ఉత్పత్తి లక్షణాలు

పత్రాలు & మీడియా

పర్యావరణ & ఎగుమతి వర్గీకరణలు

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు 

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (IC) అనేది సెమీకండక్టర్ చిప్, ఇది కెపాసిటర్లు, డయోడ్‌లు, ట్రాన్సిస్టర్‌లు మరియు రెసిస్టర్‌లు వంటి అనేక చిన్న భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.డిజిటల్ లేదా అనలాగ్ టెక్నాలజీ సహాయంతో డేటాను లెక్కించడానికి మరియు నిల్వ చేయడానికి ఈ చిన్న భాగాలు ఉపయోగించబడతాయి.మీరు ICని పూర్తి, విశ్వసనీయ సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించగల చిన్న చిప్‌గా భావించవచ్చు.ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు కౌంటర్, ఓసిలేటర్, యాంప్లిఫైయర్, లాజిక్ గేట్, టైమర్, కంప్యూటర్ మెమరీ లేదా మైక్రోప్రాసెసర్ కావచ్చు.

నేటి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలన్నింటికి IC ఒక ప్రాథమిక నిర్మాణ వస్తువుగా పరిగణించబడుతుంది.దీని పేరు సన్నని, సిలికాన్-నిర్మిత సెమీకండక్టర్ పదార్థంలో పొందుపరచబడిన బహుళ ఇంటర్‌లింక్డ్ భాగాల వ్యవస్థను సూచిస్తుంది.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల చరిత్ర

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల వెనుక సాంకేతికతను 1950లో యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఆఫ్ అమెరికాలో రాబర్ట్ నోయ్స్ మరియు జాక్ కిల్బీ ప్రవేశపెట్టారు.US ఎయిర్ ఫోర్స్ ఈ కొత్త ఆవిష్కరణ యొక్క మొదటి వినియోగదారు.జాక్ కూడా 2000లో భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని తన సూక్ష్మీకరించిన ICల ఆవిష్కరణకు గెలుచుకున్నాడు.

కిల్బీ డిజైన్‌ను ప్రవేశపెట్టిన 1.5 సంవత్సరాల తర్వాత, రాబర్ట్ నోయిస్ తన స్వంత ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ను పరిచయం చేశాడు.అతని మోడల్ కిల్బీ పరికరంలో అనేక ఆచరణాత్మక సమస్యలను పరిష్కరించింది.నోయ్స్ తన మోడల్ కోసం సిలికాన్‌ను కూడా ఉపయోగించాడు, జాక్ కిల్బీ జెర్మేనియంను ఉపయోగించాడు.

రాబర్ట్ నోయ్స్ మరియు జాక్ కిల్బీ ఇద్దరూ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లకు వారి సహకారం కోసం US పేటెంట్లను పొందారు.కొన్నేళ్లుగా న్యాయపరమైన సమస్యలతో పోరాడుతున్నారు.చివరగా, నోయ్స్ మరియు కిల్బీ కంపెనీలు తమ ఆవిష్కరణలకు క్రాస్-లైసెన్స్ ఇవ్వాలని మరియు వాటిని భారీ ప్రపంచ మార్కెట్‌కు పరిచయం చేయాలని నిర్ణయించుకున్నాయి.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల రకాలు

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు రెండు రకాలు.ఇవి:

1. అనలాగ్ ICలు

అనలాగ్ ICలు అవి పొందుతున్న సిగ్నల్‌ను బట్టి నిరంతరం మారగల అవుట్‌పుట్‌ను కలిగి ఉంటాయి.సిద్ధాంతపరంగా, అటువంటి ICలు అపరిమిత సంఖ్యలో రాష్ట్రాలను పొందగలవు.ఈ రకమైన ICలో, కదలిక యొక్క అవుట్‌పుట్ స్థాయి సిగ్నల్ యొక్క ఇన్‌పుట్ స్థాయి యొక్క సరళ విధి.

లీనియర్ ICలు రేడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) మరియు ఆడియో-ఫ్రీక్వెన్సీ (AF) యాంప్లిఫయర్‌లుగా పని చేయగలవు.కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ (op-amp) అనేది సాధారణంగా ఇక్కడ ఉపయోగించే పరికరం.అదనంగా, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ మరొక సాధారణ అప్లికేషన్.సిగ్నల్ నిర్దిష్ట విలువకు చేరుకున్న తర్వాత లీనియర్ ICలు వివిధ పరికరాలను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయగలవు.మీరు ఓవెన్లు, హీటర్లు మరియు ఎయిర్ కండీషనర్లలో ఈ సాంకేతికతను కనుగొనవచ్చు.

2. డిజిటల్ ICలు

ఇవి అనలాగ్ ICల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి.అవి సిగ్నల్ స్థాయిల స్థిరమైన పరిధిలో పనిచేయవు.బదులుగా, అవి కొన్ని ముందే సెట్ చేయబడిన స్థాయిలలో పనిచేస్తాయి.డిజిటల్ ICలు ప్రాథమికంగా లాజిక్ గేట్ల సహాయంతో పని చేస్తాయి.లాజిక్ గేట్లు బైనరీ డేటాను ఉపయోగిస్తాయి.బైనరీ డేటాలోని సిగ్నల్‌లు తక్కువ (లాజిక్ 0) మరియు హై (లాజిక్ 1) అని పిలువబడే రెండు స్థాయిలను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి.

కంప్యూటర్లు, మోడెమ్‌లు మొదలైన అనేక రకాల అప్లికేషన్‌లలో డిజిటల్ ICలు ఉపయోగించబడతాయి.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ఎందుకు ప్రాచుర్యం పొందాయి?

దాదాపు 30 సంవత్సరాల క్రితం కనుగొనబడినప్పటికీ, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ఇప్పటికీ అనేక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతున్నాయి.వాటి జనాదరణకు కారణమైన కొన్ని అంశాలను చర్చిద్దాం:

1.స్కేలబిలిటీ 

కొన్ని సంవత్సరాల క్రితం, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ఆదాయం నమ్మశక్యం కాని 350 బిలియన్ USDలకు చేరుకుంది.ఇంటెల్ ఇక్కడ అతిపెద్ద సహకారం అందించింది.ఇతర ఆటగాళ్ళు కూడా ఉన్నారు మరియు వీటిలో ఎక్కువ భాగం డిజిటల్ మార్కెట్‌కు చెందినవి.మీరు సంఖ్యలను పరిశీలిస్తే, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విక్రయాలలో 80 శాతం ఈ మార్కెట్ నుండి వచ్చినట్లు మీరు చూస్తారు.

ఈ విజయంలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు పెద్ద పాత్ర పోషించాయి.మీరు చూడండి, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ యొక్క పరిశోధకులు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్, దాని అప్లికేషన్లు మరియు దాని స్పెసిఫికేషన్‌లను విశ్లేషించారు మరియు దానిని పెంచారు.

కనిపెట్టిన మొట్టమొదటి IC కేవలం కొన్ని ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉంది - 5 నిర్దిష్టంగా ఉండాలి.మరియు ఇప్పుడు మేము మొత్తం 5.5 బిలియన్ ట్రాన్సిస్టర్‌లతో ఇంటెల్ యొక్క 18-కోర్ జియాన్‌ను చూశాము.ఇంకా, IBM యొక్క స్టోరేజ్ కంట్రోలర్ 2015లో 480 MB L4 కాష్‌తో 7.1 బిలియన్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉంది.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల ప్రబలమైన ప్రజాదరణలో ఈ స్కేలబిలిటీ పెద్ద పాత్ర పోషించింది.

2. ఖర్చు

IC ధరపై అనేక చర్చలు జరిగాయి.సంవత్సరాలుగా, IC యొక్క వాస్తవ ధర గురించి కూడా ఒక అపోహ ఉంది.దీని వెనుక కారణం ఏమిటంటే, ICలు ఇకపై సాధారణ భావన కాదు.సాంకేతికత విపరీతమైన వేగవంతమైన వేగంతో ముందుకు సాగుతోంది మరియు IC ధరను లెక్కించేటప్పుడు చిప్ డిజైనర్లు తప్పనిసరిగా ఈ వేగాన్ని కొనసాగించాలి.

కొన్ని సంవత్సరాల క్రితం, సిలికాన్ డైపై ఆధారపడే IC కోసం ధర గణన.ఆ సమయంలో, చిప్ ధరను అంచనా వేయడం అనేది డై సైజ్ ద్వారా సులభంగా నిర్ణయించబడుతుంది.వారి గణనలలో సిలికాన్ ఇప్పటికీ ప్రాథమిక అంశంగా ఉన్నప్పటికీ, నిపుణులు IC ధరను లెక్కించేటప్పుడు ఇతర భాగాలను కూడా పరిగణించాలి.

ఇప్పటివరకు, నిపుణులు IC యొక్క తుది ధరను నిర్ణయించడానికి చాలా సరళమైన సమీకరణాన్ని తగ్గించారు:

తుది IC ధర = ప్యాకేజీ ధర + పరీక్ష ఖర్చు + డై కాస్ట్ + షిప్పింగ్ ఖర్చు

ఈ సమీకరణం చిప్ తయారీలో భారీ పాత్ర పోషించే అన్ని అవసరమైన అంశాలను పరిగణిస్తుంది.దానికి అదనంగా, పరిగణించబడే కొన్ని ఇతర అంశాలు ఉండవచ్చు.IC ఖర్చులను అంచనా వేసేటప్పుడు గుర్తుంచుకోవలసిన ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో బహుళ కారణాల వల్ల ధర మారవచ్చు.

అలాగే, తయారీ ప్రక్రియలో తీసుకునే ఏదైనా సాంకేతిక నిర్ణయాలు ప్రాజెక్ట్ ఖర్చుపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

3. విశ్వసనీయత

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల ఉత్పత్తి చాలా సున్నితమైన పని, ఎందుకంటే మిలియన్ల కొద్దీ చక్రాల సమయంలో అన్ని వ్యవస్థలు నిరంతరం పని చేయడం అవసరం.బాహ్య విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలు, తీవ్ర ఉష్ణోగ్రతలు మరియు ఇతర ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు IC ఆపరేషన్‌లో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

అయినప్పటికీ, సరిగ్గా నియంత్రించబడిన అధిక-ఒత్తిడి పరీక్షను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ సమస్యలు చాలా వరకు తొలగించబడతాయి.ఇది కొత్త వైఫల్య విధానాలను అందించదు, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల విశ్వసనీయతను పెంచుతుంది.మేము అధిక ఒత్తిళ్లను ఉపయోగించడం ద్వారా సాపేక్షంగా తక్కువ సమయంలో వైఫల్య పంపిణీని కూడా గుర్తించవచ్చు.

ఈ అంశాలన్నీ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ సరిగ్గా పనిచేయగలవని నిర్ధారించుకోవడంలో సహాయపడతాయి.

ఇంకా, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల ప్రవర్తనను గుర్తించడానికి ఇక్కడ కొన్ని లక్షణాలు ఉన్నాయి:

ఉష్ణోగ్రత

ఉష్ణోగ్రత తీవ్రంగా మారవచ్చు, IC ఉత్పత్తిని చాలా కష్టతరం చేస్తుంది.

వోల్టేజ్.

పరికరాలు నామమాత్రపు వోల్టేజ్ వద్ద పనిచేస్తాయి, అది కొద్దిగా మారవచ్చు.

ప్రక్రియ

పరికరాల కోసం ఉపయోగించే అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రక్రియ వైవిధ్యాలు థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ మరియు ఛానెల్ పొడవు.ప్రక్రియ వైవిధ్యం ఇలా వర్గీకరించబడింది:

• చాలా చాలా
• పొర నుండి పొర
• చావడానికి చావండి

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్యాకేజీలు

ప్యాకేజీ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క డైని మూసివేస్తుంది, దానితో మనం కనెక్ట్ చేయడాన్ని సులభతరం చేస్తుంది.డైలో ఉన్న ప్రతి బాహ్య కనెక్షన్ చిన్న బంగారు తీగతో ప్యాకేజీపై ఉన్న పిన్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.పిన్‌లు వెండి రంగులో ఉన్న టెర్మినల్‌లను వెలికితీస్తాయి.వారు చిప్ యొక్క ఇతర భాగాలతో కనెక్ట్ చేయడానికి సర్క్యూట్ గుండా వెళతారు.ఇవి చాలా అవసరం ఎందుకంటే అవి సర్క్యూట్ చుట్టూ తిరుగుతాయి మరియు వైర్లు మరియు సర్క్యూట్‌లోని మిగిలిన భాగాలకు కనెక్ట్ అవుతాయి.

ఇక్కడ ఉపయోగించబడే అనేక రకాల ప్యాకేజీలు ఉన్నాయి.అవన్నీ ప్రత్యేకమైన మౌంటు రకాలు, ప్రత్యేక కొలతలు మరియు పిన్ గణనలను కలిగి ఉంటాయి.ఇది ఎలా పని చేస్తుందో చూద్దాం.

పిన్ లెక్కింపు

అన్ని ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ధ్రువీకరించబడ్డాయి మరియు ప్రతి పిన్ ఫంక్షన్ మరియు స్థానం రెండింటి పరంగా భిన్నంగా ఉంటుంది.దీని అర్థం ప్యాకేజీ అన్ని పిన్‌లను ఒకదానికొకటి సూచించాలి మరియు వేరు చేయాలి.చాలా ICలు మొదటి పిన్‌ని చూపించడానికి డాట్ లేదా నాచ్‌ని ఉపయోగిస్తాయి.

మీరు మొదటి పిన్ యొక్క స్థానాన్ని గుర్తించిన తర్వాత, మీరు సర్క్యూట్ చుట్టూ అపసవ్య దిశలో వెళ్లినప్పుడు మిగిలిన పిన్ నంబర్‌లు ఒక క్రమంలో పెరుగుతాయి.

మౌంటు

ప్యాకేజీ రకం యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలలో మౌంటు ఒకటి.అన్ని ప్యాకేజీలను రెండు మౌంటు వర్గాలలో ఒకదాని ప్రకారం వర్గీకరించవచ్చు: ఉపరితల-మౌంట్ (SMD లేదా SMT) లేదా త్రూ-హోల్ (PTH).త్రూ-హోల్ ప్యాకేజీలు పెద్దవిగా ఉన్నందున వాటితో పని చేయడం చాలా సులభం.అవి ఒక సర్క్యూట్ యొక్క ఒక వైపున స్థిరంగా మరియు మరొకదానికి విక్రయించబడేలా రూపొందించబడ్డాయి.

సర్ఫేస్-మౌంట్ ప్యాకేజీలు చిన్నవి నుండి చిన్నవి వరకు వివిధ పరిమాణాలలో వస్తాయి.అవి పెట్టె యొక్క ఒక వైపున స్థిరపరచబడతాయి మరియు ఉపరితలంపై విక్రయించబడతాయి.ఈ ప్యాకేజీ యొక్క పిన్‌లు చిప్‌కు లంబంగా ఉంటాయి, ప్రక్కకు దూరి ఉంటాయి లేదా కొన్నిసార్లు చిప్ యొక్క బేస్‌లో మ్యాట్రిక్స్‌లో సెట్ చేయబడతాయి.ఒక ఉపరితల-మౌంట్ రూపంలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు సమీకరించటానికి ప్రత్యేక సాధనాలు కూడా అవసరం.

డ్యూయల్ ఇన్-లైన్

డ్యూయల్ ఇన్-లైన్ ప్యాకేజీ (డిఐపి) అత్యంత సాధారణ ప్యాకేజీలలో ఒకటి.ఇది ఒక రకమైన త్రూ-హోల్ IC ప్యాకేజీ.ఈ చిన్న చిప్‌లు నలుపు, ప్లాస్టిక్, దీర్ఘచతురస్రాకార హౌసింగ్ నుండి నిలువుగా విస్తరించి ఉన్న పిన్‌ల యొక్క రెండు సమాంతర వరుసలను కలిగి ఉంటాయి.

పిన్‌లు వాటి మధ్య దాదాపు 2.54 మిమీ అంతరాన్ని కలిగి ఉంటాయి - బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లు మరియు కొన్ని ఇతర ప్రోటోటైపింగ్ బోర్డ్‌లకు సరిపోయే ప్రమాణం.పిన్ కౌంట్ ఆధారంగా, DIP ప్యాకేజీ యొక్క మొత్తం కొలతలు 4 నుండి 64 వరకు మారవచ్చు.

బ్రెడ్‌బోర్డ్ మధ్య ప్రాంతాన్ని అతివ్యాప్తి చేయడానికి DIP ICలను ప్రారంభించడానికి ప్రతి వరుస పిన్‌ల మధ్య ప్రాంతం ఖాళీ చేయబడింది.పిన్‌లు వాటి స్వంత వరుసను కలిగి ఉన్నాయని మరియు చిన్నవిగా ఉండకుండా ఇది నిర్ధారిస్తుంది.

చిన్న-అవుట్‌లైన్

చిన్న-అవుట్‌లైన్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ ప్యాకేజీలు లేదా SOIC ఉపరితల-మౌంట్‌ను పోలి ఉంటాయి.ఇది అన్ని పిన్‌లను డిఐపిపై వంచి, దానిని కుదించడం ద్వారా రూపొందించబడింది.మీరు ఈ ప్యాకేజీలను స్థిరమైన చేతితో మరియు మూసిన కన్నుతో కూడా సమీకరించవచ్చు - ఇది చాలా సులభం!

క్వాడ్ ఫ్లాట్

క్వాడ్ ఫ్లాట్ ప్యాకేజీలు నాలుగు దిశలలో పిన్‌లను స్ప్లే చేస్తాయి.క్వాడ్ ఫ్లాట్ ICలో మొత్తం పిన్‌ల సంఖ్య ఒక వైపు ఎనిమిది పిన్‌ల నుండి (మొత్తం 32) ఒక వైపు డెబ్బై పిన్‌ల వరకు (మొత్తం 300+) వరకు ఎక్కడైనా మారవచ్చు.ఈ పిన్‌లు వాటి మధ్య 0.4 మిమీ నుండి 1 మిమీ వరకు ఖాళీని కలిగి ఉంటాయి.క్వాడ్ ఫ్లాట్ ప్యాకేజీ యొక్క చిన్న వైవిధ్యాలు తక్కువ ప్రొఫైల్ (LQFP), సన్నని (TQFP) మరియు చాలా సన్నని (VQFP) ప్యాకేజీలను కలిగి ఉంటాయి.

బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణులు

బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణులు లేదా BGA అత్యంత అధునాతన IC ప్యాకేజీలు.ఇవి చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క స్థావరంలో టూ-డైమెన్షనల్ గ్రిడ్‌లో టంకము యొక్క చిన్న బంతులు ఏర్పాటు చేయబడిన చిన్న ప్యాకేజీలు.కొన్నిసార్లు నిపుణులు టంకము బంతులను నేరుగా డైకి అటాచ్ చేస్తారు!

Raspberry Pi లేదా pcDuino వంటి అధునాతన మైక్రోప్రాసెసర్‌ల కోసం బాల్ గ్రిడ్ అర్రేస్ ప్యాకేజీలు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.