warta

Mbok sawise hukum Ohm, hukum paling misuwur kaloro ing electronics hukum Moore: Jumlah transistor sing bisa diprodhuksi ing sirkuit terpadu tikel kaping pindho saben rong taun utawa luwih. Wiwit ukuran fisik chip tetep kira-kira padha, iki tegese transistor individu bakal dadi cilik liwat wektu.We wis wiwit nyana generasi anyar Kripik karo ukuran fitur cilik katon ing kacepetan normal, nanging apa gunane nggawe iku luwih cilik?Apa cilik tansah luwih apik?
Ing abad kepungkur, teknik elektronik wis ngalami kemajuan sing luar biasa. Ing taun 1920-an, radio AM sing paling maju kalebu sawetara tabung vakum, sawetara induktor gedhe, kapasitor lan resistor, puluhan meter kabel sing digunakake minangka antena, lan batre gedhe. kanggo daya kabeh piranti.Dina iki, sampeyan bisa Ngrungokake luwih saka rolas layanan streaming musik ing piranti ing kanthong sampeyan, lan sampeyan bisa nindakake luwih akeh. Nanging miniaturisasi ora mung kanggo portabilitas: pancen perlu kanggo entuk kinerja sing dikarepake saka piranti saiki.
Siji keuntungan sing jelas saka komponen sing luwih cilik yaiku ngidini sampeyan nyakup luwih akeh fungsi ing volume sing padha. Iki penting banget kanggo sirkuit digital: luwih akeh komponen tegese sampeyan bisa nindakake proses liyane ing wektu sing padha. Contone, ing teori, jumlah informasi sing diproses dening prosesor 64-bit kaping wolu tinimbang CPU 8-bit sing mlaku ing frekuensi jam sing padha. .Dadi sampeyan kudu chip sing kaping wolu luwih gedhe utawa transistor sing kaping wolu luwih cilik.
Semono uga kanggo chip memori: Kanthi nggawe transistor sing luwih cilik, sampeyan duwe ruang panyimpenan luwih akeh ing volume sing padha. Piksel ing pirang-pirang tampilan saiki digawe saka transistor film tipis, saengga bisa dikurangi lan entuk resolusi sing luwih dhuwur. , Transistor sing luwih cilik, luwih apik, lan ana alesan penting liyane: kinerjane saya apik banget. Nanging kenapa persis?
Saben sampeyan nggawe transistor, iku bakal nyedhiyani sawetara komponen tambahan free.Each terminal wis resistor ing seri.Sembarang obyek mbeta saiki uga duwe poto-induktansi.Pungkasan, ana kapasitansi antarane loro konduktor madhep saben liyane.Kabeh efek iki nganggo daya lan alon mudhun kacepetan transistor.Kapasitansi parasit utamané troublesome: padha kudu daya lan kosong saben wektu transistor diuripake utawa mateni, kang mbutuhake wektu lan saiki saka sumber daya.
Kapasitansi antarane rong konduktor minangka fungsi saka ukuran fisik: ukuran sing luwih cilik tegese kapasitansi sing luwih cilik. Lan amarga kapasitor sing luwih cilik tegese kecepatan sing luwih dhuwur lan daya sing luwih murah, transistor sing luwih cilik bisa mlaku kanthi frekuensi jam sing luwih dhuwur lan nyuda panas nalika nindakake.
Nalika sampeyan nyilikake ukuran transistor, kapasitansi ora mung efek sing diganti: ana akeh efek mekanik kuantum aneh sing ora ketok kanggo piranti sing luwih gedhe. Nanging, umume, nggawe transistor luwih cilik bakal nggawe luwih cepet. Nanging produk elektronik luwih akeh. tinimbang mung transistor.Nalika sampeyan nyuda komponen liyane, kepiye carane nindakake?
Umumé, komponen pasif kayata resistor, kapasitor, lan induktor ora bakal luwih apik nalika saya cilik: kanthi cara akeh, bakal dadi luwih elek. Mulane, miniaturisasi komponen kasebut utamane supaya bisa ngompres dadi volume sing luwih cilik. , saéngga ngirit papan PCB.
Ukuran resistor bisa dikurangi tanpa nyebabake kerugian sing akeh. Resistansi sepotong materi diwenehake dening, ing ngendi l yaiku dawane, A minangka area cross-sectional, lan ρ minangka resistensi materi. Sampeyan bisa mung nyuda dawa lan salib-bagean, lan mungkasi munggah karo resistor fisik cilik, nanging isih duwe resistance padha. Mung kerugian iku nalika dissipating daya padha, resistor fisik cilik bakal generate liyane panas saka resistor luwih gedhe.Mulane, cilik. resistor mung bisa digunakake ing sirkuit kurang-daya. Tabel iki nuduhake carane HFS daya maksimum resistor SMD sudo minangka ukuran sudo.
Saiki, resistor paling cilik sing bisa sampeyan tuku yaiku ukuran metrik 03015 (0,3 mm x 0,15 mm). paket (0,2 mm x 0,1 mm) wis dirilis, nanging durung dilebokake ing produksi. Nanging sanajan katon ing katalog pabrikan, aja nyana yen ana ing endi wae: paling akeh robot sing milih lan nyelehake ora cukup akurat. kanggo nangani wong-wong mau, supaya padha isih produk niche.
Kapasitor uga bisa dikurangi, nanging iki bakal nyuda kapasitansi. Rumus kanggo ngitung kapasitansi kapasitor shunt yaiku, ing ngendi A minangka area papan, d yaiku jarak ing antarane, lan ε minangka konstanta dielektrik. (properti saka bahan penengah).Yen kapasitor (sejatine piranti warata) wis miniaturized, wilayah kudu suda, mangkono ngurangi kapasitansi. Yen sampeyan isih pengin Pack akeh nafara ing volume cilik, mung pilihan. iku kanggo tumpukan sawetara lapisan bebarengan.Amarga kemajuan ing bahan lan Manufaktur, kang uga wis digawe film tipis (d cilik) lan dielektrik khusus (kanthi ε luwih gedhe), ukuran kapasitor wis nyusut Ngartekno ing sawetara dekade kepungkur.
Kapasitor paling cilik sing kasedhiya saiki ana ing paket ultra-cilik metrik 0201: mung 0,25 mm x 0,125 mm. mbutuhake peralatan majeng kanggo nangani mau, matesi Adoption nyebar.
Kanggo induktor, critane rada angel. Induktansi kumparan lurus diwenehake dening, ing ngendi N yaiku jumlah lilitan, A yaiku area penampang kumparan, l yaiku dawane, lan μ yaiku materi konstan (permeabilitas).Yen kabeh dimensi suda setengah, induktansi uga bakal suda setengah.Nanging, resistance saka kabel tetep padha: iki amarga dawa lan salib-bagean saka kabel suda kanggo a seprapat saka Nilai asli.Iki tegese sampeyan mungkasi munggah karo resistance padha ing setengah saka induktansi, supaya sampeyan setengah kualitas (Q) faktor kumparan.
Induktor diskrèt sing paling cilik sing kasedhiya sacara komersial nganggo ukuran inci 01005 (0,4 mm x 0,2 mm). Iki minangka dhuwur minangka 56 nH lan duwe resistensi sawetara ohm. jebul durung tau ditepangake menyang pasar.
Watesan fisik induktor wis ditanggulangi kanthi nggunakake fenomena sing disebut induktansi dinamis, sing bisa diamati ing gulungan sing digawe saka graphene.Nanging sanajan mangkono, yen bisa diprodhuksi kanthi cara komersial, bisa nambah 50%. kumparan ora bisa miniaturized uga. Nanging, yen sirkuit operasi ing frekuensi dhuwur, iki ora kudu masalah. Yen sinyal ing sawetara GHz, sawetara kumparan nH biasane cukup.
Iki ndadekke kita menyang bab liyane sing wis miniaturized ing abad kepungkur nanging sampeyan bisa uga ora sok dong mirsani: dawa gelombang sing digunakake kanggo komunikasi.Siaran radio awal nggunakake frekuensi AM-gelombang medium kira-kira 1 MHz karo dawa gelombang watara 300 meter. Pita frekuensi FM sing dipusatake ing 100 MHz utawa 3 meter dadi populer ing sekitar taun 1960-an, lan saiki biasane nggunakake komunikasi 4G sekitar 1 utawa 2 GHz (udakara 20 cm). Frekuensi sing luwih dhuwur tegese kapasitas transmisi informasi luwih akeh.Amarga miniaturisasi, kita duwe radio sing murah, dipercaya lan hemat energi sing bisa digunakake ing frekuensi kasebut.
Dawane gelombang sing nyusut bisa nyuda antena amarga ukurane langsung ana hubungane karo frekuensi sing kudu dikirim utawa ditampa. Telpon seluler saiki ora mbutuhake antena protruding sing dawa, amarga komunikasi khusus ing frekuensi GHz, sing antena mung butuh kira-kira siji. dawa centimeter.Iki sebabe umume telpon seluler sing isih ngemot panrima FM mbutuhake sampeyan masang kuping sadurunge digunakake: radio kudu nggunakake kabel kuping minangka antena supaya entuk kekuatan sinyal sing cukup saka gelombang sing dawane siji meter.
Minangka kanggo sirkuit disambungake menyang antena miniatur kita, nalika lagi cilik, padha bener dadi luwih gampang kanggo nggawe. Iki ora mung amarga transistor wis dadi luwih cepet, nanging uga amarga efek line transmisi ora ana maneh masalah. saka kabel ngluwihi siji-sepersepuluh saka dawa gelombang, sampeyan kudu nimbang shift phase bebarengan dawa nalika ngrancang sirkuit. Ing 2,4 GHz, iki tegese mung siji centimeter saka kabel wis kena pengaruh sirkuit;yen sampeyan solder komponen diskrèt bebarengan, iku sirah, nanging yen sampeyan lay metu sirkuit ing sawetara millimeters kothak, iku ora masalah.
Prediksi matine Hukum Moore, utawa nuduhake manawa ramalan kasebut salah maneh lan maneh, wis dadi tema sing bola-bali ing jurnalisme ilmu pengetahuan lan teknologi. Kasunyatan tetep Intel, Samsung, lan TSMC, telung pesaing sing isih ana ing ngarep saka game, terus kanggo compress liyane fitur saben kothak micrometer, lan rencana kanggo introduce sawetara generasi apik Kripik ing mangsa.Sanajan kemajuan padha digawe ing saben langkah bisa uga ora dadi gedhe minangka rong puluh taun kepungkur, ing miniaturization saka transistor. terus.
Nanging, kanggo komponen diskrèt, kita katon wis tekan watesan alam: nggawe luwih cilik ora nambah kinerja, lan komponen paling cilik sing kasedhiya saiki luwih cilik tinimbang kasus panggunaan sing dibutuhake. Kayane ora ana Hukum Moore kanggo piranti diskrit, nanging yen ana Hukum Moore, kita bakal seneng ndeleng carane akeh wong bisa push tantangan soldering SMD.
Aku tansah pengin njupuk gambar saka resistor PTH aku digunakake ing taun 1970-an, lan sijine resistor SMD ing, kaya aku ngganti in/out saiki.Tujuanku kanggo nggawe sedulurku (ora ana sing produk elektronik) pinten owah-owahan, kalebu Aku malah bisa ndeleng bagean saka karya, (amarga mripat saya saya elek, tangan saya elek Gemeter).
Aku seneng ngomong, apa bebarengan utawa ora. Aku pancene sengit "nambah apik, dadi luwih apik."Kadhangkala tata letak sampeyan bisa digunakake kanthi apik, nanging sampeyan ora bisa entuk bagean maneh. Apa sih iku?
"Kasunyatan tetep yen telung perusahaan Intel, Samsung lan TSMC isih saingan ing ngarep game iki, terus-terusan ngetokake luwih akeh fitur saben mikrometer persegi."
Komponen elektronik gedhe lan larang. Ing taun 1971, kulawarga rata-rata mung duwe sawetara radio, stereo lan TV. Ing taun 1976, komputer, kalkulator, jam digital lan jam tangan wis metu, sing cilik lan murah kanggo konsumen.
Sawetara miniaturisasi teka saka desain.Penguat operasional ngidini panggunaan gyrators, sing bisa ngganti induktor gedhe ing sawetara kasus.Saringan aktif uga ngilangi induktor.
Komponen sing luwih gedhe ningkatake prekara liyane: minimalake sirkuit, yaiku, nyoba nggunakake komponen paling sithik kanggo nggawe sirkuit. Dina iki, kita ora peduli banget. Perlu kanggo mbalikke sinyal kasebut? Njupuk amplifier operasional. Apa sampeyan butuh mesin negara?Njupuk mpu.etc.Komponen saiki pancen cilik, nanging sejatine akeh komponen ing njero.Dadi ing dasare ukuran sirkuit sampeyan mundhak lan konsumsi daya mundhak.Transistor sing digunakake kanggo ngowahi sinyal nggunakake daya kurang kanggo ngrampungake proyek sing padha tinimbang amplifier operasional.Nanging maneh, miniaturisasi bakal ngurus panggunaan daya.Iku mung yen inovasi wis ana ing arah sing beda.
Sampeyan pancene ora kejawab sawetara keuntungan paling gedhe / alasan ukuran suda: suda parasitics paket lan tambah daya nangani (sing misale jek counterintuitive).
Saka sudut pandang praktis, yen ukuran fitur tekan kira-kira 0.25u, sampeyan bakal tekan tingkat GHz, ing wektu iku paket SOP gedhe wiwit ngasilake efek paling gedhe *. Kabel ikatan sing dawa lan lead kasebut bakal mateni sampeyan.
Ing titik iki, paket QFN/BGA wis apik banget ing syarat-syarat kinerja.Kajaba iku, nalika sampeyan masang paket warata kaya iki, sampeyan bakal duwe * Ngartekno * kinerja termal luwih apik lan bantalan kapapar.
Kajaba iku, Intel, Samsung, lan TSMC mesthi bakal duwe peran penting, nanging ASML bisa uga luwih penting ing dhaptar iki. Mesthi wae, iki bisa uga ora ditrapake kanggo swara pasif…
Ora mung ngurangi biaya silikon liwat simpul proses generasi sabanjure. Barang liyane, kayata tas. Paket sing luwih cilik mbutuhake bahan sing kurang lan wcsp utawa malah kurang. Paket sing luwih cilik, PCB utawa modul sing luwih cilik, lsp.
Aku kerep ndeleng sawetara produk katalog, ngendi mung faktor nyopir biaya abang.MHz / ukuran memori padha, fungsi SOC lan pin noto padha. Kita bisa nggunakake teknologi anyar kanggo ngurangi konsumsi daya (biasane iki ora free, supaya mesthine ana sawetara kaluwihan kompetitif sing disenengi para pelanggan)
Salah sawijining kaluwihan komponen gedhe yaiku materi anti-radiasi.Transistor cilik luwih rentan marang efek sinar kosmik, ing kahanan penting iki.Contone, ing papan lan malah observatorium dhuwur.
Aku ora weruh alesan utama kanggo nambah kacepetan. Kacepetan sinyal kira-kira 8 inci saben nanodetik. Dadi mung kanthi nyuda ukuran, chip luwih cepet bisa.
Sampeyan bisa uga pengin mriksa matématika dhewe kanthi ngitung prabédan ing wektu tundha panyebaran amarga owah-owahan kemasan lan suda siklus (1/frekuensi). faktor pembulatan.
Siji bab aku pengin nambah iku akeh IC, utamané desain lawas lan Kripik analog, ora bener downsized, paling internal. papan sing isih ana ing njero, ora amarga transistor lan liya-liyane wis dadi luwih cilik.
Saliyane masalah nggawe robot cukup akurat kanggo bener nangani komponen cilik ing kacepetan dhuwur aplikasi pick-lan-panggonan, masalah liyane andal welding komponen cilik. Utamané nalika sampeyan isih perlu komponen luwih gedhe amarga syarat daya / kapasitas. tempel solder khusus, tempel tempel solder langkah khusus (aplikasi jumlah tempel solder cilik sing dibutuhake, nanging isih nyedhiyakake tempel solder sing cukup kanggo komponen gedhe) wiwit dadi larang banget. Dadi aku mikir ana plato, lan miniaturisasi ing sirkuit. tingkat Papan mung cara larang regane lan layak. Ing titik iki, sampeyan uga bisa nindakake liyane integrasi ing tingkat wafer silikon lan menakake jumlah komponen diskret kanggo minimal Absolute.
Sampeyan bakal weruh iki ing phone.Around 1995, Aku tuku sawetara telpon seluler awal ing sales garage kanggo sawetara dolar saben. Paling ICs liwat-bolongan.Dikenali CPU lan NE570 compander, IC reusable gedhe.
Banjur aku rampung karo sawetara telpon genggem dianyari.Ana sawetara banget komponen lan meh ora kenal.Ing nomer cilik IC, ora mung Kapadhetan sing luwih dhuwur, nanging uga desain anyar (ndeleng SDR) diadopsi, kang ngilangake paling saka komponen diskret sing sadurunge indispensable.
> (Apply jumlah cilik saka tempel solder yen perlu, nanging isih nyedhiyani cukup tempel solder kanggo komponen gedhe)
Hei, Aku mbayangno cithakan "3D / Gelombang" kanggo ngatasi masalah iki: tipis ing ngendi komponen paling cilik, lan luwih kenthel ing sirkuit daya.
Saiki, komponen SMT cilik banget, sampeyan bisa nggunakake komponen diskrèt nyata (ora 74xx lan uwuh liyane) kanggo desain CPU dhewe lan print ing PCB.Sprinkle karo LED, sampeyan bisa ndeleng apa ing wektu nyata.
Sajrone pirang-pirang taun, aku mesthi ngormati pangembangan komponen kompleks lan cilik kanthi cepet. Dheweke nyedhiyakake kemajuan sing luar biasa, nanging ing wektu sing padha nambah tingkat kerumitan anyar ing proses prototipe iteratif.
Imbuhan lan simulasi kacepetan sirkuit analog akeh luwih cepet saka apa ing laboratorium.As frekuensi saka sirkuit digital mundhak, PCB dadi bagéan saka assembly.Contone, efek line transmisi, wektu tundha panyebaran.Prototyping sembarang cutting- teknologi pinggiran paling apik kanggo ngrampungake desain kanthi bener, tinimbang nggawe pangaturan ing laboratorium.
Kanggo item hobi, evaluasi.Papan sirkuit lan modul minangka solusi kanggo nyuda komponen lan modul pre-testing.
Iki bisa nyebabake "nyenengake", nanging aku mikir supaya proyek sampeyan bisa digunakake kanggo pisanan bisa uga luwih migunani amarga kerja utawa hobi.
Aku wis Ngonversi sawetara designs saka liwat-bolongan kanggo SMD.Make produk murah, nanging ora nyenengake kanggo mbangun prototipe dening hand.One kesalahan cilik: "Panggonan podo" kudu diwaca minangka "piring podo".
Ora. Sawise sistem menang, arkeolog isih bakal bingung karo temuan kasebut. Sapa ngerti, mungkin ing abad kaping 23, Aliansi Planet bakal nganggo sistem anyar…
Aku ora setuju maneh. Apa ukuran 0603? Mesthi, tetep 0603 minangka ukuran kekaisaran lan "nelpon" ukuran metrik 0603 0604 (utawa 0602) ora angel banget, sanajan bisa uga salah teknis (yaiku: ukuran sing cocog nyata-ora kaya ngono).Ketat), nanging paling ora kabeh wong bakal ngerti teknologi apa sing sampeyan gunakake (metrik / imperial)!
"Umume, komponen pasif kayata resistor, kapasitor, lan induktor ora bakal luwih apik yen sampeyan nggawe luwih cilik."