মাইক্রোসার্কিট কি, মাইক্রোসার্কিটের ধরন এবং প্যাকেজ

কে প্রথম একটি একক সেমিকন্ডাক্টর চিপে দুই বা ততোধিক ট্রানজিস্টর তৈরির ধারণা নিয়ে আসেন তা জানা যায়নি। সম্ভবত এই ধারণাটি অর্ধপরিবাহী উপাদানগুলির উত্পাদন শুরু হওয়ার সাথে সাথেই উদ্ভূত হয়েছিল। এটি জানা যায় যে এই পদ্ধতির তাত্ত্বিক ভিত্তিগুলি 1950 এর দশকের প্রথম দিকে প্রকাশিত হয়েছিল। প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলি কাটিয়ে উঠতে 10 বছরেরও কম সময় লেগেছিল, এবং ইতিমধ্যে 60 এর দশকের গোড়ার দিকে, একটি প্যাকেজে বেশ কয়েকটি ইলেকট্রনিক উপাদান সহ প্রথম ডিভাইসটি প্রকাশিত হয়েছিল - একটি মাইক্রোসার্কিট (চিপ) সেই মুহূর্ত থেকে, মানবজাতি উন্নতির পথে যাত্রা করেছে, যার কোন শেষ নেই।

মাইক্রোসার্কিটের উদ্দেশ্য

ইন্টিগ্রেটেড ভার্সনে, বিভিন্ন ডিগ্রী ইন্টিগ্রেশন সহ বিভিন্ন বৈদ্যুতিন উপাদান বর্তমানে সঞ্চালিত হচ্ছে। তাদের থেকে, কিউব থেকে, আপনি বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস সংগ্রহ করতে পারেন। এইভাবে, রেডিও রিসিভার সার্কিট বিভিন্ন উপায়ে প্রয়োগ করা যেতে পারে। প্রাথমিক বিকল্প হল ট্রানজিস্টর চিপ ব্যবহার করা।তাদের উপসংহার সংযোগ করে, আপনি একটি গ্রহণ ডিভাইস করতে পারেন. পরবর্তী ধাপ হল একটি সমন্বিত ডিজাইনে পৃথক নোড ব্যবহার করা (প্রতিটি তার নিজের শরীরে):

• রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্ধক;
• heterodyne;
• মিক্সার
• অডিও ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্ধক।

অবশেষে, সবচেয়ে আধুনিক বিকল্প হল একটি চিপে পুরো রিসিভার, আপনাকে কেবল কয়েকটি বাহ্যিক প্যাসিভ উপাদান যোগ করতে হবে। স্পষ্টতই, একীকরণের ডিগ্রি বৃদ্ধির সাথে, সার্কিটগুলির নির্মাণ সহজ হয়ে যায়। এমনকি একটি পূর্ণাঙ্গ কম্পিউটার এখন একটি একক চিপে প্রয়োগ করা যেতে পারে। এটির কার্যকারিতা এখনও প্রচলিত কম্পিউটিং ডিভাইসগুলির তুলনায় কম হবে, তবে প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, এটি সম্ভব যে এই মুহূর্তটি অতিক্রম করা হবে।

চিপ প্রকার

বর্তমানে, বিপুল সংখ্যক ধরণের মাইক্রোসার্কিট উত্পাদিত হয়। কার্যত কোনো সম্পূর্ণ ইলেকট্রনিক সমাবেশ, মান বা বিশেষ, মাইক্রো পাওয়া যায়. একটি পর্যালোচনার কাঠামোর মধ্যে সমস্ত প্রকারের তালিকা এবং বিশ্লেষণ করা সম্ভব নয়। তবে সাধারণভাবে, কার্যকরী উদ্দেশ্য অনুসারে, মাইক্রোসার্কিটগুলিকে তিনটি বৈশ্বিক বিভাগে ভাগ করা যায়।

1. ডিজিটাল. বিযুক্ত সংকেত সঙ্গে কাজ. ডিজিটাল স্তরগুলি ইনপুটে প্রয়োগ করা হয়, ডিজিটাল আকারে আউটপুট থেকে সংকেতগুলিও নেওয়া হয়। এই শ্রেণীর ডিভাইসগুলি সাধারণ লজিক উপাদান থেকে সবচেয়ে আধুনিক মাইক্রোপ্রসেসর পর্যন্ত এলাকা জুড়ে। এর মধ্যে রয়েছে প্রোগ্রামেবল লজিক অ্যারে, মেমরি ডিভাইস ইত্যাদি।
2. এনালগ. তারা সংকেতগুলির সাথে কাজ করে যা একটি অবিচ্ছিন্ন আইন অনুসারে পরিবর্তিত হয়। এই ধরনের একটি মাইক্রোসার্কিটের একটি সাধারণ উদাহরণ হল একটি অডিও ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্ধক। এই শ্রেণীতে ইন্টিগ্রাল লিনিয়ার স্টেবিলাইজার, সিগন্যাল জেনারেটর, পরিমাপ সেন্সর এবং আরও অনেক কিছু রয়েছে। অ্যানালগ বিভাগে প্যাসিভ উপাদানের সেটও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে (প্রতিরোধক, আরসি সার্কিট, ইত্যাদি).
3. এনালগ থেকে ডিজিটাল (ডিজিটাল থেকে এনালগ). এই মাইক্রোসার্কিটগুলি শুধুমাত্র বিচ্ছিন্ন ডেটাকে ক্রমাগত বা বিপরীতে রূপান্তর করে না। একই প্যাকেজে মূল বা প্রাপ্ত সংকেতগুলিকে পরিবর্ধিত, রূপান্তরিত, মড্যুলেট করা, ডিকোড করা এবং এর মতো করা যেতে পারে। অ্যানালগ-ডিজিটাল সেন্সরগুলি কম্পিউটিং ডিভাইসগুলির সাথে বিভিন্ন প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার পরিমাপ সার্কিটগুলিকে সংযুক্ত করার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

মাইক্রোচিপগুলি উত্পাদনের ধরণ দ্বারাও বিভক্ত:

• অর্ধপরিবাহী - একটি একক সেমিকন্ডাক্টর স্ফটিক উপর সঞ্চালিত;
• ফিল্ম - প্যাসিভ উপাদানগুলি পুরু বা পাতলা ছায়াছবির ভিত্তিতে তৈরি করা হয়;
• হাইব্রিড - অর্ধপরিবাহী সক্রিয় ডিভাইসগুলি প্যাসিভ ফিল্ম উপাদানগুলিতে "বসে" (ট্রানজিস্টর ইত্যাদি)।

কিন্তু মাইক্রোসার্কিট ব্যবহারের জন্য, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে এই শ্রেণীবিভাগ বিশেষ ব্যবহারিক তথ্য প্রদান করে না।

চিপ প্যাকেজ

অভ্যন্তরীণ বিষয়বস্তু রক্ষা করতে এবং ইনস্টলেশন সহজ করার জন্য, মাইক্রোসার্কিটগুলি একটি কেসে স্থাপন করা হয়। প্রাথমিকভাবে, বেশিরভাগ চিপগুলি একটি ধাতব খোসায় উত্পাদিত হয়েছিল (বৃত্তাকার বা আয়তক্ষেত্রাকার) ঘেরের চারপাশে অবস্থিত নমনীয় সীসা সহ।

এই নকশাটি ক্ষুদ্রকরণের সমস্ত সুবিধা ব্যবহার করার অনুমতি দেয়নি, যেহেতু ডিভাইসটির মাত্রা স্ফটিকের আকারের তুলনায় খুব বড় ছিল। উপরন্তু, ইন্টিগ্রেশন ডিগ্রী কম ছিল, যা শুধুমাত্র সমস্যা আরো বাড়িয়ে তোলে। 60 এর দশকের মাঝামাঝি, ডিআইপি প্যাকেজটি তৈরি করা হয়েছিল (দ্বৈত ইন-লাইন প্যাকেজ) একটি আয়তক্ষেত্রাকার কাঠামো যার উভয় পাশে অনমনীয় সীসা রয়েছে। বিশাল মাত্রার সমস্যাটি সমাধান করা হয়নি, তবে তবুও, এই জাতীয় সমাধানটি বৃহত্তর প্যাকিং ঘনত্ব অর্জনের পাশাপাশি বৈদ্যুতিন সার্কিটের স্বয়ংক্রিয় সমাবেশকে সরল করা সম্ভব করেছে।একটি ডিআইপি প্যাকেজে মাইক্রোসার্কিট পিনের সংখ্যা 4 থেকে 64 পর্যন্ত, যদিও 40টির বেশি "পা" সহ প্যাকেজ এখনও বিরল।

গুরুত্বপূর্ণ ! গার্হস্থ্য ডিআইপি মাইক্রোসার্কিটের পিন পিচ 2.5 মিমি, আমদানির জন্য - 2.54 মিমি (1 লাইন = 0.1 ইঞ্চি) এই কারণে, সমস্যা সম্পূর্ণ এর পারস্পরিক প্রতিস্থাপন সঙ্গে দেখা দেয়, এটা মনে হবে, রাশিয়ান এবং আমদানি করা উত্পাদন analogues. সামান্য অসঙ্গতি বোর্ড এবং প্যানেলে কার্যকারিতা এবং পিনআউটে অভিন্ন ডিভাইসগুলি ইনস্টল করা কঠিন করে তোলে।

ইলেকট্রনিক প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে, ডিআইপি প্যাকেজগুলির অসুবিধাগুলি স্পষ্ট হয়ে উঠেছে। মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য, পিনের সংখ্যা যথেষ্ট ছিল না এবং তাদের আরও বৃদ্ধির জন্য কেসের মাত্রা বৃদ্ধির প্রয়োজন ছিল। এই ধরনের মাইক্রোসার্কিটগুলি বোর্ডগুলিতে খুব বেশি অব্যবহৃত স্থান নিতে শুরু করে। দ্বিতীয় সমস্যা যা ডিআইপি আধিপত্যের যুগের অবসান ঘটিয়েছে তা হল পৃষ্ঠ মাউন্টিংয়ের ব্যাপক ব্যবহার। উপাদানগুলি বোর্ডের গর্তে নয়, সরাসরি যোগাযোগের প্যাডে সোল্ডার করা শুরু হয়েছিল। এই মাউন্টিং পদ্ধতিটি খুব যুক্তিসঙ্গত বলে প্রমাণিত হয়েছিল, তাই পৃষ্ঠের সোল্ডারিংয়ের জন্য অভিযোজিত প্যাকেজগুলিতে মাইক্রোসার্কিটগুলির প্রয়োজন ছিল। এবং "হোল" মাউন্টিংয়ের জন্য ডিভাইসগুলি ভিড় করার প্রক্রিয়া শুরু হয়েছিল (সত্য গর্ত) হিসাবে নামকরণ করা উপাদান এসএমডি (পৃষ্ঠ মাউন্ট বিস্তারিত).

সারফেস মাউন্টিং ইস্পাত SOIC প্যাকেজ এবং তাদের পরিবর্তনে রূপান্তরের দিকে প্রথম পদক্ষেপ (SOP, HSOP এবং আরও অনেক কিছু) তারা, ডিআইপি-এর মতো, লম্বা পাশ বরাবর দুটি সারিতে পা থাকে, তবে তারা কেসের নীচের সমতলের সমান্তরাল।

আরও একটি উন্নয়ন ছিল QFP প্যাকেজ। এই বর্গাকার আকৃতির কেসটির প্রতিটি পাশে টার্মিনাল রয়েছে।পিএলএলসি কেসটি এটির মতোই, তবে এটি এখনও ডিআইপি-এর কাছাকাছি, যদিও পাগুলিও পুরো ঘেরের চারপাশে অবস্থিত।

কিছু সময়ের জন্য, ডিআইপি চিপগুলি প্রোগ্রামেবল ডিভাইসের সেক্টরে তাদের অবস্থান ধরে রেখেছে (রম, কন্ট্রোলার, পিএলএম), কিন্তু ইন-সার্কিট প্রোগ্রামিং এর বিস্তার দুই-সারি ট্রু-হোল প্যাকেজগুলিকেও এই এলাকার বাইরে নিয়ে গেছে। এখন এমনকি সেই অংশগুলি, যেগুলির গর্তে ইনস্টলেশনের কোনও বিকল্প নেই বলে মনে হচ্ছে, এসএমডি-কর্মক্ষমতা পেয়েছে - উদাহরণস্বরূপ, ইন্টিগ্রেটেড ভোল্টেজ স্টেবিলাইজার ইত্যাদি।

মাইক্রোপ্রসেসর কেস উন্নয়ন একটি ভিন্ন পথ নিয়েছে. যেহেতু পিনের সংখ্যা যুক্তিসঙ্গত বর্গক্ষেত্রের যেকোনও পরিধির চারপাশে মাপসই হয় না, তাই একটি বড় মাইক্রোসার্কিটের পা একটি ম্যাট্রিক্স আকারে সাজানো হয় (পিজিএ, এলজিএ, ইত্যাদি).

মাইক্রোচিপ ব্যবহারের সুবিধা

মাইক্রোসার্কিটের আবির্ভাব ইলেকট্রনিক্স জগতে বিপ্লব ঘটিয়েছে (বিশেষ করে মাইক্রোপ্রসেসর প্রযুক্তিতে) এক বা একাধিক কক্ষে থাকা ল্যাম্পের কম্পিউটারগুলিকে একটি ঐতিহাসিক কৌতূহল হিসাবে স্মরণ করা হয়। কিন্তু একটি আধুনিক প্রসেসরে প্রায় 20 বিলিয়ন ট্রানজিস্টর থাকে। যদি আমরা একটি ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রফলকে কমপক্ষে 0.1 বর্গ সেন্টিমিটারের বিচ্ছিন্ন সংস্করণে নিই, তবে প্রসেসরের দ্বারা সামগ্রিকভাবে দখল করা এলাকাটি কমপক্ষে 200,000 বর্গ মিটার হতে হবে - প্রায় 2,000 মাঝারি আকারের তিন-রুম। অ্যাপার্টমেন্ট

এছাড়াও আপনাকে মেমরি, সাউন্ড কার্ড, অডিও কার্ড, নেটওয়ার্ক অ্যাডাপ্টার এবং অন্যান্য পেরিফেরালগুলির জন্য স্থান প্রদান করতে হবে। এই ধরনের একাধিক বিচ্ছিন্ন উপাদান মাউন্ট করার খরচ হবে বিশাল, এবং অপারেশনের নির্ভরযোগ্যতা অগ্রহণযোগ্যভাবে কম। সমস্যা সমাধান এবং মেরামত একটি অবিশ্বাস্যভাবে দীর্ঘ সময় লাগবে. এটা স্পষ্ট যে উচ্চ মাত্রার একীকরণের চিপ ছাড়া ব্যক্তিগত কম্পিউটারের যুগ কখনই আসত না।এছাড়াও, আধুনিক প্রযুক্তি না থাকলে, বৃহৎ কম্পিউটিং শক্তির প্রয়োজন এমন ডিভাইসগুলি তৈরি করা হত না - গৃহস্থালী থেকে শিল্প বা বৈজ্ঞানিক

ইলেকট্রনিক্সের বিকাশের দিকটি আগামী বহু বছরের জন্য পূর্বনির্ধারিত। এটি, প্রথমত, মাইক্রোসার্কিট উপাদানগুলির একীকরণের ডিগ্রি বৃদ্ধি, যা প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে যুক্ত। সামনে একটি গুণগত উল্লম্ফন রয়েছে, যখন মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের সম্ভাবনা সীমায় আসবে, তবে এটি একটি বরং দূরবর্তী ভবিষ্যতের প্রশ্ন।

অনুরূপ নিবন্ধ: