ข่าว

บางทีหลังจากกฎของโอห์ม กฎที่มีชื่อเสียงอันดับสองในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็คือกฎของมัวร์: จำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถผลิตบนวงจรรวมจะเพิ่มขึ้นสองเท่าทุก ๆ สองปีหรือประมาณนั้นเนื่องจากขนาดทางกายภาพของชิปยังคงเท่าเดิม ซึ่งหมายความว่าทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะมีขนาดเล็กลงเมื่อเวลาผ่านไปเราเริ่มคาดหวังว่าชิปรุ่นใหม่ที่มีขนาดคุณสมบัติเล็กกว่าจะปรากฏที่ความเร็วปกติ แต่อะไรคือประเด็นที่ทำให้สิ่งต่าง ๆ เล็กลง?เล็กลงย่อมหมายถึงดีกว่าเสมอไปใช่ไหม?
ในศตวรรษที่ผ่านมา วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์มีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงทศวรรษที่ 1920 วิทยุ AM ที่ทันสมัยที่สุดประกอบด้วยหลอดสุญญากาศหลายหลอด ตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทานขนาดใหญ่หลายตัว สายไฟยาวหลายสิบเมตรที่ใช้เป็นเสาอากาศ และแบตเตอรี่ชุดใหญ่สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดวันนี้ คุณสามารถฟังเพลงสตรีมมิ่งบริการบนอุปกรณ์ในกระเป๋าของคุณได้มากกว่าหนึ่งโหล และคุณสามารถทำอะไรได้มากกว่านั้นแต่การย่อขนาดไม่ได้เป็นเพียงเพื่อการพกพาเท่านั้น แต่ยังจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องบรรลุประสิทธิภาพที่เราคาดหวังจากอุปกรณ์ของเราในปัจจุบัน
ข้อดีอย่างหนึ่งที่ชัดเจนของส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กกว่าก็คือช่วยให้คุณสามารถรวมฟังก์ชันการทำงานได้มากขึ้นในปริมาณเดียวกันสิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับวงจรดิจิทัล: ส่วนประกอบที่มากขึ้นหมายความว่าคุณสามารถประมวลผลได้มากขึ้นในระยะเวลาเท่ากันตัวอย่างเช่น ตามทฤษฎี จำนวนข้อมูลที่ประมวลผลโดยโปรเซสเซอร์ 64 บิตเป็นแปดเท่าของ CPU 8 บิตที่ทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาเดียวกันแต่ยังต้องใช้ส่วนประกอบมากกว่าแปดเท่าด้วย เช่น รีจิสเตอร์, ส่วนเสริม, บัส ฯลฯ ทั้งหมดมีขนาดใหญ่กว่าแปดเท่าดังนั้น คุณจำเป็นต้องมีชิปที่ใหญ่กว่าแปดเท่า หรือคุณต้องการทรานซิสเตอร์ที่เล็กกว่าแปดเท่า
เช่นเดียวกับชิปหน่วยความจำ: เมื่อสร้างทรานซิสเตอร์ให้เล็กลง คุณจะมีพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมากขึ้นในปริมาตรเท่าเดิมพิกเซลในจอแสดงผลส่วนใหญ่ในปัจจุบันทำจากทรานซิสเตอร์แบบฟิล์มบาง ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะลดขนาดลงเพื่อให้ได้ความละเอียดสูงขึ้นอย่างไรก็ตาม ยิ่งทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น และมีเหตุผลสำคัญอีกประการหนึ่ง นั่นคือ ประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้นอย่างมากแต่ทำไมล่ะ?
เมื่อใดก็ตามที่คุณสร้างทรานซิสเตอร์ มันจะจัดหาส่วนประกอบเพิ่มเติมให้ฟรีแต่ละขั้วจะมีตัวต้านทานต่ออนุกรมกันวัตถุใดๆ ที่มีกระแสไฟฟ้าก็จะมีการเหนี่ยวนำในตัวเองด้วยในที่สุดก็มีประจุไฟฟ้าระหว่างตัวนำสองตัวที่หันหน้าเข้าหากันเอฟเฟกต์ทั้งหมดนี้ใช้พลังงานและทำให้ความเร็วของทรานซิสเตอร์ช้าลงความจุของปรสิตเป็นปัญหาอย่างยิ่ง: ทรานซิสเตอร์จะต้องถูกชาร์จและคายประจุทุกครั้งที่เปิดหรือปิด ซึ่งต้องใช้เวลาและกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟ
ความจุไฟฟ้าระหว่างตัวนำสองตัวขึ้นอยู่กับขนาดทางกายภาพของตัวนำทั้งสอง ถ้าขนาดที่เล็กลงหมายถึงความจุที่เล็กลงและเนื่องจากตัวเก็บประจุขนาดเล็กหมายถึงความเร็วที่สูงขึ้นและพลังงานที่ลดลง ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กจึงสามารถทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้น และกระจายความร้อนน้อยลงในการทำเช่นนั้น
เมื่อคุณลดขนาดของทรานซิสเตอร์ ความจุไม่ได้เป็นเพียงผลกระทบเดียวที่เปลี่ยนแปลง แต่ยังมีผลกระทบทางกลควอนตัมแปลกๆ มากมายที่ไม่ชัดเจนสำหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว การทำให้ทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กลงจะทำให้เร็วขึ้นแต่ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นมากกว่าทรานซิสเตอร์เมื่อคุณลดขนาดส่วนประกอบอื่นๆ ส่วนประกอบเหล่านั้นจะทำงานอย่างไร
โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำจะไม่ดีขึ้นเมื่อมีขนาดเล็กลง: ส่วนประกอบเหล่านี้จะแย่ลงในหลายๆ ด้านดังนั้นการย่อส่วนประกอบเหล่านี้ให้เล็กลงเพื่อให้สามารถบีบอัดให้มีขนาดเล็กลงได้ จึงช่วยประหยัดพื้นที่ PCB
ขนาดของตัวต้านทานสามารถลดลงได้โดยไม่ทำให้เกิดการสูญเสียมากเกินไปความต้านทานของชิ้นส่วนของวัสดุกำหนดโดยโดยที่ l คือความยาว A คือพื้นที่หน้าตัด และ ρ คือความต้านทานของวัสดุคุณสามารถลดความยาวและหน้าตัดลง และสุดท้ายก็ได้ตัวต้านทานที่มีขนาดเล็กลง แต่ยังคงมีความต้านทานเท่าเดิมข้อเสียอย่างเดียวคือเมื่อกระจายพลังงานเท่ากัน ตัวต้านทานที่มีขนาดเล็กกว่าจะสร้างความร้อนได้มากกว่าตัวต้านทานที่มีขนาดใหญ่กว่าดังนั้นตัวต้านทานขนาดเล็กสามารถใช้ได้ในวงจรไฟฟ้าต่ำเท่านั้นตารางนี้แสดงให้เห็นว่าอัตรากำลังสูงสุดของตัวต้านทาน SMD ลดลงเมื่อขนาดลดลงอย่างไร
ปัจจุบัน ตัวต้านทานที่เล็กที่สุดที่คุณสามารถซื้อได้คือขนาดเมตริก 03015 (0.3 มม. x 0.15 มม.)กำลังไฟพิกัดอยู่ที่เพียง 20 mW และใช้สำหรับวงจรที่กระจายพลังงานน้อยมากและมีขนาดจำกัดมากเท่านั้นมีการเปิดตัวแพ็คเกจเมตริก 0201 ที่เล็กกว่า (0.2 มม. x 0.1 มม.) แต่ยังไม่ได้ถูกนำไปใช้จริงแต่ถึงแม้จะปรากฏในแค็ตตาล็อกของผู้ผลิต ก็อย่าคาดหวังว่าจะมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง หุ่นยนต์หยิบและวางส่วนใหญ่ไม่แม่นยำเพียงพอที่จะจัดการหุ่นยนต์เหล่านี้ ดังนั้นหุ่นยนต์จึงอาจยังคงเป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่ม
ตัวเก็บประจุยังสามารถลดขนาดลงได้ แต่จะลดความจุลงสูตรในการคำนวณความจุของตัวเก็บประจุแบบแบ่งคือโดยที่ A คือพื้นที่ของบอร์ด d คือระยะห่างระหว่างพวกมันและ ε คือค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (คุณสมบัติของวัสดุกลาง)ถ้าตัวเก็บประจุ (โดยพื้นฐานแล้วเป็นอุปกรณ์แบบแบน) ถูกย่อขนาด พื้นที่จะต้องลดลง จึงทำให้ความจุลดลงหากคุณยังต้องการบรรจุนาฟาราจำนวนมากในปริมาณน้อย ทางเลือกเดียวคือซ้อนหลายชั้นเข้าด้วยกันเนื่องจากความก้าวหน้าในด้านวัสดุและการผลิต ซึ่งทำให้ฟิล์มบาง (small d) และไดอิเล็กทริกพิเศษ (ที่มี ε ใหญ่กว่า) เป็นไปได้ ขนาดของตัวเก็บประจุจึงหดตัวลงอย่างมากในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา
ตัวเก็บประจุที่เล็กที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบันอยู่ในแพ็คเกจเมตริก 0201 ขนาดเล็กพิเศษ: เพียง 0.25 มม. x 0.125 มม.ความจุของแบตเตอรี่ถูกจำกัดไว้ที่ 100 nF ที่ยังคงใช้งานได้ และแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดคือ 6.3 V นอกจากนี้ บรรจุภัณฑ์เหล่านี้มีขนาดเล็กมากและต้องใช้อุปกรณ์ขั้นสูงในการจัดการ จึงจำกัดการใช้อย่างแพร่หลาย
สำหรับคนแนะนำเรื่องจะยุ่งยากนิดหน่อยความเหนี่ยวนำของขดลวดตรงถูกกำหนดโดยโดยที่ N คือจำนวนรอบ A คือพื้นที่หน้าตัดของขดลวด l คือความยาวของมัน และ μ คือค่าคงที่ของวัสดุ (การซึมผ่าน)ถ้ามิติทั้งหมดลดลงครึ่งหนึ่ง ความเหนี่ยวนำจะลดลงครึ่งหนึ่งด้วยอย่างไรก็ตาม ความต้านทานของเส้นลวดยังคงเท่าเดิม เนื่องจากความยาวและหน้าตัดของเส้นลวดลดลงเหลือหนึ่งในสี่ของค่าเดิมซึ่งหมายความว่าคุณจะได้ความต้านทานเท่ากันครึ่งหนึ่งของการเหนี่ยวนำ ดังนั้นคุณจึงลดปัจจัยด้านคุณภาพ (Q) ของคอยล์ลงครึ่งหนึ่ง
ตัวเหนี่ยวนำแบบแยกส่วนที่มีขนาดเล็กที่สุดที่มีจำหน่ายในท้องตลาดใช้ขนาดนิ้ว 01005 (0.4 มม. x 0.2 มม.)ซึ่งมีค่าสูงถึง 56 nH และมีความต้านทานเพียงไม่กี่โอห์มตัวเหนี่ยวนำในแพ็คเกจเมตริกขนาดเล็กพิเศษ 0201 เปิดตัวในปี 2014 แต่เห็นได้ชัดว่าไม่เคยมีการนำออกสู่ตลาดเลย
ข้อจำกัดทางกายภาพของตัวเหนี่ยวนำได้รับการแก้ไขโดยใช้ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าตัวเหนี่ยวนำแบบไดนามิก ซึ่งสามารถสังเกตได้ในขดลวดที่ทำจากกราฟีนแต่ถึงกระนั้น หากสามารถผลิตได้ในเชิงพาณิชย์ ก็อาจเพิ่มขึ้นถึง 50%ในที่สุดขดลวดก็ไม่สามารถย่อขนาดได้ดีนักอย่างไรก็ตาม หากวงจรของคุณทำงานที่ความถี่สูง ก็ไม่จำเป็นต้องเป็นปัญหาเสมอไปหากสัญญาณของคุณอยู่ในช่วง GHz คอยล์ nH สองสามตัวก็มักจะเพียงพอ
สิ่งนี้นำเราไปสู่อีกสิ่งหนึ่งที่ย่อเล็กลงในศตวรรษที่ผ่านมา แต่คุณอาจไม่สังเกตเห็นในทันที: ความยาวคลื่นที่เราใช้ในการสื่อสารวิทยุกระจายเสียงในยุคแรกใช้ความถี่ AM คลื่นกลางประมาณ 1 MHz โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 300 เมตรย่านความถี่ FM ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ 100 MHz หรือ 3 เมตร ได้รับความนิยมในช่วงทศวรรษ 1960 และปัจจุบันเราใช้การสื่อสาร 4G ประมาณ 1 หรือ 2 GHz (ประมาณ 20 ซม.) เป็นหลักความถี่ที่สูงขึ้นหมายถึงความสามารถในการรับส่งข้อมูลที่มากขึ้นเป็นเพราะการย่อขนาดทำให้เรามีวิทยุราคาถูก เชื่อถือได้ และประหยัดพลังงานที่ทำงานบนความถี่เหล่านี้
ความยาวคลื่นที่ลดลงอาจทำให้เสาอากาศหดตัวได้เนื่องจากขนาดของมันเกี่ยวข้องโดยตรงกับความถี่ที่ต้องการส่งหรือรับโทรศัพท์มือถือในปัจจุบันไม่จำเป็นต้องใช้เสาอากาศที่ยื่นออกมายาว เนื่องจากมีการสื่อสารเฉพาะที่ความถี่ GHz ซึ่งเสาอากาศจะต้องมีความยาวประมาณหนึ่งเซนติเมตรเท่านั้นนี่คือสาเหตุที่โทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่ที่ยังคงมีเครื่องรับ FM จำเป็นต้องเสียบหูฟังก่อนใช้งาน: วิทยุจำเป็นต้องใช้สายของหูฟังเป็นเสาอากาศเพื่อที่จะได้รับความแรงของสัญญาณเพียงพอจากคลื่นยาว 1 เมตรเหล่านั้น
สำหรับวงจรที่เชื่อมต่อกับเสาอากาศขนาดเล็กของเรา เมื่อมีขนาดเล็กลง จริงๆ แล้วจะทำได้ง่ายขึ้นนี่ไม่ใช่แค่เพราะทรานซิสเตอร์เร็วขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะผลกระทบของสายส่งไม่ใช่ปัญหาอีกต่อไปกล่าวโดยสรุป เมื่อความยาวของเส้นลวดเกินหนึ่งในสิบของความยาวคลื่น คุณต้องพิจารณาการเปลี่ยนเฟสตามความยาวของเส้นลวดเมื่อออกแบบวงจรที่ความถี่ 2.4 GHz หมายความว่ามีสายไฟเพียง 1 เซนติเมตรเท่านั้นที่ส่งผลต่อวงจรของคุณหากคุณประสานส่วนประกอบที่แยกจากกันเข้าด้วยกันจะทำให้เกิดอาการปวดหัว แต่ถ้าคุณวางวงจรบนพื้นที่ไม่กี่ตารางมิลลิเมตร ก็ไม่ใช่ปัญหา
การทำนายจุดจบของกฎของมัวร์ หรือการแสดงให้เห็นว่าการทำนายเหล่านี้ผิดครั้งแล้วครั้งเล่า ได้กลายเป็นประเด็นสำคัญที่เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกในวารสารศาสตร์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีความจริงก็คือ Intel, Samsung และ TSMC ซึ่งเป็นคู่แข่งทั้งสามรายที่ยังคงอยู่ในแถวหน้าของเกม ยังคงบีบอัดคุณสมบัติเพิ่มเติมต่อตารางไมโครเมตร และวางแผนที่จะเปิดตัวชิปที่ได้รับการปรับปรุงหลายรุ่นในอนาคตแม้ว่าความก้าวหน้าที่พวกเขาทำในแต่ละขั้นตอนอาจไม่มากเท่ากับเมื่อสองทศวรรษที่แล้ว แต่การย่อขนาดของทรานซิสเตอร์ยังคงดำเนินต่อไป
อย่างไรก็ตาม สำหรับส่วนประกอบแบบแยกส่วน ดูเหมือนว่าเราจะถึงขีดจำกัดตามธรรมชาติแล้ว การทำให้มันเล็กลงไม่ได้เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และส่วนประกอบที่เล็กที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบันก็เล็กกว่ากรณีการใช้งานส่วนใหญ่ที่ต้องการดูเหมือนว่าจะไม่มีกฎของมัวร์สำหรับอุปกรณ์แยกส่วน แต่หากมีกฎของมัวร์ เราอยากเห็นว่าคนๆ หนึ่งสามารถผลักดันความท้าทายในการบัดกรี SMD ได้มากเพียงใด
ฉันอยากถ่ายรูปตัวต้านทาน PTH ที่ฉันเคยใช้ในปี 1970 มาโดยตลอด และใส่ตัวต้านทาน SMD ไว้บนนั้น เหมือนที่ฉันกำลังสลับเข้า/ออกตอนนี้เป้าหมายของฉันคือการทำให้พี่น้องของฉัน (ไม่มีผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ใดเลย) เปลี่ยนแปลงไปมากเพียงใด รวมถึงฉันยังมองเห็นส่วนต่างๆ ของงานด้วย (เมื่อสายตาของฉันแย่ลง มือของฉันก็แย่ลง อาการสั่น)
ฉันชอบพูดว่ามันอยู่ด้วยกันหรือเปล่าฉันเกลียด "ปรับปรุงให้ดีขึ้น" จริงๆบางครั้งเค้าโครงของคุณทำงานได้ดี แต่คุณไม่สามารถรับชิ้นส่วนได้อีกต่อไปนี่มันอะไรกันเนี่ย?.แนวคิดที่ดีก็คือแนวคิดที่ดีและเป็นการดีกว่าที่จะรักษามันไว้เหมือนเดิม แทนที่จะปรับปรุงโดยไม่มีเหตุผลแกนต์
“ข้อเท็จจริงยังคงอยู่ที่บริษัททั้งสามอย่าง Intel, Samsung และ TSMC ยังคงแข่งขันกันในระดับแนวหน้าของเกมนี้ โดยบีบคุณสมบัติเพิ่มเติมต่อตารางไมโครเมตรอย่างต่อเนื่อง”
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดใหญ่และมีราคาแพงในปี 1971 ครอบครัวโดยเฉลี่ยมีวิทยุ สเตอริโอ และทีวีเพียงไม่กี่เครื่องภายในปี 1976 คอมพิวเตอร์ เครื่องคิดเลข นาฬิกาดิจิทัล และนาฬิกาต่างๆ ก็ได้ออกมา ซึ่งมีขนาดเล็กและราคาไม่แพงสำหรับผู้บริโภค
การย่อขนาดบางส่วนมาจากการออกแบบแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานอนุญาตให้ใช้ไจเรเตอร์ซึ่งสามารถแทนที่ตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ได้ในบางกรณีตัวกรองแบบแอคทีฟยังกำจัดตัวเหนี่ยวนำด้วย
ส่วนประกอบที่ใหญ่กว่าจะช่วยส่งเสริมสิ่งอื่นๆ เช่น การลดขนาดวงจรให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งก็คือการพยายามใช้ส่วนประกอบที่น้อยที่สุดเพื่อทำให้วงจรทำงานได้วันนี้เราไม่สนใจมากนักต้องการบางสิ่งบางอย่างเพื่อย้อนกลับสัญญาณหรือไม่?ใช้เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานคุณต้องการเครื่องของรัฐหรือไม่?เอา mpu ครับเป็นต้น ส่วนประกอบในปัจจุบันมีขนาดเล็กมาก แต่จริงๆ แล้วมีส่วนประกอบมากมายอยู่ข้างในโดยพื้นฐานแล้วขนาดวงจรของคุณจะเพิ่มขึ้นและการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นทรานซิสเตอร์ที่ใช้ในการกลับสัญญาณใช้พลังงานน้อยกว่าในการทำงานเดียวกันให้สำเร็จมากกว่าแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานแต่ขอย้ำอีกครั้งว่าการย่อขนาดจะเข้ามาดูแลเรื่องการใช้อำนาจเพียงแต่ว่านวัตกรรมได้ไปในทิศทางที่แตกต่างออกไป
คุณพลาดประโยชน์/เหตุผลที่ใหญ่ที่สุดบางประการในการลดขนาด: ลดปรสิตของแพ็คเกจและการจัดการพลังงานที่เพิ่มขึ้น (ซึ่งดูเหมือนขัดกับสัญชาตญาณ)
จากมุมมองในทางปฏิบัติ เมื่อขนาดฟีเจอร์ถึงประมาณ 0.25u คุณจะไปถึงระดับ GHz ซึ่งในเวลานั้นแพ็คเกจ SOP ขนาดใหญ่จะเริ่มสร้างเอฟเฟกต์ที่ใหญ่ที่สุด*ลวดเชื่อมที่ยาวและสายจูงเหล่านั้นจะฆ่าคุณในที่สุด
ณ จุดนี้ แพ็คเกจ QFN/BGA ได้รับการปรับปรุงอย่างมากในแง่ของประสิทธิภาพนอกจากนี้ เมื่อคุณติดตั้งบรรจุภัณฑ์แบบเรียบเช่นนี้ คุณจะได้รับประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีขึ้น*อย่างเห็นได้ชัด* และแผ่นอิเล็กโทรดแบบเปิดโล่ง
นอกจากนี้ Intel, Samsung และ TSMC จะมีบทบาทสำคัญอย่างแน่นอน แต่ ASML อาจมีความสำคัญมากกว่าในรายการนี้แน่นอนว่าสิ่งนี้อาจใช้ไม่ได้กับเสียงที่ไม่โต้ตอบ...
ไม่ใช่แค่การลดต้นทุนซิลิคอนผ่านโหนดกระบวนการยุคถัดไปเท่านั้นสิ่งอื่นๆ เช่น กระเป๋าบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กต้องใช้วัสดุและ wcsp น้อยลงหรือน้อยกว่านั้นด้วยซ้ำแพ็คเกจขนาดเล็ก PCB หรือโมดูลขนาดเล็ก ฯลฯ
ฉันมักจะเห็นแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์บางรายการ ซึ่งปัจจัยผลักดันเพียงอย่างเดียวคือการลดต้นทุนMHz/ขนาดหน่วยความจำเท่ากัน ฟังก์ชัน SOC และการจัดเรียงพินเหมือนกันเราอาจใช้เทคโนโลยีใหม่เพื่อลดการใช้พลังงาน (โดยปกติจะไม่ฟรี ดังนั้นจึงต้องมีข้อได้เปรียบทางการแข่งขันที่ลูกค้าให้ความสำคัญ)
ข้อดีประการหนึ่งของส่วนประกอบขนาดใหญ่คือวัสดุป้องกันรังสีทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กจะไวต่อผลกระทบของรังสีคอสมิกมากกว่าในสถานการณ์ที่สำคัญนี้ตัวอย่างเช่น ในอวกาศและแม้แต่หอดูดาวในระดับความสูง
ฉันไม่เห็นเหตุผลสำคัญในการเพิ่มความเร็วความเร็วสัญญาณอยู่ที่ประมาณ 8 นิ้วต่อนาโนวินาทีดังนั้นเพียงลดขนาดลง ก็ทำให้ชิปเร็วขึ้นได้
คุณอาจต้องการตรวจสอบคณิตศาสตร์ของคุณเองโดยการคำนวณความแตกต่างในความล่าช้าในการแพร่กระจายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงบรรจุภัณฑ์และรอบที่ลดลง (1/ความถี่)นั่นคือเพื่อลดความล่าช้า/ระยะเวลาของกลุ่มคุณจะพบว่ามันไม่ได้แสดงเป็นตัวคูณการปัดเศษด้วยซ้ำ
สิ่งหนึ่งที่ฉันต้องการเพิ่มคือ IC จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบรุ่นเก่าและชิปแอนะล็อก ไม่ได้ถูกลดขนาดลงจริงๆ อย่างน้อยก็ภายในเนื่องจากการปรับปรุงในการผลิตแบบอัตโนมัติ บรรจุภัณฑ์จึงมีขนาดเล็กลง แต่นั่นเป็นเพราะแพคเกจ DIP มักจะมีพื้นที่เหลืออยู่ภายในจำนวนมาก ไม่ใช่เพราะทรานซิสเตอร์ ฯลฯ มีขนาดเล็กลง
นอกเหนือจากปัญหาในการทำให้หุ่นยนต์มีความแม่นยำเพียงพอที่จะจัดการกับส่วนประกอบขนาดเล็กในการใช้งานหยิบและวางด้วยความเร็วสูงแล้ว ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการเชื่อมส่วนประกอบขนาดเล็กได้อย่างน่าเชื่อถือโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณยังต้องการส่วนประกอบที่ใหญ่กว่าเนื่องจากความต้องการด้านพลังงาน/ความจุการใช้สารบัดกรีแบบพิเศษ เทมเพลตการบัดกรีแบบขั้นตอนพิเศษ (ใช้ปริมาณสารบัดกรีเล็กน้อยหากจำเป็น แต่ยังคงมีสารบัดกรีเพียงพอสำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่) เริ่มมีราคาแพงมากดังนั้นฉันคิดว่ายังมีพื้นที่ราบสูง และการย่อขนาดให้เล็กลงอีกในระดับแผงวงจรเป็นเพียงวิธีที่มีค่าใช้จ่ายสูงและเป็นไปได้ณ จุดนี้ คุณอาจทำการบูรณาการเพิ่มเติมในระดับเวเฟอร์ซิลิคอน และลดความซับซ้อนของจำนวนส่วนประกอบแยกให้เหลือน้อยที่สุด
คุณจะเห็นสิ่งนี้บนโทรศัพท์ของคุณประมาณปี 1995 ฉันซื้อโทรศัพท์มือถือรุ่นแรกๆ จากอู่ซ่อมรถในราคาไม่กี่ดอลลาร์ต่อเครื่องไอซีส่วนใหญ่เป็นแบบรูทะลุCPU ที่รู้จักและตัวเปรียบเทียบ NE570, IC ขนาดใหญ่ที่นำมาใช้ซ้ำได้
จากนั้นฉันก็ลงเอยด้วยโทรศัพท์มือถือที่อัปเดตบางรุ่นมีส่วนประกอบน้อยมากและแทบไม่มีอะไรคุ้นเคยเลยในไอซีจำนวนไม่มาก ไม่เพียงแต่ความหนาแน่นจะสูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังนำการออกแบบใหม่ (ดู SDR) มาใช้ด้วย ซึ่งช่วยลดส่วนประกอบที่แยกส่วนส่วนใหญ่ที่ขาดไม่ได้ก่อนหน้านี้
> (ใช้สารบัดกรีในปริมาณเล็กน้อยตามต้องการ แต่ยังคงให้สารบัดกรีเพียงพอสำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่)
สวัสดี ฉันจินตนาการถึงเทมเพลต "3D/Wave" ที่จะแก้ปัญหานี้: บางลงในบริเวณที่มีส่วนประกอบที่เล็กที่สุด และหนาขึ้นในบริเวณที่วงจรไฟฟ้าอยู่
ปัจจุบันส่วนประกอบ SMT มีขนาดเล็กมาก คุณสามารถใช้ส่วนประกอบแยกจริง (ไม่ใช่ 74xx และขยะอื่นๆ) เพื่อออกแบบ CPU ของคุณเองและพิมพ์บน PCBโรยด้วย LED คุณจะเห็นการทำงานแบบเรียลไทม์
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ฉันชื่นชมการพัฒนาอย่างรวดเร็วของส่วนประกอบที่ซับซ้อนและขนาดเล็กพวกเขาให้ความก้าวหน้าอย่างมาก แต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มระดับความซับซ้อนใหม่ให้กับกระบวนการทำซ้ำของการสร้างต้นแบบ
ความเร็วในการปรับและจำลองของวงจรแอนะล็อกนั้นเร็วกว่าที่คุณทำในห้องปฏิบัติการมากเมื่อความถี่ของวงจรดิจิทัลเพิ่มขึ้น PCB ก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของชุดประกอบตัวอย่างเช่น ผลกระทบของสายส่ง ความล่าช้าในการแพร่กระจายการสร้างต้นแบบของเทคโนโลยีล้ำสมัยใดๆ ก็ตามนั้นคุ้มค่าที่สุดกับการออกแบบให้เสร็จสมบูรณ์อย่างถูกต้อง แทนที่จะทำการปรับเปลี่ยนในห้องปฏิบัติการ
ในส่วนของงานอดิเรก การประเมินผลแผงวงจรและโมดูลเป็นวิธีการแก้ปัญหาส่วนประกอบที่หดตัวและโมดูลการทดสอบล่วงหน้า
นี่อาจทำให้สิ่งต่างๆ หมด "ความสนุก" แต่ฉันคิดว่าการทำให้โครงการของคุณทำงานเป็นครั้งแรกอาจมีความหมายมากกว่าเพราะงานหรืองานอดิเรก
ฉันได้แปลงการออกแบบบางอย่างจากรูทะลุเป็น SMDสร้างผลิตภัณฑ์ราคาถูกลง แต่การสร้างต้นแบบด้วยมือไม่ใช่เรื่องสนุกข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ อย่างหนึ่ง: “สถานที่ขนาน” ควรอ่านว่า “จานขนาน”
ไม่ หลังจากที่ระบบชนะ นักโบราณคดีจะยังคงสับสนกับการค้นพบนี้ใครจะรู้บางทีในศตวรรษที่ 23 Planetary Alliance จะนำระบบใหม่มาใช้...
ฉันไม่สามารถยอมรับมากขึ้น.0603 ไซส์อะไรคะ?แน่นอนว่าการเก็บ 0603 ไว้เป็นขนาดอิมพีเรียลและการ "เรียก" ขนาดเมตริก 0603 0604 (หรือ 0602) นั้นไม่ใช่เรื่องยาก แม้ว่ามันอาจจะไม่ถูกต้องในทางเทคนิคก็ตาม (เช่น: ขนาดที่ตรงกันตามจริง - ไม่ใช่วิธีนั้น) อยู่ดีเข้มงวด) แต่อย่างน้อยทุกคนก็จะรู้ว่าคุณกำลังพูดถึงเทคโนโลยีอะไร (เมตริก/จักรวรรดิ)!
“โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำจะไม่ดีขึ้นถ้าคุณทำให้มันเล็กลง”