nuacht

B'fhéidir tar éis dlí Ohm, is é an dara dlí is cáiliúla i leictreonaic ná dlí Moore: dúbailt líon na trasraitheoirí is féidir a mhonarú ar chiorcad iomlánaithe gach dhá bhliain nó mar sin. Ós rud é go bhfanann méid fisiceach an sliseanna thart ar an gcéanna, ciallaíonn sé seo go bhfuil éireoidh trasraitheoirí aonair níos lú le himeacht ama.Táimid tar éis tosú ag súil le glúin nua sliseanna le méideanna gné níos lú le feiceáil ar ghnáthluas, ach cad é an pointe chun rudaí a dhéanamh níos lú? An gciallaíonn níos lú i gcónaí níos fearr?
Le céad bliain anuas, tá dul chun cinn iontach déanta ag innealtóireacht leictreonach. Sna 1920idí, bhí na raidiónna AM is airde chun cinn comhdhéanta de roinnt feadáin folúis, roinnt ionduchtóirí ollmhór, toilleoirí agus friotóirí, an iliomad méadar de shreang a úsáidtear mar antennas, agus sraith mór de cadhnraí. chun an gléas iomlán a chumhacht. Sa lá atá inniu, is féidir leat Éist le níos mó ná dosaen seirbhísí sruthú ceoil ar an ngléas i do phóca, agus is féidir leat a dhéanamh more.But nach bhfuil miniaturization ach le haghaidh iniomparthacht: tá sé fíor-riachtanach a bhaint amach ar an fheidhmíocht táimid ag súil as ár feistí lá atá inniu ann.
Is é ceann de na buntáistí soiléire na comhpháirteanna níos lú ná go gceadaíonn siad duit feidhmiúlacht níos mó a chur san áireamh sa toirt chéanna.Tá sé seo tábhachtach go háirithe do chiorcaid dhigiteacha: ciallaíonn níos mó comhpháirteanna gur féidir leat níos mó próiseála a dhéanamh ar an méid céanna ama. Mar shampla, go teoiriciúil, an tá an méid faisnéise a phróiseálann próiseálaí 64-giotán ocht n-uaire níos mó ná LAP 8-giotán a ritheann ag an minicíocht clog céanna. .Mar sin teastaíonn uait sliseanna atá ocht n-uaire níos mó nó trasraitheoir atá ocht n-uaire níos lú.
Tá an rud céanna fíor maidir le sliseanna cuimhne: Trí trasraitheoirí níos lú a dhéanamh, tá níos mó spáis stórála agat sa toirt chéanna. Tá na picteilíní sa chuid is mó de thaispeántais inniu déanta as trasraitheoirí scannán tanaí, mar sin déanann sé ciall iad a scála síos agus rúin níos airde a bhaint amach. , dá lú an trasraitheoir, is amhlaidh is fearr, agus tá cúis ríthábhachtach eile ann: tá a bhfeidhmíocht feabhsaithe go mór.Ach cén fáth go díreach?
Aon uair a dhéanann tú trasraitheoir, cuirfidh sé roinnt comhpháirteanna breise ar fáil saor in aisce.Tá friotóir ag gach teirminéal i sraith.Tá féin-ionduchtú ag aon réad atá ag iompar srutha. Ar deireadh, tá toilleas idir dhá sheoltóir ar bith atá os comhair a chéile.Gach na héifeachtaí seo cumhacht a ithe agus luas an trasraitheora a mhoilliú.Tá toilleas seadánacha go háirithe trioblóideach: ní mór iad a mhuirearú agus a urscaoileadh gach uair a chuirtear na trasraitheoirí ar siúl nó as, rud a éilíonn am agus sruth ón soláthar cumhachta.
Tá toilleas idir dhá sheoltóir ina fheidhm dá méid fisiceach: ciallaíonn méid níos lú toilleas níos lú.
De réir mar a laghdaíonn tú an méid trasraitheoirí, ní hé toilleas an t-aon éifeacht a athraíonn: tá go leor éifeachtaí meicniúil chandamach aisteach nach bhfuil soiléir le haghaidh feistí níos mó. Mar sin féin, go ginearálta, déanfaidh trasraitheoirí níos lú iad a dhéanamh níos tapúla.Ach tá táirgí leictreonacha níos seachas trasraitheoirí amháin. Nuair a dhéanann tú comhpháirteanna eile a scála síos, conas a fheidhmíonn siad?
Go ginearálta, ní bheidh comhpháirteanna éighníomhacha cosúil le friotóirí, toilleoirí agus ionduchtóirí níos fearr nuair a éiríonn siad níos lú: i go leor bealaí, beidh siad ag dul in olcas. , rud a shábháil spás PCB.
Is féidir méid an fhriotóra a laghdú gan an iomarca caillteanas a chur faoi deara.Tá friotaíocht píosa ábhar tugtha ag, áit a bhfuil l an fad, is é A an limistéar trasghearrtha, agus is é ρ friotachas an ábhair.Is féidir leat go simplí a laghdú fad agus tras-alt, agus deireadh suas le friotóir fisiciúil níos lú, ach fós a bhfuil an friotaíochta céanna.Is é an míbhuntáiste amháin go bhfuil nuair a dissipating an chumhacht chéanna, beidh friotóirí fisiciúil níos lú a ghiniúint teasa níos mó ná friotóirí níos mó. Dá bhrí sin, beag ní féidir friotóirí a úsáid ach i gciorcaid ísealchumhachta. Léiríonn an tábla seo conas a laghdaíonn uasráta cumhachta na bhfriotóirí SMD de réir mar a laghdaíonn a méid.
Sa lá atá inniu ann, is é an friotóir is lú is féidir leat a cheannach ná an méid méadrach 03015 (0.3 mm x 0.15 mm).Níl a gcumhacht rátáilte ach 20 mW agus ní úsáidtear iad ach amháin le haghaidh ciorcaid a scaipeann fíorbheagán cumhachta agus atá teoranta ó thaobh méide de. Tá an pacáiste (0.2 mm x 0.1 mm) scaoilte, ach níor cuireadh i dtáirgeadh é go fóill. chun iad a láimhseáil, ionas go bhféadfadh siad a bheith fós ina dtáirgí nideoige.
Is féidir toilleoirí a scála síos freisin, ach laghdóidh sé seo a n-toilleas.Is é an fhoirmle chun toilleas toilleora shunt a ríomh, áit a bhfuil A achar an bhoird, is é d an fad eatarthu, agus is é ε an tairiseach tréleictreach. (maoin an ábhair idirmheánach).Má tá an toilleoir (go bunúsach gléas cothrom) miniaturized, ní mór an limistéar a laghdú, rud a laghdóidh an toilleas.Más mian leat fós a phacáil go leor nafara i méid beag, an t-aon rogha Is é a Stack roinnt sraitheanna le chéile. Mar gheall ar an dul chun cinn in ábhair agus déantúsaíochta, a bhfuil déanta freisin scannáin tanaí (beag d) agus tréleictreach speisialta (le ε níos mó) is féidir, tá an méid toilleoirí laghdaithe go mór le blianta beaga anuas.
Tá an toilleoir is lú atá ar fáil inniu i bpacáiste méadrach 0201 ultra-bheag: níl ach 0.25 mm x 0.125 mm.Tá an toilleas teoranta don 100 nF atá fós úsáideach, agus is é 6.3 V.Also an voltas oibriúcháin uasta, tá na pacáistí seo an-bheag agus a cheangal ar ardtrealamh chun iad a láimhseáil, rud a chuirfeadh teorainn lena nglacadh go forleathan.
Maidir le hionduchtóirí, tá an scéal beagán casta.Is é an ionduchtacht de chorna díreach a thugtar le, áit a bhfuil N an líon casadh, is é A achar trasghearrtha an chorna, is é l a fhad, agus is é μ an tairiseach ábhartha (tréscaoilteacht).Má laghdaítear na toisí go léir faoi leath, laghdófar an ionduchtacht freisin faoi leath. Mar sin féin, fanann friotaíocht na sreinge mar a chéile: is é seo toisc go laghdaítear fad agus trasghearradh na sreinge go dtí a ceathrú cuid dá luach bunaidh.Ciallaíonn sé seo go mbeidh an fhriotaíocht chéanna agat i leath an ionduchtais, agus mar sin déanann tú fachtóir cáilíochta (Q) an chorna faoi leath.
Glacann an ionduchtóir scoite is lú atá ar fáil ar bhonn tráchtála an méid orlach 01005 (0.4 mm x 0.2 mm).Tá siad seo chomh hard le 56 nH agus tá friotaíocht cúpla ohms acu. Eisíodh ionduchtóirí i bpacáiste méadrach ultra-bheag 0201 in 2014, ach de réir dealraimh níor tugadh isteach ar an margadh riamh iad.
Réitíodh teorainneacha fisiceacha ionduchtaithe trí úsáid a bhaint as feiniméan ar a dtugtar ionduchtacht dinimiciúil, ar féidir a fheiceáil i gcornaí déanta as graphene. ní féidir an corna a mhionghearradh go maith.Mar sin féin, má tá do chiorcad ag feidhmiú ar mhinicíochtaí arda, ní gá gur fadhb é seo. Má tá do chomhartha sa raon GHz, is leor cúpla corna nH de ghnáth.
Tugann sé seo sinn go dtí rud eile a miniaturized le céad bliain anuas ach ní féidir leat a thabhairt faoi deara láithreach: an tonnfhad a úsáidimid le haghaidh cumarsáide. Craoltaí raidió Luath a úsáidtear minicíocht mheán-tonn AM de thart ar 1 MHz le tonnfhad de thart ar 300 méadar. Tháinig an-tóir ar an mbanda minicíochta FM dírithe ar 100 MHz nó 3 mhéadar thart ar na 1960idí, agus inniu is mó a bhainimid úsáid as cumarsáid 4G timpeall 1 nó 2 GHz (thart ar 20 cm). Ciallaíonn minicíochtaí níos airde cumas tarchurtha faisnéise níos mó. Is mar gheall ar mhionaturú go bhfuil raidiónna saor, iontaofa agus coigilte fuinnimh againn a oibríonn ar na minicíochtaí sin.
Is féidir le tonnfhaid crapadh antennas Laghdaigh toisc go bhfuil a méid a bhaineann go díreach leis an minicíocht is gá iad a tharchur nó a receive.Today ar fhóin phóca gá antennas protruding fada, a bhuíochas sin a cumarsáide tiomnaithe ag minicíochtaí GHz, le haghaidh a bhfuil an t-antenna gá ach a bheith thart ar aon. ceintiméadar ar fad. Sin é an fáth go n-éilíonn an chuid is mó d'fhóin phóca a bhfuil glacadóirí FM iontu go fóill duit na cluasáin a phlugáil isteach sula n-úsáidtear iad: ní mór don raidió sreang an chluasfhóin a úsáid mar antenna chun neart comhartha leordhóthanach a fháil ó na tonnta aon mhéadar sin.
Maidir leis na ciorcaid ceangailte lenár antennas miniature, nuair a bhíonn siad níos lú, éiríonn siad i ndáiríre níos éasca a dhéanamh.Tá sé seo ní amháin toisc go bhfuil trasraitheoirí a bheith níos tapúla, ach freisin toisc go bhfuil éifeachtaí líne tarchurtha a thuilleadh ceist.In gearr, nuair a bheidh an fad de shreang níos mó ná an deichiú cuid den tonnfhad, ní mór duit an t-athrú céime ar a fad a mheas agus an ciorcad á dhearadh. má shádálann tú comhpháirteanna scoite le chéile, is tinneas cinn é, ach má leagann tú an ciorcad amach ar chúpla milliméadar cearnach, ní fadhb í.
Is téama a thagann chun solais arís agus arís eile san iriseoireacht eolaíochta agus teicneolaíochta a thuar, nó a thaispeánann go bhfuil na tuartha seo mícheart, san iriseoireacht eolaíochta agus teicneolaíochta. an chluiche, ar aghaidh ag compress gnéithe níos mó in aghaidh an micriméadair cearnach, agus plean a thabhairt isteach na glúnta éagsúla de sliseanna feabhsaithe sa todhchaí.Cé nach féidir an dul chun cinn atá déanta acu ag gach céim a bheith chomh mór le fiche bliain ó shin, an miniaturization trasraitheoirí leanann.
Maidir le comhpháirteanna scoite, áfach, is cosúil go bhfuil teorainn nádúrtha bainte amach againn: ní fheabhsaíonn a bhfeidhmíocht iad a dhéanamh níos lú, agus tá na comhpháirteanna is lú atá ar fáil faoi láthair níos lú ná mar a éilíonn an chuid is mó de chásanna úsáide. ach má tá Dlí Moore ann, ba bhreá linn a fheiceáil cé mhéad is féidir le duine amháin dúshlán sádrála SMD a bhrú.
Bhí mé i gcónaí ag iarraidh pictiúr a ghlacadh de fhriotóir PTH a d'úsáid mé sna 1970í, agus friotóir SMD a chur air, díreach mar a bhíonn mé ag malartú isteach / amach anois. Is é an sprioc atá agam ná mo dheartháireacha agus deirfiúracha a dhéanamh (níl aon cheann acu táirgí leictreonacha) cé mhéad athraithe, lena n-áirítear is féidir liom a fheiceáil fiú na codanna de mo chuid oibre, (mar tá mo radharc ag dul in olcas, tá mo lámha ag dul in olcas Trembling).
Is maith liom a rá, an bhfuil sé le chéile nó nach bhfuil.Is fuath liom i ndáiríre "feabhsaigh, faigh níos fearr." Uaireanta oibríonn do leagan amach go maith, ach ní féidir leat páirteanna a fháil a thuilleadh. Cad é an ifreann é sin?. Is coincheap maith é coincheap maith, agus is fearr é a choinneáil mar atá sé, seachas é a fheabhsú gan aon chúis.Gantt
“Is é fírinne an scéil go bhfuil na trí chuideachta Intel, Samsung agus TSMC fós san iomaíocht ar thús cadhnaíochta an chluiche seo, ag brú amach níos mó gnéithe in aghaidh an mhicriméadar cearnach i gcónaí,”
Tá comhpháirteanna leictreonacha mór agus costasach.I 1971, ní raibh ach cúpla raidió, steirió agus teilifís ag an ngnáth-theaghlach. Faoi 1976, bhí ríomhairí, áireamháin, cloig dhigiteacha agus uaireadóirí tagtha amach, a bhí beag agus neamhchostasach do thomhaltóirí.
Tagann roinnt miniaturization ó design.Operational aimplitheoirí a cheadú úsáid a bhaint as gyrators, is féidir a chur in ionad ionduchtóirí móra i gcásanna áirithe.Scagairí Gníomhacha freisin deireadh a chur ionduchtóirí.
Déanann comhpháirteanna níos mó rudaí eile a chur chun cinn: an ciorcad a íoslaghdú, is é sin, ag iarraidh na comhpháirteanna is lú a úsáid chun an ciorcad a oibriú.Inniu, is cuma linn an oiread sin. An gá duit meaisín stáit? Tóg mpu.etc.The comhpháirteanna lá atá inniu ann i ndáiríre beag, ach tá i ndáiríre go leor comhpháirteanna taobh istigh. accomplish an jab céanna ná aimplitheoir oibriúcháin.Ach ansin arís, beidh miniaturization cúram a ghlacadh ar an úsáid a bhaint as power.Tá sé ach go bhfuil nuálaíocht imithe i dtreo eile.
Chaill tú cuid de na buntáistí/cúiseanna is mó a bhaineann le méid laghdaithe: paraisítí pacáiste laghdaithe agus láimhseáil cumhachta méadaithe (rud nach cosúil go bhfuil iomasach).
Ó thaobh praiticiúil de, a luaithe a shroicheann méid na gné thart ar 0.25u, sroichfidh tú an leibhéal GHz, agus ag an am sin tosaíonn an pacáiste SOP mór a tháirgeadh na sreanga nascáil éifeacht is mó * éifeacht.Long agus na treoracha sin a mharú ar deireadh thiar tú.
Ag an bpointe seo, tá feabhas mór tagtha ar phacáistí QFN/BGA i dtéarmaí feidhmíochta. Ina theannta sin, nuair a fheistiú tú an pacáiste cothrom mar seo, deireadh tú suas le * go suntasach * feidhmíocht teirmeach níos fearr agus pads nochta.
Ina theannta sin, is cinnte go mbeidh ról tábhachtach ag Intel, Samsung, agus TSMC, ach d'fhéadfadh ASML a bheith i bhfad níos tábhachtaí sa liosta seo.Ar ndóigh, b'fhéidir nach mbaineann sé seo leis an nguth éighníomhach ...
Níl sé díreach faoi chostais sileacain a laghdú trí nóid próisis den chéad ghlúin eile. Éilíonn rudaí eile, mar shampla pacáistí málaí.Smaller níos lú ábhair agus pacáistí wcsp nó fiú níos lú.Smaller, PCBanna níos lú nó modúil, etc.
Is minic a fheicim roinnt táirgí catalóige, áit a bhfuil an t-aon fhachtóir tiomána laghdaithe costais.MHz/méid cuimhne mar an gcéanna, tá feidhm SOC agus socrú bioráin mar an gcéanna.Is féidir linn teicneolaíochtaí nua a úsáid chun tomhaltas cumhachta a laghdú (de ghnáth níl sé seo saor in aisce, mar sin caithfidh go bhfuil roinnt buntáistí iomaíocha ann a mbaineann custaiméirí leo)
Is é ceann de na buntáistí a bhaineann le comhpháirteanna móra an t-ábhar frith-radaíochta.Tá trasraitheoirí bídeach níos so-ghabhálaí d'éifeachtaí gathanna Cosmaí, sa chás tábhachtach seo. Mar shampla, sa spás agus fiú réadlanna ard-airde.
Ní fhaca mé cúis mhór le haghaidh luas méadaithe. Is é an comhartha luas thart ar 8 orlach in aghaidh na nanosecond.So ach trí laghdú ar an méid, tá sliseanna níos tapúla is féidir.
B'fhéidir gur mhaith leat do chuid matamaitice féin a sheiceáil tríd an difríocht sa mhoill fhorleathnaithe a ríomh mar gheall ar athruithe pacáistithe agus timthriallta laghdaithe (1/minicíocht).Is é sin le moill/tréimhse faicsin a laghdú. Gheobhaidh tú amach nach dtaispeánann sé mar fachtóir slánúcháin.
Rud amháin ba mhaith liom a chur leis ná nach bhfuil go leor ICanna, go háirithe dearaí níos sine agus sceallóga analógacha, laghdaithe i ndáiríre, ar a laghad go hinmheánach. an spás atá fágtha taobh istigh, ní toisc go bhfuil trasraitheoirí etc. tar éis éirí níos lú.
Chomh maith leis an bhfadhb a bhaineann leis an róbat a dhéanamh cruinn go leor chun comhpháirteanna bídeacha a láimhseáil i bhfeidhmchláir phioc agus áit ardluais, is saincheist eile é comhpháirteanna bídeacha a tháthú go hiontaofa. Go háirithe nuair a bhíonn comhpháirteanna níos mó fós ag teastáil uait mar gheall ar riachtanais chumhachta / acmhainne. greamaigh solder speisialta, teimpléid ghreamú solder céim speisialta (cuir i bhfeidhm méid beag de ghreamú solder nuair is gá, ach fós a chur ar fáil go leor greamaigh solder do chomhpháirteanna móra) thosaigh a bheith an-daor.So I mo thuairimse, tá Plateau, agus miniaturization breise ag an gciorcad níl ann ach bealach costasach agus indéanta ag leibhéal an bhoird.
Feicfidh tú é seo ar do ghuthán. Timpeall 1995, cheannaigh mé roinnt fóin phóca go luath i ndíolacháin gharáiste ar feadh cúpla dollar each.Most ICs are through-hole.Recognizable CPU and NE570 compander, mór ath-inúsáidte IC.
Ansin chríochnaigh mé le roinnt fóin ríomhaire boise nuashonraithe.Is beag comhpháirteanna atá ann agus beagnach aon rud eolach. na comhpháirteanna scoite a bhí fíor-riachtanach roimhe seo.
> (Cuir méid beag de ghreamú solder i bhfeidhm nuair is gá, ach fós cuir go leor greamaigh sádrála ar fáil do chomhpháirteanna móra)
Hey, shamhlaigh mé an teimpléad “3D/Tonn” chun an fhadhb seo a réiteach: níos tanaí áit a bhfuil na comhpháirteanna is lú, agus níos tiús áit a bhfuil an ciorcad cumhachta.
Faoi láthair, tá comhpháirteanna SMT an-bheag, is féidir leat comhpháirteanna scoite fíor (ní 74xx agus truflais eile) a úsáid chun do LAP féin a dhearadh agus é a phriontáil ar an PCB.Sprinkle sé le LED, is féidir leat é a fheiceáil ag obair i bhfíor-am.
Thar na blianta, is cinnte go bhfuil meas agam ar fhorbairt tapa na gcomhpháirteanna casta agus beaga. Soláthraíonn siad dul chun cinn iontach, ach ag an am céanna cuireann siad leibhéal nua castachta leis an bpróiseas atriallach fréamhshamhla.
Is é an coigeartú agus luas insamhalta na ciorcaid analógach i bhfad níos tapúla ná an méid a dhéanann tú sa saotharlann.Mar a ardaíonn an minicíocht na ciorcaid digiteach, éiríonn an PCB mar chuid den assembly.For shampla, éifeachtaí líne tarchurtha, moill iomadú.Prototyping aon ghearradh- is fearr an teicneolaíocht imeall a chaitheamh ar an dearadh a chomhlánú i gceart, seachas coigeartuithe a dhéanamh sa tsaotharlann.
Maidir le míreanna caitheamh aimsire, is réiteach iad boird ciorcaid agus modúil chun comhpháirteanna agus modúil réamhthástála a chrapadh.
Seans go gcaillfidh rudaí “spraoi” dá bharr, ach ceapaim go mbeadh níos mó brí ag baint le do thionscadal a oibriú den chéad uair mar gheall ar obair nó caitheamh aimsire.
Tá roinnt dearaí á n-athrú agam ó thrépholl go SMD.Déan táirgí níos saoire, ach níl sé taitneamhach fréamhshamhlacha a thógáil de láimh. Botún beag amháin: ba cheart “áit chomhthreomhar” a léamh mar “pláta comhthreomhar”.
Tar éis do chóras an bua a fháil, beidh mearbhall ar sheandálaithe fós faoina thorthaí.
Níorbh fhéidir liom aontú níos mó. méid meaitseála iarbhír-ní mar sin) ar aon nós. dian), ach ar a laghad beidh a fhios ag gach duine cén teicneolaíocht a bhfuil tú ag caint faoi (méadrach / impiriúil)!
“Go ginearálta, ní éireoidh comhpháirteanna éighníomhacha cosúil le friotóirí, toilleoirí agus ionduchtóirí má dhéanann tú níos lú iad.”