آی سی ها انواع مختلف و برای مقاصد مختلف استفاده می شوند، برای مثال بر اساس نوع ارتباط به IC های سری و موازی، بر اساس سایز و فرایند تولید به یکپارچه و مجزا و بر اساس سیگنالی که دریافت و ارسال می‌کنند به آنالوگ و دیجیتال تقسیم بندی می شوند.
در این مقاله شما را با انواع مختلف IC، کاربرد های آن، بسته بندی ها و نسل های مختلف شان آشنا می کنیم.
مدار مجتمع، IC، میکروچیپ یا چیپ، یک مدار الکترونیکی میکروسکوپی منظم است که از قطعه های الکترونیکی مختلف (مانند مقاومت، خازن، ترانزیستور و غیره) تشکیل شده که روی لایه ای از ماده نیمه هادی (سیلیکون) چاپ و ساخته می شود. این قطعات قادرند عملیات هایی مشابه با بردهای الکترونیکی بزرگ و مجزا (که قطعات مجزا نیز دارند) انجام دهند. این نظام مشخص قطعات همراه با مدار های میکروسکوپی و لایه نیمه‌هادی به یکدیگر متصل شده و یک چیپ واحد را تشکیل می‌دهند که به آن مدار مجتمع، IC یا میکروچیپ گویند.
مدار های الکترونیک از قطعات مستقل و مجزا تشکیل می شوند که هر کدام ابعاد و اندازه های متفاوتی دارد و تعداد قطعات در هر مدار، اندازه و قیمت تولید آنها را افزایش می دهد. برای فائق آمدن به این اثر منفی در تولید، فناوری یکپارچه سازی به وجود آمد.
تاریخچه مدارهای مجتمع از تولید دستگاه های حالت جامد شروع شد. اختراع اولین لوله خلاء توسط جان امبروز فلمینگ در سال ۱۸۹۷ اتفاق افتاد و دیود مکشی نامیده شد. او برای موتورها قانون دست چپ را اختراع کرد، بعد از آن در سال ۱۹۰۶ لوله جدیدی که تریود نامیده شد و کاربردی شبیه آمپلی فایر داشت را اختراع کرد.
در سال‌های بعد ترانزیستور در لابراتوار بل ساخته شد (۱۹۴۷) که کاملاً جایگزین لوله های مکش شد، چون این دستگاه های جدید مقدار برق کمتری برای کارکرد نیاز داشتند.
بعد از آن قطعات جداگانه مختلفی ساخته شد که مجزا از هم کار می کردند و یا در مدارهای چاپی به هم متصل و با قطعه ای به نام مدار غیر مجتمع کنترل می شدند. این IC های قدیمی برق بسیاری مصرف می کردند و خروجی شان آنچنان مناسب نبود.
جک کیبلی از تگزاس آمریکا اولین IC را در سال ۱۹۵۰ اختراع کرد و رابرت نویس از کارخانه نیمه هادی FAIR CHILD مشکلات کاربردی این مدارهای مجتمع را برطرف کرد.
در سال ۱۹۵۹ بود که مدارهای یکپارچه بهینه شده و به تولید انبوه رسیدند و می شد چندین قطعه الکترونیکی را در یک لایه سیلیکونی ساخت. پس از آن کارایی ترانزیستور ها نیز بر روی IC ها بهتر شد.
یک نوع از طبقه بندی IC ها بر اساس اندازه و میزان یکپارچگی آنهاست. این معیار با تعداد قطعه الکترونیکی که در IC گنجانده شده، سنجیده می شود. در سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۵ فناوری مجتمع سازی مقیاس کوچک SSI (SMALL SCALE INTEGRATION) می توانست ۱۰ تا ۱۰۰ ترانزیستور را در هر چیپ جایی دهد.
در سال های ۱۹۶۶ تا ۱۹۷۰ فناوری مجتمع سازی مقیاس متوسط MSI (MEDIUM SCALE INTEGRATION) توانست ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ ترانزیستور را در هر IC گنجانده و در سوئیچ‌های مخابراتی، رمزگشا و شمارنده ها از آن استفاده شد.
در بازه سال‌های ۱۹۷۱ تا ۱۹۷۹ فناوری مجتمع سازی مقیاس بزرگ LSI (LARGE SCALE INTEGRATION) تا جایی پیش رفت که توانست ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ ترانزیستور را در هر چیپ جای دهد تا امکان ساخت رم ها، ریزپردازنده و رام ها فراهم شود.
سال ۱۹۸۰ تا ۱۹۸۴ فناوری یکپارچه سازی مقیاس خیلی بزرگ VLSI (VERY LARGE SCALE INTEGRATION)خود را به بازار معرفی کرد که توانست ۲۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰ ترانزیستور را در یک چیپ بگنجاند و ریز پردازنده های RISC، DSP و ریزپردازنده های ۱۶ و ۳۲ بیتی با این تکنولوژی تولید شد.
از سال ۱۹۸۵ تاکنون نسل پردازنده های USLI (ULTRA LARGE SCALE INTEGRATION) یا یکپارچه سازی مقیاس فرابزرگ مورد استفاده قرار می گیرد که از ۵۰ هزار تا میلیون ها ترانزیستور را برای ساختن ریز پردازنده های ۶۴ بیتی در هر IC استفاده کرد.
منبع : برگرفته از مقاله IC چیست از بلاگ هادی بان مگ
در آیدت،
فایل‌های
خود را به فروش بگذارید و یا
مقالات‌تان
را منتشر کنید👋
پاسخ ها