পণ্য বৈশিষ্ট্য

নথি ও মিডিয়া

পরিবেশগত এবং রপ্তানি শ্রেণীবিভাগ

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট

একটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC) হল একটি সেমিকন্ডাক্টর চিপ যা ক্যাপাসিটর, ডায়োড, ট্রানজিস্টর এবং প্রতিরোধকের মতো অনেক ছোট উপাদান বহন করে।এই ক্ষুদ্র উপাদানগুলি ডিজিটাল বা এনালগ প্রযুক্তির সাহায্যে ডেটা গণনা এবং সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়।আপনি একটি আইসিকে একটি ছোট চিপ হিসাবে ভাবতে পারেন যা একটি সম্পূর্ণ, নির্ভরযোগ্য সার্কিট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।একটি সমন্বিত সার্কিট একটি কাউন্টার, অসিলেটর, পরিবর্ধক, লজিক গেট, টাইমার, কম্পিউটার মেমরি বা এমনকি মাইক্রোপ্রসেসর হতে পারে।

একটি আইসিকে আজকের সমস্ত ইলেকট্রনিক ডিভাইসের একটি মৌলিক বিল্ডিং ব্লক হিসাবে বিবেচনা করা হয়।এর নামটি একটি পাতলা, সিলিকন-তৈরি সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের মধ্যে এমবেড করা একাধিক আন্তঃসংযুক্ত উপাদানগুলির একটি সিস্টেমের পরামর্শ দেয়।

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ইতিহাস 

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের পিছনের প্রযুক্তিটি 1950 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে রবার্ট নয়েস এবং জ্যাক কিলবি দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল।মার্কিন বিমান বাহিনী এই নতুন আবিষ্কারের প্রথম ভোক্তা ছিল।জ্যাক কিলবি 2000 সালে তার ক্ষুদ্র আইসি আবিষ্কারের জন্য পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন।

কিলবির ডিজাইন প্রবর্তনের 1.5 বছর পর, রবার্ট নয়েস ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের নিজস্ব সংস্করণ চালু করেন।তার মডেল কিলবির ডিভাইসে বেশ কিছু ব্যবহারিক সমস্যা সমাধান করেছে।নয়েস তার মডেলের জন্য সিলিকনও ব্যবহার করেছিলেন, জ্যাক কিলবি জার্মেনিয়াম ব্যবহার করেছিলেন। 

রবার্ট নয়েস এবং জ্যাক কিলবি উভয়েই সমন্বিত সার্কিটে অবদানের জন্য মার্কিন পেটেন্ট পেয়েছেন।তারা বেশ কয়েক বছর ধরে আইনি সমস্যা নিয়ে লড়াই করেছিল।অবশেষে, Noyce এবং Kilby এর উভয় কোম্পানিই তাদের উদ্ভাবনগুলিকে ক্রস-লাইসেন্স করার এবং একটি বিশাল বিশ্ব বাজারে তাদের পরিচয় করিয়ে দেওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছে।

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের প্রকারভেদ

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট দুই ধরনের হয়।এইগুলো:

1. এনালগ আইসি

এনালগ আইসিগুলির একটি ক্রমাগত পরিবর্তনযোগ্য আউটপুট রয়েছে, তারা যে সংকেত পাচ্ছে তার উপর নির্ভর করে।তত্ত্বগতভাবে, এই ধরনের আইসিগুলি সীমাহীন সংখ্যক রাজ্য অর্জন করতে পারে।এই ধরনের আইসিতে, আন্দোলনের আউটপুট স্তরটি সিগন্যালের ইনপুট স্তরের একটি রৈখিক ফাংশন।

লিনিয়ার আইসি রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি (RF) এবং অডিও-ফ্রিকোয়েন্সি (AF) পরিবর্ধক হিসাবে কাজ করতে পারে।অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার (op-amp) হল সাধারণত এখানে ব্যবহৃত ডিভাইস।উপরন্তু, একটি তাপমাত্রা সেন্সর আরেকটি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন.লিনিয়ার আইসি বিভিন্ন ডিভাইস চালু এবং বন্ধ করতে পারে একবার সিগন্যাল একটি নির্দিষ্ট মান পৌঁছালে।আপনি ওভেন, হিটার এবং এয়ার কন্ডিশনারগুলিতে এই প্রযুক্তিটি খুঁজে পেতে পারেন। 

2. ডিজিটাল আইসি 

এগুলি এনালগ আইসি থেকে আলাদা।তারা সংকেত স্তরের একটি ধ্রুবক পরিসীমা উপর কাজ করে না.পরিবর্তে, তারা কয়েকটি প্রাক-সেট স্তরে কাজ করে।ডিজিটাল আইসি মৌলিকভাবে লজিক গেটের সাহায্যে কাজ করে।লজিক গেট বাইনারি ডেটা ব্যবহার করে।বাইনারি ডেটাতে সিগন্যালের মাত্র দুটি স্তর রয়েছে যা নিম্ন (লজিক 0) এবং উচ্চ (লজিক 1) নামে পরিচিত।

ডিজিটাল আইসি কম্পিউটার, মডেম ইত্যাদির মতো বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়।

কেন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট জনপ্রিয়?

প্রায় 30 বছর আগে উদ্ভাবিত হওয়া সত্ত্বেও, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি এখনও অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।আসুন তাদের জনপ্রিয়তার জন্য দায়ী কিছু উপাদান নিয়ে আলোচনা করা যাক: 

1. পরিমাপযোগ্যতা 

কয়েক বছর আগে, সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের আয় একটি অবিশ্বাস্য 350 বিলিয়ন মার্কিন ডলার পর্যন্ত পৌঁছেছিল।ইন্টেল এখানে সবচেয়ে বড় অবদানকারী ছিল।অন্যান্য খেলোয়াড়ও ছিল, এবং এর বেশিরভাগই ডিজিটাল বাজারের অন্তর্গত।আপনি যদি সংখ্যার দিকে তাকান, আপনি দেখতে পাবেন যে সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের 80 শতাংশ বিক্রয় এই বাজার থেকে হয়েছিল।

এই সাফল্যে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট বড় ভূমিকা রেখেছে।আপনি দেখতে পাচ্ছেন, সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের গবেষকরা সমন্বিত সার্কিট, এর অ্যাপ্লিকেশন এবং এর স্পেসিফিকেশন বিশ্লেষণ করেছেন এবং এটিকে বড় করেছেন।

উদ্ভাবিত প্রথম আইসিতে মাত্র কয়েকটি ট্রানজিস্টর ছিল – 5টি নির্দিষ্ট।এবং এখন আমরা মোট 5.5 বিলিয়ন ট্রানজিস্টর সহ ইন্টেলের 18-কোর Xeon দেখেছি।অধিকন্তু, IBM এর স্টোরেজ কন্ট্রোলারে 2015 সালে 480 MB L4 ক্যাশ সহ 7.1 বিলিয়ন ট্রানজিস্টর ছিল।

এই স্কেলেবিলিটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির প্রচলিত জনপ্রিয়তায় একটি বড় ভূমিকা পালন করেছে।

2. খরচ

একটি আইসির খরচ নিয়ে বেশ কিছু বিতর্ক হয়েছে।বছরের পর বছর ধরে, একটি আইসির প্রকৃত মূল্য সম্পর্কেও একটি ভুল ধারণা রয়েছে।এর পেছনের কারণ হল ICs এখন আর একটি সাধারণ ধারণা নয়।প্রযুক্তি অত্যন্ত দ্রুত গতিতে এগিয়ে যাচ্ছে, এবং চিপ ডিজাইনারদের অবশ্যই IC-এর খরচ গণনা করার সময় এই গতি বজায় রাখতে হবে।

কয়েক বছর আগে, সিলিকন ডাই-এর উপর নির্ভর করত আইসি-এর জন্য খরচ গণনা।সেই সময়ে, একটি চিপ খরচ অনুমান করা সহজে ডাই আকার দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে।যদিও সিলিকন এখনও তাদের গণনার একটি প্রাথমিক উপাদান, বিশেষজ্ঞদের IC খরচ গণনা করার সময় অন্যান্য উপাদানগুলিও বিবেচনা করতে হবে।

এখনও অবধি, বিশেষজ্ঞরা একটি IC-এর চূড়ান্ত খরচ নির্ধারণের জন্য একটি মোটামুটি সহজ সমীকরণ তৈরি করেছেন:

চূড়ান্ত আইসি খরচ = প্যাকেজ খরচ + পরীক্ষার খরচ + ডাই খরচ + শিপিং খরচ

এই সমীকরণটি সমস্ত প্রয়োজনীয় উপাদান বিবেচনা করে যা চিপ তৈরিতে বিশাল ভূমিকা পালন করে।এটি ছাড়াও, আরও কিছু কারণ থাকতে পারে যা বিবেচনা করা যেতে পারে।IC খরচ অনুমান করার সময় মনে রাখা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে দাম একাধিক কারণে উৎপাদন প্রক্রিয়ার সময় পরিবর্তিত হতে পারে।

এছাড়াও, উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন গৃহীত যে কোনও প্রযুক্তিগত সিদ্ধান্ত প্রকল্পের ব্যয়ের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে।

3. নির্ভরযোগ্যতা

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির উত্পাদন একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল কাজ কারণ এর জন্য লক্ষ লক্ষ চক্রের সময় সমস্ত সিস্টেমকে অবিচ্ছিন্নভাবে কাজ করতে হবে।বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র, চরম তাপমাত্রা এবং অন্যান্য অপারেটিং অবস্থা সবই আইসি অপারেশনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

যাইহোক, এই সমস্যাগুলির বেশিরভাগই সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত উচ্চ-চাপ পরীক্ষার ব্যবহারের মাধ্যমে নির্মূল করা হয়।এটি কোনো নতুন ব্যর্থতা প্রক্রিয়া প্রদান করে না, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি করে।আমরা উচ্চ চাপ ব্যবহারের মাধ্যমে তুলনামূলকভাবে স্বল্প সময়ে ব্যর্থতা বন্টন নির্ধারণ করতে পারি।

এই সমস্ত দিকগুলি নিশ্চিত করতে সাহায্য করে যে একটি সমন্বিত সার্কিট সঠিকভাবে কাজ করতে সক্ষম।

উপরন্তু, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির আচরণ নির্ধারণের জন্য এখানে কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

তাপমাত্রা

তাপমাত্রা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে, আইসি উত্পাদন অত্যন্ত কঠিন করে তোলে।

ভোল্টেজ, বৈদ্যুতিক একক বিশেষ.

ডিভাইসগুলি একটি নামমাত্র ভোল্টেজে কাজ করে যা সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে।

প্রক্রিয়া

ডিভাইসগুলির জন্য ব্যবহৃত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া বৈচিত্রগুলি হল থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ এবং চ্যানেলের দৈর্ঘ্য।প্রক্রিয়া বৈচিত্র হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:

• অনেক থেকে অনেক
• ওয়েফার থেকে ওয়েফার
• মরতে মরতে

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্যাকেজ

প্যাকেজটি একটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ডাইকে গুটিয়ে রাখে, এটি আমাদের জন্য এটির সাথে সংযোগ করা সহজ করে তোলে।ডাই-এর প্রতিটি বাহ্যিক সংযোগ প্যাকেজের একটি পিনের সাথে সোনার তারের একটি ছোট টুকরা দিয়ে সংযুক্ত থাকে।পিনগুলি হল এক্সট্রুডিং টার্মিনাল যা রূপালী রঙের।তারা চিপের অন্যান্য অংশের সাথে সংযোগ করতে সার্কিটের মধ্য দিয়ে যায়।এগুলি অত্যন্ত প্রয়োজনীয় কারণ এগুলি সার্কিটের চারপাশে যায় এবং একটি সার্কিটের তার এবং বাকি উপাদানগুলির সাথে সংযোগ করে।

এখানে বিভিন্ন ধরণের প্যাকেজ ব্যবহার করা যেতে পারে।তাদের সকলের অনন্য মাউন্টের ধরন, অনন্য মাত্রা এবং পিনের সংখ্যা রয়েছে।চলুন দেখে নেওয়া যাক কিভাবে এটি কাজ করে।

পিন গণনা

সমস্ত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট পোলারাইজড, এবং প্রতিটি পিন ফাংশন এবং অবস্থান উভয় ক্ষেত্রেই আলাদা।এর মানে প্যাকেজটিকে নির্দেশ করতে হবে এবং একে অপরের থেকে সমস্ত পিন আলাদা করতে হবে।বেশিরভাগ আইসি প্রথম পিন দেখানোর জন্য একটি বিন্দু বা একটি খাঁজ ব্যবহার করে।

একবার আপনি প্রথম পিনের অবস্থান শনাক্ত করলে, সার্কিটের চারপাশে ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে যাওয়ার সাথে সাথে বাকি পিন নম্বরগুলি একটি ক্রমানুসারে বৃদ্ধি পায়।

মাউন্টিং

মাউন্ট একটি প্যাকেজ ধরনের অনন্য বৈশিষ্ট্য এক.সমস্ত প্যাকেজ দুটি মাউন্টিং বিভাগের একটি অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে: সারফেস-মাউন্ট (এসএমডি বা এসএমটি) বা থ্রু-হোল (পিটিএইচ)।থ্রু-হোল প্যাকেজগুলির সাথে কাজ করা অনেক সহজ কারণ সেগুলি বড়।এগুলি একটি সার্কিটের একপাশে স্থির করা এবং অন্যটিতে সোল্ডার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

সারফেস-মাউন্ট প্যাকেজগুলি ছোট থেকে বিয়োগ পর্যন্ত বিভিন্ন আকারে আসে।এগুলি বাক্সের একপাশে স্থির করা হয় এবং পৃষ্ঠে সোল্ডার করা হয়।এই প্যাকেজের পিনগুলি হয় চিপের উপর ঋজু থাকে, পাশ দিয়ে চেপে দেওয়া হয়, অথবা কখনও কখনও চিপের বেসে একটি ম্যাট্রিক্সে সেট করা হয়।একটি পৃষ্ঠ-মাউন্ট আকারে সমন্বিত সার্কিটগুলিকে একত্রিত করার জন্য বিশেষ সরঞ্জামগুলির প্রয়োজন হয়।

ডুয়াল ইন-লাইন

ডুয়াল ইন-লাইন প্যাকেজ (ডিআইপি) সবচেয়ে সাধারণ প্যাকেজগুলির মধ্যে একটি।এটি এক ধরনের থ্রু-হোল আইসি প্যাকেজ।এই ছোট চিপগুলিতে একটি কালো, প্লাস্টিকের, আয়তাকার আবাসনের বাইরে উল্লম্বভাবে প্রসারিত পিনের দুটি সমান্তরাল সারি রয়েছে।

পিনগুলির মধ্যে প্রায় 2.54 মিমি ব্যবধান রয়েছে - ব্রেডবোর্ড এবং কয়েকটি অন্যান্য প্রোটোটাইপিং বোর্ডগুলিতে ফিট করার জন্য একটি আদর্শ আদর্শ।পিনের সংখ্যার উপর নির্ভর করে, ডিআইপি প্যাকেজের সামগ্রিক মাত্রা 4 থেকে 64 পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে।

পিনের প্রতিটি সারির মধ্যবর্তী অঞ্চলটি একটি ব্রেডবোর্ডের কেন্দ্র অঞ্চলকে ওভারল্যাপ করতে DIP ICs সক্ষম করার জন্য ব্যবধান করা হয়।এটি নিশ্চিত করে যে পিনের নিজস্ব সারি আছে এবং ছোট না।

ছোট-আউটলাইন

ছোট-আউটলাইন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্যাকেজ বা SOIC একটি পৃষ্ঠ-মাউন্ট অনুরূপ।এটি একটি ডিআইপিতে সমস্ত পিন বাঁকিয়ে এটিকে সঙ্কুচিত করে তৈরি করা হয়।আপনি একটি অবিচলিত হাত এবং এমনকি একটি বন্ধ চোখ দিয়ে এই প্যাকেজগুলি একত্রিত করতে পারেন - এটি খুব সহজ!

কোয়াড ফ্ল্যাট

কোয়াড ফ্ল্যাট প্যাকেজগুলি চারটি দিকেই পিনগুলি স্প্লে করে৷একটি কোয়াড ফ্ল্যাট আইসি-তে মোট পিনের সংখ্যা একটি পাশের আটটি পিন থেকে (মোট 32টি) এক পাশে সত্তরটি পিন পর্যন্ত (মোট 300+) হতে পারে।এই পিনের মধ্যে প্রায় 0.4 মিমি থেকে 1 মিমি জায়গা থাকে।কোয়াড ফ্ল্যাট প্যাকেজের ছোট রূপগুলি লো-প্রোফাইল (LQFP), পাতলা (TQFP), এবং খুব পাতলা (VQFP) প্যাকেজ নিয়ে গঠিত।

বল গ্রিড অ্যারে

বল গ্রিড অ্যারে বা বিজিএ হল সবচেয়ে উন্নত আইসি প্যাকেজ।এগুলি অবিশ্বাস্যভাবে জটিল, ছোট প্যাকেজ যেখানে সমন্বিত সার্কিটের ভিত্তির উপর একটি দ্বি-মাত্রিক গ্রিডে সোল্ডারের ছোট বলগুলি স্থাপন করা হয়।অনেক সময় বিশেষজ্ঞরা সরাসরি ডাইয়ের সাথে সোল্ডার বল সংযুক্ত করেন!

বল গ্রিড অ্যারে প্যাকেজগুলি প্রায়শই উন্নত মাইক্রোপ্রসেসরগুলির জন্য ব্যবহার করা হয়, যেমন রাস্পবেরি পাই বা পিসিডুইনো।