Shenzhen MATCHINGIC Technology Co Ltd: su proveedor profesional de aisladores digitales
Shenzhen MATCHINGIC Technology Co., Ltd fue fundada en 2010, la compañía siempre se adhiere al concepto de talento es la riqueza de la compañía, en los años de perfeccionamiento del mercado, formó un grupo de personal emprendedor e innovador, mientras expandía su participación de mercado en el país y En el extranjero, la empresa continúa optimizando los procesos comerciales internos, mejorando las ventas internacionales y los negocios de adquisiciones, adhiriéndose únicamente a los productos originales, profundizando el nivel de servicio al cliente y formando gradualmente sus propias ventajas en la industria.
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Un circuito integrado (CI) es un conjunto de componentes electrónicos en el que cientos de millones de transistores, resistencias y condensadores están interconectados y construidos sobre un sustrato delgado de material semiconductor (generalmente silicio) para formar un pequeño chip u oblea. Los circuitos integrados son los componentes básicos de la mayoría de los dispositivos y equipos electrónicos.
Ventajas del circuito integrado
● Tamaño pequeño
● Los circuitos complejos se pueden fabricar como circuitos integrados, lo que ayuda a mejorar el rendimiento.
● Más confiable que los circuitos basados en componentes discretos
● Consume menos energía
● Solución de problemas fácil y rápida
● Libre de capacitancia parásita, por lo que se puede lograr una mayor velocidad de operación
● La producción a granel es sencilla y mantiene los costos bajos.
Tipos de circuitos integrados
Los circuitos integrados son de dos tipos:Circuitos integrados digitales y analógicos.
- circuito integrado digital
Los circuitos integrados digitales se utilizan en electrónica. Operan datos binarios que son {{0}} o 1. Generalmente, en un circuito digital, 0 representa 0 V y 1 representa +5 V para eG y puerta, o puerta, puerta nand, puerta xor, chanclas.
- CI analógico
Se utilizan principalmente en amplificadores de audiofrecuencia y amplificadores de radiofrecuencia. También se les conoce como circuitos integrados lineales. La salida depende de la señal de entrada. Para amplificadores operacionales eG, reguladores de voltaje, comparadores, temporizadores, etc.
1. El transistor se fabrica directamente sobre silicio monocristalino.
2. Los componentes están densamente integrados y los cables son cada vez más delgados, hasta el punto de que actualmente son delgados a nanoescala.
3. Las líneas de conexión externas conducen al lugar de los pines.
Hacer un circuito integrado
La fabricación de microchips es extremadamente precisa. Por lo general, se realiza en un ambiente especial libre de polvo conocido como "sala limpia", ya que incluso la contaminación microscópica podría hacer que un chip sea defectuoso.
Los circuitos integrados suelen estar hechos de una oblea de silicio puro. Los chips se construyen en capas extremadamente delgadas, quizás con 30 o más capas en un chip final. Crear los diferentes componentes eléctricos en un chip es cuestión de delinear exactamente dónde se ubicarán las áreas de tipo n y p en cada capa. Primero, los diseñadores producen dibujos detallados de exactamente dónde debe ir cada componente en cada capa del circuito. Se realiza una imagen fotográfica de cada capa del diseño, y las imágenes se reducen hasta tener el tamaño del chip deseado.
Cada pequeña imagen se utiliza como máscara en un proceso conocido como fotolitografía. Algunas partes de la máscara dejan pasar la luz, mientras que otras no. La oblea de silicio está recubierta con un material conocido como fotorresistente o resistente. Se ilumina la oblea con una luz ultravioleta. En un método típico utilizado, la resistencia expuesta a la luz ultravioleta sufre un cambio químico, lo que facilita su eliminación. La resistencia expuesta se disuelve y se aplica una sustancia química que elimina una capa de silicio en el área que había estado expuesta a la luz ultravioleta. La silicona de la zona que había quedado protegida por la mascarilla permanece intacta. Luego se utiliza un disolvente químico especial para eliminar la capa protectora restante. Este proceso se repite muchas veces, construyendo el chip capa por capa.
Entre estas etapas de producción, el silicio se dopa con cantidades cuidadosamente controladas de impurezas como arsénico y boro. También se incorporan en el chip pequeñas líneas de metal o silicio policristalino conductor para proporcionar conexiones, como cables, entre sus transistores. Cuando se completa la fabricación, se agrega una capa final de vidrio aislante y la oblea se corta en chips individuales. Cada chip se prueba y los que pasan se montan en un paquete de plástico duro. Cada paquete de plástico tiene pines de conexión metálicos para conectar el chip al dispositivo en el que se utilizará, como la placa de circuito de una computadora.
¿Qué papel juegan los circuitos integrados?
Disminuir el número de componentes utilizados. Los circuitos integrados a pequeña escala han reducido el número de componentes de contenido y han mejorado considerablemente la tecnología de componentes discretos desde la invención de los circuitos integrados.
El rendimiento del producto ha mejorado significativamente. La integración de los componentes no solo reduce la interferencia de la señal eléctrica externa, sino que también mejora el diseño del circuito y acelera la operación.
Aplicación más fácil de usar: un circuito corresponde a una función y una función está agrupada en un único circuito integrado. En este enfoque, cualquier función se puede implementar en el circuito integrado relevante en aplicaciones futuras, simplificando considerablemente el proceso.
Circuito integrado versus circuito discreto
El circuito integrado (CI) es una unidad única formada por millones de componentes electrónicos como transistores, resistencias y condensadores. Su introducción transformó la industria electrónica y abrió el camino a aparatos como teléfonos móviles, ordenadores portátiles, reproductores de CD, televisores y una variedad de otros electrodomésticos. Debido a su pequeño tamaño, gran confiabilidad y eficiencia, los circuitos integrados se utilizan hoy en día en prácticamente todos los productos electrónicos. Los dispositivos electrónicos serían más lentos y más grandes sin los circuitos integrados. Además, el uso generalizado de chips contribuyó a la difusión de dispositivos electrónicos avanzados en todos los rincones del mundo.
El circuito discreto es un circuito compuesto por componentes electrónicos individuales conectados entre sí. Si se utilizan componentes discretos para implementar circuitos o sistemas con funciones complejas, inevitablemente resultará en una gran cantidad de componentes, un aumento en el tamaño, el peso y el consumo de energía, y una confiabilidad deficiente.
En comparación con los circuitos discretos, los circuitos integrados tienen dos ventajas principales: costo y rendimiento. El costo es mínimo porque los chips se imprimen como una unidad, con todos sus componentes, en lugar de construirse un transistor a la vez, mediante fotolitografía. Los circuitos integrados empaquetados también utilizan mucho menos material que los circuitos discretos. Debido a su tamaño compacto y su proximidad, los componentes del CI giran rápidamente y requieren muy poca energía. La desventaja fundamental de los circuitos integrados es el elevado coste que supone diseñar y fabricar las fotomáscaras necesarias. Debido al alto costo inicial, los circuitos integrados sólo son financieramente viables cuando se esperan grandes volúmenes de producción.
¿Cómo se fabrican los circuitos integrados?
¿Cómo fabricamos algo así como una memoria o un chip procesador para una computadora? Todo comienza con un elemento químico en bruto, como el silicio, que se trata o dopa químicamente para que tenga diferentes propiedades eléctricas.
- Semiconductores dopantes
Tradicionalmente, la gente pensaba que los materiales encajaban en dos categorías claras:Los que permiten que la electricidad fluya a través de ellos con bastante facilidad (conductores) y los que no (aislantes). Los metales constituyen la mayoría de los conductores, mientras que los no metales como el plástico, la madera y el vidrio son los aislantes.
De hecho, las cosas son mucho más complejas que esto, especialmente cuando se trata de ciertos elementos en el medio de la tabla periódica (en los grupos 14 y 15), en particular el silicio y el germanio. Normalmente aislantes, se puede hacer que estos elementos se comporten más como conductores si les añadimos pequeñas cantidades de impurezas en un proceso conocido como dopaje. Si se añade fósforo (o antimonio) al silicio, se le da un poco más de electrones libres de los que normalmente tendría y el poder de conducir electricidad. El silicio "dopado" de esa manera se llama tipo n. Agregue boro en lugar de fósforo y eliminará algunos de los electrones libres del silicio, dejando "agujeros" que funcionan como "electrones negativos", transportando una corriente eléctrica positiva en sentido contrario. Ese tipo de silicio se llama tipo p. Poner áreas de silicio tipo n y tipo p una al lado de la otra crea uniones donde los electrones se comportan de maneras muy interesantes, y así es como creamos componentes electrónicos basados en semiconductores, como diodos, transistores y memorias.
- Dentro de una planta de chips
El proceso de creación de un circuito integrado comienza con un gran monocristal de silicio, con forma de tubo largo y sólido, que se "corta en rodajas" en discos delgados (del tamaño aproximado de un disco compacto) llamados obleas.
Las obleas están divididas en muchas áreas idénticas cuadradas o rectangulares, cada una de las cuales formará un único chip de silicio (a veces llamado microchip). Luego se crean miles, millones o miles de millones de componentes en cada chip dopando diferentes áreas de la superficie para convertirlos en silicio tipo n o tipo p. El dopaje se realiza mediante una variedad de procesos diferentes. En uno de ellos, el llamado sputtering, se disparan iones del material dopante contra la oblea de silicio como balas de pistola. Otro proceso llamado deposición de vapor implica introducir el material dopante en forma de gas y dejarlo condensar para que los átomos de impureza creen una película delgada sobre la superficie de la oblea de silicio. La epitaxia de haz molecular es una forma mucho más precisa de deposición.
Por supuesto, fabricar circuitos integrados que empaqueten cientos, millones o miles de millones de componentes en un chip de silicio del tamaño de una uña es un poco más complejo y complicado de lo que parece. Imagínese los estragos que podría causar incluso una mota de suciedad cuando trabaja a escala microscópica (o, a veces, incluso nanoscópica). Es por eso que los semiconductores se fabrican en impecables ambientes de laboratorio llamados salas limpias, donde el aire se filtra meticulosamente y los trabajadores tienen que entrar y salir a través de esclusas de aire usando todo tipo de ropa protectora.
El circuito integrado (CI) es una unidad única formada por millones de componentes electrónicos como transistores, resistencias y condensadores. Su introducción transformó la industria electrónica y abrió el camino a aparatos como teléfonos móviles, ordenadores portátiles, reproductores de CD, televisores y una variedad de otros electrodomésticos. Debido a su pequeño tamaño, gran confiabilidad y eficiencia, los circuitos integrados se utilizan hoy en día en prácticamente todos los productos electrónicos. Los dispositivos electrónicos serían más lentos y más grandes sin los circuitos integrados. Además, el uso generalizado de chips contribuyó a la difusión de dispositivos electrónicos avanzados en todos los rincones del mundo.
1. Diferentes efectos
En los chips caben más circuitos. De acuerdo con la ley de Moore, que establece que el número de transistores en los circuitos integrados se duplica cada año y medio, esto aumenta la capacidad por unidad de área, lo que puede reducir los costos y aumentar la funcionalidad.
La construcción del circuito integrado unifica todos los componentes en una sola unidad, lo que avanza significativamente en la miniaturización, el bajo consumo de energía, la inteligencia y la alta confiabilidad de los componentes electrónicos. En un trozo de material del tamaño de un guisante, los circuitos integrados pueden albergar cientos de miles de transistores discretos. El desarrollo del circuito integrado allanó el camino para la tecnología de la era de la información.
2. Diferentes formas y paquetes.
Los chips, que frecuentemente se fabrican sobre la superficie de obleas semiconductoras, son una técnica para miniaturizar circuitos (principalmente dispositivos semiconductores, pero también componentes pasivos, etc.). El paquete dual en línea, o dip, es el estándar más extendido utilizado por prácticamente todos los fabricantes de chips. Esto designa un paquete rectangular con pasadores espaciados por un múltiplo de 0.1 pulgadas y 2,54 mm (0.1 pulgada) entre filas consecutivas.
Un componente o dispositivo electrónico compacto se denomina circuito integrado. Para facilitar el manejo y montaje en placas de circuito impreso, así como para proteger el dispositivo contra daños, los circuitos integrados se colocan en paquetes protectores. Hay muchos tipos distintos de paquetes.
En ocasiones es posible conectar matrices de circuitos integrados especialmente producidas directamente a sustratos sin el uso de conexiones o soportes intermediarios. En un sistema flip-chip, se utilizan soldaduras para unir el CI al sustrato. Las almohadillas de metalización que se utilizan en chips convencionales para conexiones de unión de cables son más gruesas y están extendidas en tecnología de cable de haz para permitir conexiones externas al circuito. El dispositivo está protegido de la humedad mediante un embalaje adicional o componentes de relleno de epoxi que emplean chips "desnudos".
Los terminales de contacto (pins) del circuito sobresalen del cuerpo del circuito integrado (CI), que está alojado en una carcasa resistente fabricada con un material aislante con buena conductividad térmica. Se pueden utilizar diferentes tipos de paquetes de circuitos integrados según la configuración del pin. El paquete dual en línea (DIP), el paquete plano cuádruple de plástico (PQFQ) y la matriz de rejilla de bolas con chip invertido (FCBGA) son ejemplos de tipos de paquetes.
3. Hecho de manera diferente
Transistores, resistencias, condensadores e inductores, entre otros, se interconectan mediante un procedimiento específico en los circuitos integrados, que se crean sobre una o más pequeñas obleas semiconductoras o sustratos dieléctricos y luego se empaquetan dentro de un tubo. La fabricación del chip comienza con una oblea de silicio monocristalino, que luego se utiliza como capa base.
La distinción entre chips y circuitos integrados se presentó anteriormente. Debido a que el empaque de superficie de los circuitos integrados es similar al de los chips, los circuitos integrados comúnmente se denominan chips. En lugar de grupo de circuitos integrados, a un grupo de circuitos integrados se le suele denominar chipset. Casi todos los dispositivos eléctricos modernos emplean circuitos integrados o IC. El circuito integrado fue creado gracias a los avances en la tecnología de semiconductores y las técnicas de fabricación.
Los tubos de vacío se utilizaban para implementar puertas e interruptores lógicos en todos los dispositivos informáticos antes del desarrollo de los circuitos integrados (CI). En esencia, los tubos de vacío son equipos bastante grandes y de alta potencia. Los componentes del circuito discreto deben conectarse manualmente, como en cualquier circuito. Estos efectos conducen a dispositivos bastante grandes y costosos incluso para las funciones informáticas más básicas. Hace cinco años, las computadoras eran enormes y caras, y las computadoras personales eran un sueño lejano.
Preguntas más frecuentes
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