νέα

Ίσως μετά τον νόμο του Ohm, ο δεύτερος πιο διάσημος νόμος στα ηλεκτρονικά είναι ο νόμος του Moore: Ο αριθμός των τρανζίστορ που μπορούν να κατασκευαστούν σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα διπλασιάζεται κάθε δύο περίπου χρόνια. Δεδομένου ότι το φυσικό μέγεθος του τσιπ παραμένει περίπου το ίδιο, αυτό σημαίνει ότι τα μεμονωμένα τρανζίστορ θα γίνουν μικρότερα με την πάροδο του χρόνου. Έχουμε αρχίσει να περιμένουμε μια νέα γενιά τσιπ με μικρότερα μεγέθη χαρακτηριστικών να εμφανίζεται με κανονική ταχύτητα, αλλά ποιο είναι το νόημα να κάνουμε τα πράγματα μικρότερα; Το μικρότερο σημαίνει πάντα καλύτερο;
Τον περασμένο αιώνα, η ηλεκτρονική μηχανική έχει σημειώσει τεράστια πρόοδο. Στη δεκαετία του 1920, τα πιο προηγμένα ραδιόφωνα AM αποτελούνταν από πολλούς σωλήνες κενού, αρκετούς τεράστιους επαγωγείς, πυκνωτές και αντιστάσεις, δεκάδες μέτρα καλωδίων που χρησιμοποιήθηκαν ως κεραίες και ένα μεγάλο σύνολο μπαταριών για την τροφοδοσία ολόκληρης της συσκευής. Σήμερα, μπορείτε να ακούτε περισσότερες από δώδεκα υπηρεσίες ροής μουσικής στη συσκευή στην τσέπη σας και μπορείτε να κάνετε περισσότερα. Αλλά η μικρογραφία δεν είναι μόνο για φορητότητα: είναι απολύτως απαραίτητο να επιτύχουμε την απόδοση που περιμένουμε από τις συσκευές μας σήμερα.
Ένα προφανές πλεονέκτημα των μικρότερων στοιχείων είναι ότι σας επιτρέπουν να συμπεριλάβετε περισσότερη λειτουργικότητα στον ίδιο τόμο. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα ψηφιακά κυκλώματα: περισσότερα εξαρτήματα σημαίνει ότι μπορείτε να κάνετε περισσότερη επεξεργασία στον ίδιο χρόνο. Για παράδειγμα, θεωρητικά, ο όγκος των πληροφοριών που επεξεργάζεται ένας επεξεργαστής 64 bit είναι οκτώ φορές μεγαλύτερος από έναν CPU 8 bit που λειτουργεί με την ίδια συχνότητα ρολογιού. Αλλά απαιτεί επίσης οκτώ φορές περισσότερα στοιχεία: καταχωρητές, αθροιστές, λεωφορεία κ.λπ. είναι όλα οκτώ φορές μεγαλύτερα. Επομένως, είτε χρειάζεστε ένα τσιπ που είναι οκτώ φορές μεγαλύτερο, είτε χρειάζεστε ένα τρανζίστορ οκτώ φορές μικρότερο.
Το ίδιο ισχύει και για τα τσιπ μνήμης: Κατασκευάζοντας μικρότερα τρανζίστορ, έχετε περισσότερο χώρο αποθήκευσης στον ίδιο όγκο. Τα pixel στις περισσότερες οθόνες σήμερα είναι κατασκευασμένα από τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης, επομένως είναι λογικό να τα μειώνουμε και να επιτυγχάνουμε υψηλότερες αναλύσεις. Ωστόσο, όσο μικρότερο είναι το τρανζίστορ, τόσο το καλύτερο, και υπάρχει ένας άλλος κρίσιμος λόγος: η απόδοσή τους είναι πολύ βελτιωμένη. Αλλά γιατί ακριβώς;
Κάθε φορά που φτιάχνετε ένα τρανζίστορ, θα παρέχει δωρεάν μερικά επιπλέον εξαρτήματα. Κάθε τερματικό έχει μια αντίσταση σε σειρά. Κάθε αντικείμενο που μεταφέρει ρεύμα έχει επίσης αυτεπαγωγή. Τέλος, υπάρχει μια χωρητικότητα μεταξύ οποιωνδήποτε δύο αγωγών που βρίσκονται ο ένας απέναντι στον άλλο. Όλα αυτά τα αποτελέσματα καταναλώνουν ισχύ και επιβραδύνουν την ταχύτητα του τρανζίστορ. Οι παρασιτικές χωρητικότητες είναι ιδιαίτερα ενοχλητικές: τα τρανζίστορ πρέπει να φορτίζονται και να αποφορτίζονται κάθε φορά που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται, κάτι που απαιτεί χρόνο και ρεύμα από το τροφοδοτικό.
Η χωρητικότητα μεταξύ δύο αγωγών είναι συνάρτηση του φυσικού τους μεγέθους: μικρότερο μέγεθος σημαίνει μικρότερη χωρητικότητα. Και επειδή οι μικρότεροι πυκνωτές σημαίνουν υψηλότερες ταχύτητες και χαμηλότερη ισχύ, τα μικρότερα τρανζίστορ μπορούν να λειτουργούν σε υψηλότερες συχνότητες ρολογιού και να διαχέουν λιγότερη θερμότητα με αυτόν τον τρόπο.
Καθώς συρρικνώνετε το μέγεθος των τρανζίστορ, η χωρητικότητα δεν είναι το μόνο αποτέλεσμα που αλλάζει: υπάρχουν πολλά περίεργα κβαντομηχανικά φαινόμενα που δεν είναι προφανή για μεγαλύτερες συσκευές. Ωστόσο, σε γενικές γραμμές, το να κάνετε μικρότερα τρανζίστορ θα τα κάνει πιο γρήγορα. Όμως τα ηλεκτρονικά προϊόντα δεν είναι απλά τρανζίστορ. Όταν μειώνετε τα άλλα εξαρτήματα, πώς λειτουργούν;
Σε γενικές γραμμές, τα παθητικά εξαρτήματα όπως οι αντιστάσεις, οι πυκνωτές και τα πηνία δεν θα βελτιωθούν όταν μικραίνουν: από πολλές απόψεις θα χειροτερέψουν. Επομένως, η σμίκρυνση αυτών των εξαρτημάτων είναι κυρίως για να είναι δυνατή η συμπίεσή τους σε μικρότερο όγκο, εξοικονομώντας έτσι χώρο PCB.
Το μέγεθος της αντίστασης μπορεί να μειωθεί χωρίς να προκαλέσει μεγάλη απώλεια. Η αντίσταση ενός τεμαχίου υλικού δίνεται από το, όπου l είναι το μήκος, A είναι το εμβαδόν της διατομής και ρ είναι η ειδική αντίσταση του υλικού. Μπορείτε απλά να μειώσετε το μήκος και τη διατομή και να καταλήξετε με μια φυσικά μικρότερη αντίσταση, αλλά να έχετε την ίδια αντίσταση. Το μόνο μειονέκτημα είναι ότι όταν διαχέεται η ίδια ισχύς, οι φυσικώς μικρότερες αντιστάσεις θα παράγουν περισσότερη θερμότητα από τις μεγαλύτερες αντιστάσεις. Επομένως, μικρές αντιστάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε κυκλώματα χαμηλής ισχύος. Αυτός ο πίνακας δείχνει πώς μειώνεται η μέγιστη ονομαστική ισχύς των αντιστάσεων SMD καθώς μειώνεται το μέγεθός τους.
Σήμερα, η μικρότερη αντίσταση που μπορείτε να αγοράσετε είναι το μετρικό μέγεθος 03015 (0,3 mm x 0,15 mm). Η ονομαστική τους ισχύς είναι μόνο 20 mW και χρησιμοποιούνται μόνο για κυκλώματα που καταναλώνουν πολύ μικρή ισχύ και είναι εξαιρετικά περιορισμένα σε μέγεθος. Ένα μικρότερο μετρικό πακέτο 0201 (0,2 mm x 0,1 mm) έχει κυκλοφορήσει, αλλά δεν έχει τεθεί ακόμη στην παραγωγή. Αλλά ακόμα κι αν εμφανίζονται στον κατάλογο του κατασκευαστή, μην περιμένετε να είναι παντού: τα περισσότερα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης δεν είναι αρκετά ακριβή για να τα χειριστούν, επομένως μπορεί να εξακολουθούν να είναι εξειδικευμένα προϊόντα.
Οι πυκνωτές μπορούν επίσης να μειωθούν, αλλά αυτό θα μειώσει την χωρητικότητά τους. Ο τύπος για τον υπολογισμό της χωρητικότητας ενός πυκνωτή διακλάδωσης είναι, όπου A είναι το εμβαδόν της πλακέτας, d είναι η απόσταση μεταξύ τους και ε είναι η διηλεκτρική σταθερά (η ιδιότητα του ενδιάμεσου υλικού). Εάν ο πυκνωτής (βασικά μια επίπεδη συσκευή) είναι μικρογραφία, η περιοχή πρέπει να μειωθεί, μειώνοντας έτσι την χωρητικότητα. Εάν εξακολουθείτε να θέλετε να συσκευάσετε πολλή nafara σε μικρό όγκο, η μόνη επιλογή είναι να στοιβάξετε πολλά στρώματα μαζί. Λόγω της προόδου των υλικών και της κατασκευής, που κατέστησαν επίσης εφικτές λεπτές μεμβράνες (μικρές d) και ειδικά διηλεκτρικά (με μεγαλύτερο ε), το μέγεθος των πυκνωτών έχει συρρικνωθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες.
Ο μικρότερος πυκνωτής που διατίθεται σήμερα είναι σε μια εξαιρετικά μικρή μετρική συσκευασία 0201: μόνο 0,25 mm x 0,125 mm. Η χωρητικότητά τους περιορίζεται στα ακόμα χρήσιμα 100 nF και η μέγιστη τάση λειτουργίας είναι 6,3 V. Επίσης, αυτά τα πακέτα είναι πολύ μικρά και απαιτούν προηγμένο εξοπλισμό για τον χειρισμό τους, περιορίζοντας την ευρεία υιοθέτησή τους.
Για τους επαγωγείς, η ιστορία είναι λίγο δύσκολη. Η αυτεπαγωγή ενός ευθύγραμμου πηνίου δίνεται από, όπου N είναι ο αριθμός των στροφών, A είναι η περιοχή διατομής του πηνίου, l είναι το μήκος του και μ είναι η σταθερά υλικού (διαπερατότητα). Εάν όλες οι διαστάσεις μειωθούν στο μισό, η αυτεπαγωγή θα μειωθεί επίσης στο μισό. Ωστόσο, η αντίσταση του σύρματος παραμένει η ίδια: αυτό συμβαίνει επειδή το μήκος και η διατομή του σύρματος μειώνονται στο ένα τέταρτο της αρχικής του τιμής. Αυτό σημαίνει ότι καταλήγετε με την ίδια αντίσταση στο μισό της αυτεπαγωγής, άρα μειώνετε στο μισό τον παράγοντα ποιότητας (Q) του πηνίου.
Ο μικρότερος εμπορικά διαθέσιμος διακριτός επαγωγέας υιοθετεί το μέγεθος ίντσας 01005 (0,4 mm x 0,2 mm). Αυτά είναι τόσο υψηλά όσο 56 nH και έχουν αντίσταση λίγων ohms. Τα πηνία σε ένα εξαιρετικά μικρό μετρικό πακέτο 0201 κυκλοφόρησαν το 2014, αλλά προφανώς δεν έχουν εισαχθεί ποτέ στην αγορά.
Οι φυσικοί περιορισμοί των επαγωγέων έχουν λυθεί χρησιμοποιώντας ένα φαινόμενο που ονομάζεται δυναμική επαγωγή, το οποίο μπορεί να παρατηρηθεί σε πηνία από γραφένιο. Αλλά ακόμα κι έτσι, εάν μπορεί να κατασκευαστεί με εμπορικά βιώσιμο τρόπο, μπορεί να αυξηθεί κατά 50%. Τέλος, το πηνίο δεν μπορεί να μικρογραφηθεί καλά. Ωστόσο, εάν το κύκλωμά σας λειτουργεί σε υψηλές συχνότητες, αυτό δεν είναι απαραίτητα πρόβλημα. Εάν το σήμα σας βρίσκεται στην περιοχή GHz, μερικά πηνία nH είναι συνήθως επαρκή.
Αυτό μας φέρνει σε ένα άλλο πράγμα που έχει μικροποιηθεί τον περασμένο αιώνα, αλλά μπορεί να μην παρατηρήσετε αμέσως: το μήκος κύματος που χρησιμοποιούμε για την επικοινωνία. Οι πρώτες ραδιοφωνικές εκπομπές χρησιμοποιούσαν συχνότητα AM μεσαίου κύματος περίπου 1 MHz με μήκος κύματος περίπου 300 μέτρα. Η ζώνη συχνοτήτων FM με κέντρο στα 100 MHz ή 3 μέτρα έγινε δημοφιλής γύρω στη δεκαετία του 1960 και σήμερα χρησιμοποιούμε κυρίως επικοινωνίες 4G γύρω στο 1 ή 2 GHz (περίπου 20 cm). Οι υψηλότερες συχνότητες σημαίνουν μεγαλύτερη ικανότητα μετάδοσης πληροφοριών. Λόγω της μικρογραφίας έχουμε φθηνά, αξιόπιστα και εξοικονομούν ενέργεια ραδιόφωνα που λειτουργούν σε αυτές τις συχνότητες.
Τα συρρικνούμενα μήκη κύματος μπορεί να συρρικνώσουν τις κεραίες επειδή το μέγεθός τους σχετίζεται άμεσα με τη συχνότητα που χρειάζεται να μεταδώσουν ή να λάβουν. Τα σημερινά κινητά τηλέφωνα δεν χρειάζονται μεγάλες προεξέχουσες κεραίες, χάρη στην αποκλειστική επικοινωνία τους στις συχνότητες GHz, για τις οποίες η κεραία χρειάζεται μόνο να έχει μήκος περίπου ένα εκατοστό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα περισσότερα κινητά τηλέφωνα που εξακολουθούν να περιέχουν δέκτες FM απαιτούν να συνδέσετε τα ακουστικά πριν από τη χρήση: το ραδιόφωνο πρέπει να χρησιμοποιεί το καλώδιο του ακουστικού ως κεραία, προκειμένου να λάβει αρκετή ισχύ σήματος από αυτά τα κύματα μήκους ενός μέτρου.
Όσο για τα κυκλώματα που συνδέονται με τις μικροσκοπικές κεραίες μας, όταν είναι μικρότερα, στην πραγματικότητα γίνονται πιο εύκολα. Αυτό δεν συμβαίνει μόνο επειδή τα τρανζίστορ έχουν γίνει πιο γρήγορα, αλλά και επειδή τα εφέ της γραμμής μεταφοράς δεν αποτελούν πλέον πρόβλημα. Εν ολίγοις, όταν το μήκος ενός σύρματος υπερβαίνει το ένα δέκατο του μήκους κύματος, πρέπει να λάβετε υπόψη τη μετατόπιση φάσης κατά το μήκος του κατά το σχεδιασμό του κυκλώματος. Στα 2,4 GHz, αυτό σημαίνει ότι μόνο ένα εκατοστό καλωδίου έχει επηρεάσει το κύκλωμά σας. εάν κολλήσετε διακριτά εξαρτήματα μεταξύ τους, είναι πονοκέφαλος, αλλά εάν απλώσετε το κύκλωμα σε λίγα τετραγωνικά χιλιοστά, δεν είναι πρόβλημα.
Η πρόβλεψη της κατάρρευσης του νόμου του Μουρ ή η απόδειξη ότι αυτές οι προβλέψεις είναι λανθασμένες ξανά και ξανά, έχει γίνει ένα επαναλαμβανόμενο θέμα στη δημοσιογραφία της επιστήμης και της τεχνολογίας. Το γεγονός παραμένει ότι η Intel, η Samsung και η TSMC, οι τρεις ανταγωνιστές που εξακολουθούν να βρίσκονται στην πρώτη γραμμή του παιχνιδιού, συνεχίζουν να συμπιέζουν περισσότερα χαρακτηριστικά ανά τετραγωνικό μικρόμετρο και σχεδιάζουν να παρουσιάσουν αρκετές γενιές βελτιωμένων chip στο μέλλον. Παρόλο που η πρόοδος που έχουν σημειώσει σε κάθε βήμα μπορεί να μην είναι τόσο μεγάλη όσο πριν από δύο δεκαετίες, η σμίκρυνση των τρανζίστορ συνεχίζεται.
Ωστόσο, για τα διακριτά εξαρτήματα, φαίνεται ότι έχουμε φτάσει σε ένα φυσικό όριο: το να τα μικρύνετε δεν βελτιώνει την απόδοσή τους και τα μικρότερα εξαρτήματα που είναι διαθέσιμα αυτήν τη στιγμή είναι μικρότερα από ό,τι απαιτούν οι περισσότερες περιπτώσεις χρήσης. Φαίνεται ότι δεν υπάρχει νόμος του Moore για διακριτές συσκευές, αλλά αν υπάρχει ο νόμος του Moore, θα θέλαμε να δούμε πόσο ένα άτομο μπορεί να προωθήσει την πρόκληση συγκόλλησης SMD.
Πάντα ήθελα να τραβήξω μια φωτογραφία μιας αντίστασης PTH που χρησιμοποιούσα τη δεκαετία του 1970 και να της βάλω μια αντίσταση SMD, όπως ακριβώς την αλλάζω/βγάζω τώρα. Ο στόχος μου είναι να κάνω τα αδέρφια και τις αδερφές μου (κανένα από αυτά δεν είναι ηλεκτρονικά προϊόντα) να αλλάξουν, συμπεριλαμβανομένου του ότι μπορώ να δω ακόμη και τα μέρη της δουλειάς μου, (καθώς η όρασή μου χειροτερεύει, τα χέρια μου χειροτερεύουν Τρέμοντας).
Μου αρέσει να λέω, είναι μαζί ή όχι. Πραγματικά μισώ το «βελτιωθείτε, γίνετε καλύτεροι». Μερικές φορές η διάταξή σας λειτουργεί καλά, αλλά δεν μπορείτε πλέον να αποκτήσετε εξαρτήματα. Τι στο διάολο είναι αυτό; . Μια καλή ιδέα είναι μια καλή ιδέα και είναι καλύτερο να τη διατηρήσουμε ως έχει, παρά να τη βελτιώσουμε χωρίς λόγο. Gantt
«Το γεγονός παραμένει ότι οι τρεις εταιρείες Intel, Samsung και TSMC εξακολουθούν να ανταγωνίζονται στην πρώτη γραμμή αυτού του παιχνιδιού, αποσπώντας συνεχώς περισσότερα χαρακτηριστικά ανά τετραγωνικό μικρόμετρο».
Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι μεγάλα και ακριβά. Το 1971, η μέση οικογένεια είχε μόνο λίγα ραδιόφωνα, ένα στερεοφωνικό και μια τηλεόραση. Μέχρι το 1976, είχαν κυκλοφορήσει υπολογιστές, αριθμομηχανές, ψηφιακά ρολόγια και ρολόγια, τα οποία ήταν μικρά και φθηνά για τους καταναλωτές.
Κάποια μικρογραφία προέρχεται από το σχεδιασμό. Οι λειτουργικοί ενισχυτές επιτρέπουν τη χρήση περιστροφικών στροφών, οι οποίοι μπορούν να αντικαταστήσουν μεγάλους επαγωγείς σε ορισμένες περιπτώσεις. Τα ενεργά φίλτρα εξαλείφουν επίσης τους επαγωγείς.
Τα μεγαλύτερα εξαρτήματα προωθούν άλλα πράγματα: την ελαχιστοποίηση του κυκλώματος, δηλαδή την προσπάθεια χρήσης των λιγότερων εξαρτημάτων για να λειτουργήσει το κύκλωμα. Σήμερα, δεν μας νοιάζει και τόσο. Χρειάζεστε κάτι για να αντιστρέψετε το σήμα; Πάρτε έναν λειτουργικό ενισχυτή. Χρειάζεστε μια κρατική μηχανή; Πάρε ένα mpu. κ.λπ. Τα εξαρτήματα σήμερα είναι πολύ μικρά, αλλά στην πραγματικότητα υπάρχουν πολλά εξαρτήματα μέσα. Έτσι, ουσιαστικά το μέγεθος του κυκλώματος σας αυξάνεται και η κατανάλωση ρεύματος αυξάνεται. Ένα τρανζίστορ που χρησιμοποιείται για την αναστροφή ενός σήματος καταναλώνει λιγότερη ισχύ για να ολοκληρώσει την ίδια εργασία από έναν λειτουργικό ενισχυτή. Αλλά και πάλι, η μικρογραφία θα φροντίσει για τη χρήση της ισχύος. Απλώς η καινοτομία έχει πάρει διαφορετική κατεύθυνση.
Πραγματικά χάσατε μερικά από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα/λόγους μειωμένου μεγέθους: μειωμένα παράσιτα συσκευασίας και αυξημένο χειρισμό ισχύος (που φαίνεται αδιανόητο).
Από πρακτική άποψη, μόλις το μέγεθος της δυνατότητας φτάσει περίπου τα 0,25u, θα φτάσετε στο επίπεδο GHz, οπότε το μεγάλο πακέτο SOP αρχίζει να παράγει το μεγαλύτερο* αποτέλεσμα. Τα καλώδια μακράς συγκόλλησης και αυτά τα καλώδια θα σας σκοτώσουν τελικά.
Σε αυτό το σημείο, τα πακέτα QFN/BGA έχουν βελτιωθεί σημαντικά όσον αφορά την απόδοση. Επιπλέον, όταν τοποθετείτε τη συσκευασία επίπεδη έτσι, καταλήγετε με *σημαντικά* καλύτερη θερμική απόδοση και εκτεθειμένα μαξιλαράκια.
Επιπλέον, η Intel, η Samsung και η TSMC θα παίξουν σίγουρα σημαντικό ρόλο, αλλά η ASML μπορεί να είναι πολύ πιο σημαντική σε αυτήν τη λίστα. Φυσικά, αυτό μπορεί να μην ισχύει για την παθητική φωνή…
Δεν πρόκειται μόνο για τη μείωση του κόστους πυριτίου μέσω των κόμβων διαδικασίας επόμενης γενιάς. Άλλα πράγματα, όπως τσάντες. Οι μικρότερες συσκευασίες απαιτούν λιγότερα υλικά και wcsp ή ακόμα λιγότερα. Μικρότερα πακέτα, μικρότερα PCB ή μονάδες κ.λπ.
Βλέπω συχνά ορισμένα προϊόντα καταλόγου, όπου ο μόνος κινητήριος παράγοντας είναι η μείωση του κόστους. Το μέγεθος MHz/μνήμης είναι το ίδιο, η λειτουργία SOC και η διάταξη των ακροδεκτών είναι ίδια. Ενδέχεται να χρησιμοποιήσουμε νέες τεχνολογίες για να μειώσουμε την κατανάλωση ενέργειας (συνήθως δεν είναι δωρεάν, επομένως πρέπει να υπάρχουν ορισμένα ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα για τα οποία ενδιαφέρονται οι πελάτες)
Ένα από τα πλεονεκτήματα των μεγάλων εξαρτημάτων είναι το υλικό κατά της ακτινοβολίας. Τα μικροσκοπικά τρανζίστορ είναι πιο ευαίσθητα στις επιδράσεις των κοσμικών ακτίνων, σε αυτή τη σημαντική κατάσταση. Για παράδειγμα, στο διάστημα, ακόμη και σε παρατηρητήρια μεγάλου υψομέτρου.
Δεν είδα σημαντικό λόγο για την αύξηση της ταχύτητας. Η ταχύτητα του σήματος είναι περίπου 8 ίντσες ανά νανοδευτερόλεπτο. Έτσι, μόνο με τη μείωση του μεγέθους, είναι δυνατές πιο γρήγορες μάρκες.
Μπορεί να θέλετε να ελέγξετε τα δικά σας μαθηματικά υπολογίζοντας τη διαφορά στην καθυστέρηση διάδοσης λόγω αλλαγών συσκευασίας και μειωμένων κύκλων (1/συχνότητα). Δηλαδή να μειωθεί η καθυστέρηση/περίοδος των παρατάξεων. Θα διαπιστώσετε ότι δεν εμφανίζεται καν ως παράγοντας στρογγυλοποίησης.
Ένα πράγμα που θέλω να προσθέσω είναι ότι πολλά IC, ειδικά τα παλαιότερα σχέδια και τα αναλογικά τσιπ, στην πραγματικότητα δεν έχουν μειωθεί, τουλάχιστον εσωτερικά. Λόγω βελτιώσεων στην αυτοματοποιημένη κατασκευή, τα πακέτα έχουν γίνει μικρότερα, αλλά αυτό συμβαίνει επειδή τα πακέτα DIP έχουν συνήθως πολύ χώρο που απομένει στο εσωτερικό τους, όχι επειδή τα τρανζίστορ κ.λπ. έχουν γίνει μικρότερα.
Εκτός από το πρόβλημα να γίνει το ρομπότ αρκετά ακριβές ώστε να χειρίζεται πραγματικά μικροσκοπικά εξαρτήματα σε εφαρμογές επιλογής και τοποθέτησης υψηλής ταχύτητας, ένα άλλο ζήτημα είναι η αξιόπιστη συγκόλληση μικροσκοπικών εξαρτημάτων. Ειδικά όταν χρειάζεστε ακόμα μεγαλύτερα εξαρτήματα λόγω απαιτήσεων ισχύος/χωρητικότητας. Χρησιμοποιώντας ειδική πάστα συγκόλλησης, τα ειδικά πρότυπα πάστας συγκόλλησης (εφαρμόστε μια μικρή ποσότητα πάστας συγκόλλησης όπου χρειάζεται, αλλά παρέχετε αρκετή πάστα συγκόλλησης για μεγάλα εξαρτήματα) άρχισαν να γίνονται πολύ ακριβά. Επομένως, νομίζω ότι υπάρχει ένα πλατό, και η περαιτέρω σμίκρυνση σε επίπεδο πλακέτας κυκλώματος είναι απλώς ένας δαπανηρός και εφικτός τρόπος. Σε αυτό το σημείο, μπορείτε επίσης να κάνετε περισσότερη ενσωμάτωση σε επίπεδο πλακέτας πυριτίου και να απλοποιήσετε τον αριθμό των διακριτών εξαρτημάτων στο απόλυτο ελάχιστο.
Θα το δείτε στο τηλέφωνό σας. Γύρω στο 1995, αγόρασα μερικά πρώιμα κινητά τηλέφωνα σε πωλήσεις γκαράζ για μερικά δολάρια το καθένα. Τα περισσότερα IC είναι διαμπερής. Αναγνώριση CPU και compander NE570, μεγάλο επαναχρησιμοποιούμενο IC.
Στη συνέχεια κατέληξα με μερικά ενημερωμένα τηλέφωνα χειρός. Υπάρχουν πολύ λίγα εξαρτήματα και σχεδόν τίποτα οικείο. Σε ένα μικρό αριθμό IC, όχι μόνο η πυκνότητα είναι υψηλότερη, αλλά υιοθετείται και ένας νέος σχεδιασμός (βλ. SDR), ο οποίος εξαλείφει τα περισσότερα από τα διακριτά εξαρτήματα που ήταν προηγουμένως απαραίτητα.
> (Εφαρμόστε μια μικρή ποσότητα πάστας συγκόλλησης όπου χρειάζεται, αλλά παρέχετε αρκετή πάστα συγκόλλησης για μεγάλα εξαρτήματα)
Γεια σου, φαντάστηκα το πρότυπο "3D/Wave" για να λύσει αυτό το πρόβλημα: λεπτότερο όπου βρίσκονται τα μικρότερα εξαρτήματα και πιο παχύ εκεί όπου είναι το κύκλωμα ισχύος.
Σήμερα, τα στοιχεία SMT είναι πολύ μικρά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πραγματικά διακριτά στοιχεία (όχι 74xx και άλλα σκουπίδια) για να σχεδιάσετε τη δική σας CPU και να την εκτυπώσετε στο PCB. Πασπαλίστε το με LED, μπορείτε να το δείτε να λειτουργεί σε πραγματικό χρόνο.
Με τα χρόνια, σίγουρα εκτιμώ την ταχεία ανάπτυξη πολύπλοκων και μικρών εξαρτημάτων. Παρέχουν τεράστια πρόοδο, αλλά ταυτόχρονα προσθέτουν ένα νέο επίπεδο πολυπλοκότητας στην επαναληπτική διαδικασία δημιουργίας πρωτοτύπων.
Η ταχύτητα προσαρμογής και προσομοίωσης των αναλογικών κυκλωμάτων είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή που κάνετε στο εργαστήριο. Καθώς η συχνότητα των ψηφιακών κυκλωμάτων αυξάνεται, το PCB γίνεται μέρος του συγκροτήματος. Για παράδειγμα, εφέ γραμμής μεταφοράς, καθυστέρηση διάδοσης. Η δημιουργία πρωτοτύπων οποιασδήποτε τεχνολογίας αιχμής δαπανάται καλύτερα για τη σωστή ολοκλήρωση του σχεδιασμού, αντί για τις προσαρμογές στο εργαστήριο.
Όσο για είδη χόμπι, αξιολόγηση. Οι πλακέτες κυκλωμάτων και οι μονάδες είναι μια λύση για τη συρρίκνωση εξαρτημάτων και τις μονάδες προ-δοκιμής.
Αυτό μπορεί να κάνει τα πράγματα να χάνουν τη «διασκέδασή τους», αλλά νομίζω ότι το να δουλέψει το έργο σας για πρώτη φορά μπορεί να έχει πιο νόημα λόγω δουλειάς ή χόμπι.
Έχω μετατρέψει ορισμένα σχέδια από διαμπερή σε SMD. Φτιάξτε φθηνότερα προϊόντα, αλλά δεν είναι διασκεδαστικό να φτιάχνετε πρωτότυπα με το χέρι. Ένα μικρό λάθος: το "παράλληλο μέρος" πρέπει να διαβαστεί ως "παράλληλο πιάτο".
Όχι. Μετά τη νίκη ενός συστήματος, οι αρχαιολόγοι θα εξακολουθούν να μπερδεύονται με τα ευρήματά του. Ποιος ξέρει, ίσως τον 23ο αιώνα, η Πλανητική Συμμαχία να υιοθετήσει ένα νέο σύστημα…
Δεν θα μπορούσα να συμφωνήσω περισσότερο. Ποιο είναι το μέγεθος του 0603; Φυσικά, το να διατηρήσετε το 0603 ως αυτοκρατορικό μέγεθος και να «καλέσετε» το μετρικό μέγεθος 0603 0604 (ή 0602) δεν είναι τόσο δύσκολο, ακόμα κι αν μπορεί να είναι τεχνικά λανθασμένο (δηλαδή: το πραγματικό μέγεθος που ταιριάζει - όχι με αυτόν τον τρόπο). Αυστηρό), αλλά τουλάχιστον όλοι θα ξέρουν για ποια τεχνολογία μιλάς (μετρική/αυτοκρατορική)!
«Σε γενικές γραμμές, τα παθητικά εξαρτήματα όπως οι αντιστάσεις, οι πυκνωτές και οι επαγωγείς δεν θα βελτιωθούν εάν τα μικρύνετε».