mwen te toujou vle pran yon foto nan yon rezistans PTH mwen te itilize nan ane 1970 yo, epi mete yon rezistans SMD sou li, menm jan mwen ap echanje nan / soti kounye a. Objektif mwen se fè frè ak sè m '(okenn nan yo se pwodwi elektwonik) konbyen chanjman, ki gen ladan mwen ka menm wè pati yo nan travay mwen an, (tankou vizyon mwen 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 a se sa a?.Yon konsèp bon se yon konsèp bon, epi li pi bon kenbe li jan li ye, olye ke amelyore li pou okenn 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 ane 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 operasyon pèmèt itilize nan gyrators, ki ka ranplase gwo induktè nan kèk ka.Filtè aktif tou elimine induktè.
Konpozan pi gwo fè pwomosyon lòt bagay: minimize kous la, se sa ki, ap eseye sèvi ak eleman ki pi piti yo fè sikwi a travay.Jodi a, nou pa pran swen anpil.Bezwen yon bagay pou ranvèse siyal la?Pran yon anplifikatè operasyonèl. Èske ou bezwen yon machin leta?Pran yon mpu.etc.Konpozan yo jodi a se reyèlman piti, men gen aktyèlman anpil konpozan andedan.Se konsa, fondamantalman gwosè sikwi ou a ogmante ak konsomasyon pouvwa ogmante.Yon tranzistò itilize envèse yon siyal itilize mwens pouvwa a. akonpli travay la menm 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.
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 plis 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 pwosesis nœuds.Lòt bagay, tankou sak.Pi piti pakè mande pou mwens materyèl ak wcsp oswa menm mwens.Pi piti pake, pi piti PCB oswa modil, elatriye.
Mwen souvan wè kèk pwodwi katalòg, kote sèl faktè kondwi se pri rediksyon.MHz/memwa gwosè se menm bagay la, fonksyon SOC ak aranjman PIN yo se menm bagay la.Nou ka itilize nouvo teknoloji pou diminye konsomasyon pouvwa (anjeneral sa a pa gratis, kidonk dwe gen kèk avantaj konpetitif ke kliyan pran swen sou)
Youn nan avantaj ki genyen nan eleman gwo se materyèl la anti-radyasyon.Ti tranzistò yo gen plis sansib a efè yo nan reyon cosmic, nan sitiyasyon sa a enpòtan.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 nanosecond.Se konsa, jis pa diminye gwosè a, pi vit chips yo posib.
Ou ka vle tcheke matematik pwòp ou a lè w kalkile diferans lan nan reta pwopagasyon akòz chanjman anbalaj ak sik redwi (1/frekans).Sa se diminye reta a / peryòd nan faksyon.W ap jwenn ke li pa menm parèt kòm yon faktè awondi.
Youn nan bagay mwen vle ajoute se ke anpil ICs, espesyalman pi gran desen ak chips analòg, yo pa aktyèlman redwi, omwen intern. espas ki rete andedan, pa paske tranzistò elatriye vin pi piti.
Anplis de pwoblèm nan fè robo a egzat ase yo aktyèlman okipe ti konpozan nan gwo vitès pick-and-place aplikasyon, yon lòt pwoblèm se fiable soude ti eleman. Espesyalman lè ou toujou bezwen pi gwo konpozan akòz pouvwa / kapasite kondisyon. espesyal soude keratin, espesyal etap soude keratin modèl (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 kous la nivo tablo se jis yon fason ki koute chè ak posib. Nan pwen sa a, ou ta ka kòm byen fè plis entegrasyon nan nivo a 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.Rekonèt CPU ak NE570 konpander, 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, pa sèlman dansite a pi wo, men tou, yon nouvo konsepsyon (gade SDR) adopte, 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.Sprinkle li 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 an yo ajoute yon nouvo nivo konpleksite nan pwosesis la 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 koupe- teknoloji kwen pi byen depanse pou konplete konsepsyon an kòrèkteman, olye ke fè ajisteman nan laboratwa a.
Kòm pou atik lwazi, evalyasyon.Sikwi tablo ak modil yo se yon solisyon pou retresi eleman 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 yo bati pwototip nan men.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 la?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 konsa) 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."