الدارة المدمجة
حمّل البحث جاهز للطبع ⇩⇩⇩⇩⇩⇩⇩
1 تعريف:
هي قطعة أحادي بلور من السيلسيوم
النقي حجمها بعض المليمترات مربع ، يحقن بداخلها عناصر الكترونية (
مقاومات،مكثفات،ثنائيات،مقاحل).
·
تعتبر الدوائر المتكاملة (ICs)
عماد وأساس الإلكترونيات الحديثة، فهي المكون الأهم والأكثر فعالية في معظم
الدوائر الإلكترونية. إنها الشرائح السوداء الصغيرة التي تراها حولك في كل مكان
وفي كل لوحة إلكترونية. إذا لم تكن شخصاً مولعاً بالإلكترونيات التناظرية
فبالتأكيد يحتوي كل مشروع من المشاريع التي تبنيها على دائرة متكاملة واحدة على
الأقل؛ لذلك من المهم للغاية أن نفهم ما هي الدوائر المتكاملة من الداخل ومن
الخارج.
مكونات الدائرة المدمجة
تعتمد فكرة صناعة الدائرة المتكاملة على خطوات:
·
تكوين سبيكة سيلكون
اسطوانية مصمتة من نوع
p
·
تقطيع
الاسطوانة إلى أقراص
·
ترسيب طبقة رفيعة من
نوع
n
·
حقن بنوع pلصنع قاعدة الترانزستور
والمقاومات
· ترسيب طبقة من مادة
حساسة للضوء
· تعريض المناطق المراد
حقنها للضوء
· حقن بنوع p
·
تكرار نفس الخطوات ولكن
بنوع
n لصنع باعث الترانزستور
·
تكرار نفس الخطوات
للحقن بنوع
+p للعزل بين الترانزستورات
·
طبقة أوكسيد للعزل
·
ثقب طبقة الأوكسيد في
أماكن التوصيل وطباعة التوصيلات بالألمونيوم
داخل الدائرة
المتكاملة
·
عندما تفكر بالدوائر
المتكاملة فأول ما يخطر ببالك هي تلك الشرائح السوداء الصغيرة. لكن ما الذي يوجد
بداخل تلك الشرائح؟
·
ما يوجد بداخل إحدى الدوائر المتكاملة
بعد إزالة غطاءها
·
المكونات الأساسية
بداخل الدوائر المتكاملة هي طبقات معقدة من أشباه الموصلات (semiconductors) والنحاس وبعض المواد الأخرى تتصل معاً
لتكوين ترانزستورات أو مقاومات أو أي مكونات أخرى في الدائرة. ويطلق على مجموعة
تلك الطبقات المُشكّلة معاً اسم قالب (die).
·
·
نظرة عامة على قالب
دائرة متكاملة
·
الدوائر المتكاملة تكون
ذات حجم ضئيل، لكن شرائح شبه الموصل وطبقات النحاس التي تُكون الدائرة المتكاملة
تكون أصغر بكثير جداً، والتوصيلات بين تلك الطبقات معقدة للغاية. في الصورة
التالية نرى قطاع مُكبر من القالب الموجود بالأعلى:
·
قالب الدائرة المتكاملة
هو أصغر شكل لها، وهو صغير للغاية لدرجة لا تسمح بلحامه أو توصيله بمكونات أخرى.
لكي نجعل توصيل أو لحام الدوائر المتكاملة أمراً سهلاً يتم تغليف القالب. حزم
الدوائر المتكاملة IC packages)) تحول القالب الحساس الضئيل إلى الرقاقة السوداء التي نراها في
كل مكان.
المميزات والعيوب
المميزات
حجمها صغير
ويمكن أن يصل 1/10 بوصة مربعة.
·
استهلاكها للقدرة
الكهربائية ضعيف مقارنة بالأنواع الأخرى من العناصر.
·
تكلفة أقل (رخيصة الثمن).
·
تعمل الدائرة المتكاملة
بكفاءة عالية ربما تصل إلى 50 مرة من كفاءة الدوائر العادية.
·
تعمل بسرعة عالية حيث
أن الإشارة تأخذ زمناً أقل عند انتقالها داخل الدائرة.
·
عدم وجود لحامات داخلية
يقلل من احتمال حدوث فصل داخلي للأطراف حيث أن المكونات تتصل ببعضها عن طريق شرائح
رقيقة من المعدن.
العيوب
لا تعمل
بتيارات عالية بسبب صغر الحجم.
·
تتأثر الدوائر
المتكاملة بدرجة الحرارة ولذلك فهي تحتاج إلى وسيلة للتبريد عند العمل على قدرات
عالية.
·
لا يمكن تصنيع بعض
المكونات داخل الدائرة المتكاملة مثل الملفات نظراً لكبر حجم الملف المصنع
بإستخدام طريقة تصنيع الدوائر المتكاملة وكذلك المكثفات ذات السعات الكبيرة.
·
لا يمكن إصلاح الدوائر
المتكاملة عند تلفها ولكن يتم إستبدالها.
تعليقات
إرسال تعليق