İnternet Arşivinden Kitap Görüntüleri
Entegre Devre Tasarımları ve Uzantıları
IC tasarımı veya Entegre Devre tasarımı, entegre devreleri veya IC'leri tasarlamak için gereken özel mantık ve devre tasarımı tekniklerini kapsayan, elektronik mühendisliğinin bir alt kategorisidir. IC'ler, monolitik bir yarı iletken üzerinde bir elektrik ızgarası halinde üretilen dirençler, transistörler, kapasitörler vb. gibi küçük ölçekli elektronik bileşenlerden oluşur.
Dijital ve analog IC tasarımları, IC tasarımının iki geniş kategorisidir. Mikroişlemciler, FPGA'ler, farklı bellekler (RAM, ROM ve flash gibi) ve dijital ASIC'ler gibi bileşenler dijital IC tasarımıyla üretilir. Dijital tasarımın ana odak noktaları mantıksal doğruluk, maksimum devre yoğunluğunun sağlanması ve devrelerin saat ve zamanlama sinyallerinin verimli yönlendirilmesini sağlayacak şekilde yerleştirilmesidir. Güç Tümdevre tasarımı ve RF Tümdevre tasarımı Analog Tümdevre tasarımının uzmanlık sahibi olduğu alanlardır. Analog IC tasarımı, faz kilitli döngülerin, op-amp'lerin, osilatörlerin, doğrusal regülatörlerin ve aktif filtrelerin tasarımında kullanılır. Analog tasarım, yarı iletken cihazların direnç, kazanç, güç dağıtımı ve eşleşme gibi fiziki özelliklerini rahatsız etmektedir. Analog sinyal amplifikasyonu ve filtrelemenin bütünlüğü genellikle kritiktir ve bu nedenle analog entegre devreler, dijital IC tasarımlarına göre nispeten daha büyük alan aktif cihazlar kullanır ve genellikle devre açısından çok fazla yoğun değildir.
Entegrasyon seviyesi her zamankinden daha hızlı arttığından ve en küçük paketlere daha fazla devre sığdırmak gerektiğinden, elektronik sistemlerin yarı iletken cihazlara olan bağımlılığı her geçen gün artıyor. Bilgisayar sistemlerini tamamlamak için gerekli olan kapasitörler, transistörler, dirençler vb. gibi çeşitli devre bileşenleri ayrı bir silikon kalıba yerleştirilebilir.
Bir paket, daha büyük bir elektronik devrenin veya sistemin bir kısmını veya kendi başına bir elektronik sistemin tamamını oluşturan ayrı ayrı silikon (RF devreleri için silikon germanyum veya mikrodalga frekans devreleri için galyum arsenit) içerdiğinde, Entegre Devre (IC) olarak adlandırılır. . IC tarafından tam elektronik bir sistem oluşturulduğunda, genellikle SoC (Çip Üzerinde Sistem) olarak anılır. Günümüz iletişim entegreleri SoC tasarımlıdır.
MCM (Multichip Module) birden fazla kalıptan oluşur ve IC'nin bir uzantısıdır; örneğin devrelerin ve sensörlerin ayrı bir pakette barındırılacağını ancak bunun tek bir kalıp üzerine kurulmasının mümkün olmadığını söyleyebiliriz. MCM'den başlangıçta bir hibrit devre olarak bahsedilmişti; bu devre, ortak bir devre tabanı üzerinde kurulu iletkenler tarafından birleştirilen birden fazla IC ve aktif olmayan bileşenlerden oluşuyor. Boyut küçültme ve sinyal bozulmasıyla ilgili komplikasyonlar MCM'nin uygulanmasıyla hafifletilebilir.
IC'nin bir uzantısı, birden fazla kalıp içeren çoklu çip modülüdür (MCM); örneğin sensörler ve devreler tek bir pakette barındırılacak ancak tek bir kalıpta üretilemeyecekse. Başlangıçta hibrit devre olarak adlandırılan MCM, ortak bir devre tabanında üretilen iletkenler ile birbirine bağlanan iki veya daha fazla IC'den ve pasif bileşenlerden oluşur. MCM, boyut küçültme problemine yardımcı olur ve sinyal bozulmasını hafifletmeye yardımcı olur.
Cihazlar, MCM'nin bir uzantısı olan bir paket (SiP) içerisinde sistem üzerinde dikey olarak istiflenir. Alt tabakaya tel bağlanması olağandır. SiP'nin bir uzantısı, paket üzerindeki pakettir (PoP).