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जनवरी ७,२०२१

एकीकृत सर्किट डिजाइन और एक्सटेंशन

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एकीकृत सर्किट डिजाइन और एक्सटेंशन

आईसी डिज़ाइन या इंटीग्रेटेड सर्किट डिज़ाइन इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग की एक उप-श्रेणी है, जो इंटीग्रेटेड सर्किट या आईसी को डिज़ाइन करने के लिए आवश्यक विशिष्ट तर्क और सर्किट डिज़ाइन तकनीकों को घेरती है। आईसी में छोटे पैमाने के इलेक्ट्रॉनिक घटक जैसे प्रतिरोधक, ट्रांजिस्टर, कैपेसिटर इत्यादि शामिल होते हैं, जो एक मोनोलिथिक सेमीकंडक्टर पर विद्युत ग्रिड में निर्मित होते हैं।

डिजिटल और एनालॉग आईसी डिज़ाइन, आईसी डिज़ाइन की दो व्यापक श्रेणियां हैं। माइक्रोप्रोसेसर, एफपीजीए, विभिन्न मेमोरी (जैसे: रैम, रॉम और फ्लैश) और डिजिटल एएसआईसी जैसे घटक डिजिटल आईसी डिजाइन द्वारा निर्मित होते हैं। डिजिटल डिज़ाइन के मुख्य फोकस बिंदु तार्किक शुद्धता, अधिकतम सर्किट घनत्व सुनिश्चित करना और घड़ी और समय संकेतों की कुशल रूटिंग सुनिश्चित करने के लिए सर्किट लगाना हैं। पावर आईसी डिज़ाइन और आरएफ आईसी डिज़ाइन ऐसे क्षेत्र हैं जिनमें एनालॉग आईसी डिज़ाइन की विशेषज्ञता है। एनालॉग आईसी डिज़ाइन का उपयोग चरण लॉक लूप, ऑप-एम्प, ऑसिलेटर, रैखिक नियामक और सक्रिय फिल्टर के डिजाइन में किया जाता है। एनालॉग डिज़ाइन अर्धचालक उपकरणों की भौतिकी जैसे प्रतिरोध, लाभ, शक्ति अपव्यय और मिलान के बारे में परेशान करता है। एनालॉग सिग्नल प्रवर्धन और फ़िल्टरिंग की अखंडता आम तौर पर महत्वपूर्ण है और इस कारण से, एनालॉग इंटीग्रेटेड सर्किट डिजिटल आईसी डिज़ाइन की तुलना में तुलनात्मक रूप से बड़े क्षेत्र सक्रिय उपकरणों का उपयोग करते हैं और आमतौर पर सर्किटरी में इतने घने नहीं होते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों द्वारा सेमीकंडक्टर उपकरणों पर निर्भरता दिन-ब-दिन बढ़ती जा रही है क्योंकि एकीकरण स्तर पहले से कहीं अधिक तेज़ी से बढ़ रहा है और सबसे छोटे पैकेजों में अधिक सर्किटरी पैक करना आवश्यक है। कंप्यूटर सिस्टम को पूरा करने के लिए आवश्यक विभिन्न सर्किट घटक जैसे कैपेसिटर, ट्रांजिस्टर, रेसिस्टर इत्यादि को एक व्यक्तिगत सिलिकॉन डाई पर स्थापित किया जा सकता है।

जब एक पैकेज में अलग-अलग सिलिकॉन (आरएफ सर्किट के लिए सिलिकॉन जर्मेनियम, या माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी सर्किट के लिए गैलियम आर्सेनाइड) होता है जो एक बड़े इलेक्ट्रॉनिक सर्किट या सिस्टम के किसी हिस्से या अपने आप में एक संपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम का निर्माण करता है, तो इसे इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) कहा जाता है। . जब IC द्वारा एक पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम बनाया जाता है, तो इसे आम तौर पर SoC (सिस्टम ऑन ए चिप) के रूप में उल्लेख किया जाता है। वर्तमान समय के संचार आईसी SoC डिज़ाइन के हैं।

एमसीएम (मल्टीचिप मॉड्यूल) में एक से अधिक डाई शामिल हैं और यह आईसी का विस्तार है; हम उदाहरण के लिए कह सकते हैं, सर्किट और सेंसर को एक व्यक्तिगत पैकेज में समायोजित किया जाना है, लेकिन इसे एक व्यक्तिगत डाई पर स्थापित करना संभव नहीं है। शुरुआत में एमसीएम का उल्लेख एक हाइब्रिड सर्किट के रूप में किया गया था, जिसमें एक सामान्य सर्किट बेस पर कई आईसी और निष्क्रिय घटक शामिल होते हैं जो उस बेस के भीतर स्थापित कंडक्टरों द्वारा एकीकृत होते हैं। एमसीएम को लागू करके आकार में कमी और सिग्नल गिरावट से संबंधित जटिलताओं को कम किया जा सकता है।

आईसी का एक विस्तार मल्टीचिप मॉड्यूल (एमसीएम) है, जिसमें कई डाई होते हैं; उदाहरण के लिए, जब सेंसर और सर्किट को एक ही पैकेज में रखा जाना है, लेकिन जिसे एक ही डाई पर नहीं बनाया जा सकता है। मूल रूप से हाइब्रिड सर्किट के रूप में संदर्भित, एमसीएम में एक सामान्य सर्किट बेस पर दो या दो से अधिक आईसी और निष्क्रिय घटक होते हैं जो उस बेस के भीतर निर्मित कंडक्टरों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। एमसीएम आकार में कमी की समस्या में मदद करता है और सिग्नल गिरावट को कम करने में मदद करता है।

उपकरणों को एक पैकेज (SiP) में सिस्टम पर लंबवत रूप से ढेर किया जाता है, जो MCM का विस्तार है। सब्सट्रेट से तार का जुड़ाव सामान्य है। SiP का एक विस्तार पैकेज पर पैकेज (PoP) है।

डेविड स्मिथ, USComponent.com के वरिष्ठ उपाध्यक्ष, 2001 से IGBT पावर ट्रांजिस्टर मॉड्यूल वितरक हैं।
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