خبریں

شاید اوہم کے قانون کے بعد، الیکٹرانکس میں دوسرا سب سے مشہور قانون مور کا قانون ہے: انٹیگریٹڈ سرکٹ پر تیار کیے جانے والے ٹرانزسٹروں کی تعداد ہر دو سال یا اس سے زیادہ دگنی ہوجاتی ہے۔ چونکہ چپ کا جسمانی سائز تقریباً وہی رہتا ہے، اس کا مطلب ہے کہ وقت کے ساتھ ساتھ انفرادی ٹرانزسٹر چھوٹے ہوتے جائیں گے۔ ہم نے توقع کرنا شروع کر دی ہے کہ چھوٹے فیچر سائز والے چپس کی ایک نئی نسل عام رفتار سے ظاہر ہو گی، لیکن چیزوں کو چھوٹا کرنے کا کیا فائدہ؟ کیا چھوٹے کا مطلب ہمیشہ بہتر ہوتا ہے؟
پچھلی صدی میں، الیکٹرانک انجینئرنگ نے زبردست ترقی کی ہے۔ 1920 کی دہائی میں، جدید ترین AM ریڈیوز میں کئی ویکیوم ٹیوبیں، کئی بڑے انڈکٹرز، کیپسیٹرز اور ریزسٹرس، اینٹینا کے طور پر استعمال ہونے والی درجنوں میٹر تاریں، اور بیٹریوں کا ایک بڑا سیٹ شامل تھا۔ پورے آلہ کو طاقت دینے کے لیے۔آج، آپ اپنی جیب میں موجود ڈیوائس پر ایک درجن سے زیادہ میوزک اسٹریمنگ سروسز سن سکتے ہیں، اور آپ بہت کچھ کر سکتے ہیں۔ لیکن مائنیچرائزیشن صرف پورٹیبلٹی کے لیے نہیں ہے: یہ بالکل ضروری ہے کہ وہ کارکردگی حاصل کرے جس کی ہم آج اپنے آلات سے توقع کرتے ہیں۔
چھوٹے اجزاء کا ایک واضح فائدہ یہ ہے کہ وہ آپ کو ایک ہی حجم میں مزید فعالیت شامل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ یہ خاص طور پر ڈیجیٹل سرکٹس کے لیے اہم ہے: زیادہ اجزاء کا مطلب ہے کہ آپ اسی وقت میں زیادہ پروسیسنگ کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، نظریہ میں، ایک 64 بٹ پروسیسر کے ذریعے پروسیس کی جانے والی معلومات کی مقدار گھڑی کی ایک ہی فریکوئنسی پر چلنے والے 8 بٹ سی پی یو سے آٹھ گنا ہے۔ لیکن اس کے لیے آٹھ گنا زیادہ اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے: رجسٹر، ایڈرز، بسیں، وغیرہ سبھی آٹھ گنا بڑے ہوتے ہیں۔ لہذا آپ کو یا تو ایک چپ کی ضرورت ہے جو آٹھ گنا بڑا ہو یا ٹرانزسٹر جو آٹھ گنا چھوٹا ہو۔
یہی بات میموری چپس کے لیے بھی درست ہے: چھوٹے ٹرانزسٹر بنانے سے، آپ کے پاس اسی حجم میں زیادہ ذخیرہ کرنے کی جگہ ہوتی ہے۔ آج زیادہ تر ڈسپلے میں پکسلز پتلے فلم ٹرانزسٹروں سے بنے ہیں، اس لیے ان کو کم کرنا اور زیادہ ریزولوشن حاصل کرنا سمجھ میں آتا ہے۔ ، ٹرانزسٹر جتنا چھوٹا ہوگا، اتنا ہی بہتر ہے، اور ایک اور اہم وجہ ہے: ان کی کارکردگی بہت بہتر ہوئی ہے۔ لیکن بالکل کیوں؟
جب بھی آپ ٹرانزسٹر بنائیں گے تو یہ کچھ اضافی پرزہ جات مفت فراہم کرے گا۔ ہر ٹرمینل میں سیریز میں ایک ریزسٹر ہوتا ہے۔ کرنٹ لے جانے والی کوئی بھی شے بھی سیلف انڈکٹنس رکھتی ہے۔ آخر کار، ایک دوسرے کا سامنا کرنے والے دو کنڈکٹرز کے درمیان ایک گنجائش ہوتی ہے۔ یہ تمام اثرات بجلی کا استعمال کریں اور ٹرانزسٹر کی رفتار کو کم کریں۔ پرجیوی کیپیسیٹینس خاص طور پر پریشان کن ہیں: ہر بار جب ٹرانزسٹرز کو آن یا آف کیا جائے تو انہیں چارج اور ڈسچارج کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے لیے بجلی کی فراہمی میں وقت اور کرنٹ درکار ہوتا ہے۔
دو کنڈکٹرز کے درمیان کیپیسیٹینس ان کے جسمانی سائز کا ایک فنکشن ہے: چھوٹے سائز کا مطلب ہے چھوٹی گنجائش۔ اور چونکہ چھوٹے کیپسیٹرز کا مطلب زیادہ رفتار اور کم طاقت ہے، چھوٹے ٹرانجسٹر زیادہ گھڑی کی تعدد پر چل سکتے ہیں اور ایسا کرنے میں کم گرمی کو ختم کر سکتے ہیں۔
جیسے جیسے آپ ٹرانزسٹروں کا سائز چھوٹا کرتے ہیں، صلاحیت صرف وہی اثر نہیں ہے جو بدلتا ہے: بہت سے عجیب کوانٹم مکینیکل اثرات ہیں جو بڑے آلات کے لیے واضح نہیں ہیں۔ تاہم، عام طور پر، ٹرانزسٹروں کو چھوٹا کرنے سے وہ تیز تر ہو جائیں گے۔ لیکن الیکٹرانک مصنوعات زیادہ ہوتی ہیں۔ صرف ٹرانزسٹروں کے مقابلے۔ جب آپ دوسرے اجزاء کو کم کرتے ہیں تو وہ کیسے کام کرتے ہیں؟
عام طور پر، غیر فعال اجزاء جیسے کہ ریزسٹرس، کیپسیٹرز، اور انڈکٹرز چھوٹے ہونے پر بہتر نہیں ہوں گے: بہت سے طریقوں سے، وہ خراب ہو جائیں گے۔ اس لیے، ان اجزاء کی مائنیچرائزیشن بنیادی طور پر ان کو چھوٹے حجم میں سکیڑنا ہے۔ ، اس طرح پی سی بی کی جگہ کی بچت۔
ریزسٹر کا سائز بہت زیادہ نقصان کیے بغیر کم کیا جا سکتا ہے۔ مواد کے ٹکڑے کی مزاحمت اس کے ذریعے دی جاتی ہے، جہاں l لمبائی ہے، A کراس سیکشنل ایریا ہے، اور ρ مواد کی مزاحمتی صلاحیت ہے۔ صرف لمبائی اور کراس سیکشن کو کم کریں، اور جسمانی طور پر چھوٹے ریزسٹر کے ساتھ ختم ہو جائیں، لیکن پھر بھی وہی مزاحمت ہے۔ صرف ایک نقصان یہ ہے کہ جب ایک ہی طاقت کو ضائع کیا جائے تو، جسمانی طور پر چھوٹے ریزسٹرز بڑے ریزسٹروں سے زیادہ گرمی پیدا کریں گے۔ ریزسٹرس کو صرف کم طاقت والے سرکٹس میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ جدول دکھاتا ہے کہ کس طرح SMD ریزسٹرس کی زیادہ سے زیادہ پاور ریٹنگ ان کے سائز میں کمی کے ساتھ کم ہو جاتی ہے۔
آج، آپ جو سب سے چھوٹا ریزسٹر خرید سکتے ہیں وہ میٹرک 03015 سائز (0.3 ملی میٹر x 0.15 ملی میٹر) ہے۔ ان کی ریٹیڈ پاور صرف 20 میگاواٹ ہے اور صرف ان سرکٹس کے لیے استعمال ہوتی ہے جو بہت کم پاور کو ضائع کرتے ہیں اور سائز میں انتہائی محدود ہیں۔ ایک چھوٹا میٹرک 0201 پیکج (0.2 ملی میٹر x 0.1 ملی میٹر) جاری کر دیا گیا ہے، لیکن ابھی تک پیداوار میں نہیں ڈالا گیا ہے۔ لیکن اگر وہ مینوفیکچرر کے کیٹلاگ میں نظر آتے ہیں، تو ان سے ہر جگہ ہونے کی توقع نہ کریں: زیادہ تر پک اینڈ پلیس روبوٹ کافی درست نہیں ہوتے ہیں۔ انہیں ہینڈل کرنے کے لئے، تاکہ وہ اب بھی طاق مصنوعات ہو سکتے ہیں.
Capacitors کو بھی چھوٹا کیا جا سکتا ہے، لیکن اس سے ان کی گنجائش کم ہو جائے گی۔ شنٹ کیپیسیٹر کی گنجائش کا حساب لگانے کا فارمولا ہے، جہاں A بورڈ کا رقبہ ہے، d ان کے درمیان فاصلہ ہے، اور ε ڈائی الیکٹرک مستقل ہے۔ (انٹرمیڈیٹ میٹریل کی خاصیت)۔ اگر کیپسیٹر (بنیادی طور پر ایک فلیٹ ڈیوائس) کو چھوٹا کیا گیا ہے، تو اس کے رقبے کو کم کرنا چاہیے، اس طرح گنجائش کو کم کرنا چاہیے۔ مواد اور مینوفیکچرنگ میں ترقی کی وجہ سے، جس نے پتلی فلمیں (چھوٹی d) اور خصوصی ڈائی الیکٹرکس (بڑے ε کے ساتھ) کو بھی ممکن بنایا ہے، گزشتہ چند دہائیوں میں کیپسیٹرز کا سائز نمایاں طور پر سکڑ گیا ہے۔
آج دستیاب سب سے چھوٹا کپیسیٹر انتہائی چھوٹے میٹرک 0201 پیکیج میں ہے: صرف 0.25 ملی میٹر x 0.125 ملی میٹر۔ ان کی گنجائش اب بھی کارآمد 100 این ایف تک محدود ہے، اور زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیج 6.3 V ہے۔ اس کے علاوہ، یہ پیکیجز بہت چھوٹے ہیں اور ان کو سنبھالنے کے لیے جدید آلات کی ضرورت ہوتی ہے، ان کے وسیع پیمانے پر اپنانے کو محدود کرتے ہوئے
انڈکٹرز کے لیے کہانی تھوڑی مشکل ہے۔ سیدھی کنڈلی کا انڈکٹنس اس کے ذریعے دیا جاتا ہے، جہاں N موڑ کی تعداد ہے، A کنڈلی کا کراس سیکشنل ایریا ہے، l اس کی لمبائی ہے، اور μ ہے مادی مستقل (پارگمیتا)۔ اگر تمام جہتوں کو آدھے سے کم کر دیا جائے تو انڈکٹنس بھی نصف تک کم ہو جائے گی۔ تاہم، تار کی مزاحمت ایک جیسی رہتی ہے: اس کی وجہ یہ ہے کہ تار کی لمبائی اور کراس سیکشن کم ہو کر ایک اس کی اصل قیمت کا چوتھائی۔ اس کا مطلب ہے کہ آپ انڈکٹنس کے نصف حصے میں ایک ہی مزاحمت کے ساتھ ختم ہوتے ہیں، لہذا آپ کوائل کے معیار (Q) عنصر کو آدھا کر دیتے ہیں۔
سب سے چھوٹا تجارتی طور پر دستیاب مجرد انڈکٹر انچ سائز 01005 (0.4 mm x 0.2 mm) کو اپناتا ہے۔ یہ 56 nH تک زیادہ ہیں اور ان میں چند اوہم کی مزاحمت ہوتی ہے۔ ایک انتہائی چھوٹے میٹرک 0201 پیکیج میں انڈکٹرز 2014 میں جاری کیے گئے تھے، لیکن بظاہر وہ کبھی بھی مارکیٹ میں متعارف نہیں ہوئے ہیں۔
انڈکٹرز کی جسمانی حدود کو ڈائنامک انڈکٹنس نامی ایک رجحان کے ذریعے حل کیا گیا ہے، جسے گرافین سے بنی کنڈلیوں میں دیکھا جا سکتا ہے۔ لیکن اس کے باوجود، اگر اسے تجارتی لحاظ سے قابل عمل طریقے سے تیار کیا جائے، تو اس میں 50 فیصد اضافہ ہو سکتا ہے۔ کوائل کو اچھی طرح سے چھوٹا نہیں کیا جا سکتا۔ تاہم، اگر آپ کا سرکٹ ہائی فریکوئنسی پر کام کر رہا ہے، تو یہ ضروری نہیں کہ کوئی مسئلہ ہو۔
یہ ہمیں ایک اور چیز کی طرف لاتا ہے جسے پچھلی صدی میں چھوٹا کیا گیا ہے لیکن آپ کو فوری طور پر نظر نہیں آئے گا: وہ طول موج جسے ہم مواصلات کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ ابتدائی ریڈیو نشریات میں تقریباً 300 میٹر کی طول موج کے ساتھ تقریباً 1 میگا ہرٹز کی درمیانی لہر کی AM فریکوئنسی استعمال ہوتی تھی۔ 100 میگاہرٹز یا 3 میٹر پر مرکوز FM فریکوئنسی بینڈ 1960 کے آس پاس مقبول ہوا، اور آج ہم بنیادی طور پر 1 یا 2 GHz (تقریباً 20 سینٹی میٹر) کے ارد گرد 4G کمیونیکیشنز استعمال کرتے ہیں۔ زیادہ فریکوئنسی کا مطلب معلومات کی ترسیل کی زیادہ صلاحیت ہے۔یہ چھوٹے بنانے کی وجہ سے ہے کہ ہمارے پاس سستے، قابل اعتماد اور توانائی بچانے والے ریڈیو ہیں جو ان تعدد پر کام کرتے ہیں۔
سکڑتی طول موج انٹینا کو سکڑ سکتی ہے کیونکہ ان کا سائز براہ راست اس فریکوئنسی سے منسلک ہوتا ہے جس کی انہیں ترسیل یا وصول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ آج کے موبائل فونز کو لمبے پھیلے ہوئے اینٹینا کی ضرورت نہیں ہے، GHz تعدد پر ان کے وقف مواصلات کی بدولت، جس کے لیے اینٹینا صرف ایک ہونا ضروری ہے۔ سینٹی میٹر لمبا۔ یہی وجہ ہے کہ زیادہ تر موبائل فونز جن میں ابھی بھی ایف ایم ریسیورز ہوتے ہیں استعمال کرنے سے پہلے آپ سے ائرفون لگانا ضروری ہوتا ہے: ریڈیو کو ان ایک میٹر لمبی لہروں سے کافی سگنل کی طاقت حاصل کرنے کے لیے ائرفون کے تار کو اینٹینا کے طور پر استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
جہاں تک ہمارے چھوٹے انٹینا سے جڑے ہوئے سرکٹس کا تعلق ہے، جب وہ چھوٹے ہوتے ہیں، تو درحقیقت انہیں بنانا آسان ہو جاتا ہے۔ یہ نہ صرف اس لیے ہے کہ ٹرانجسٹر تیز تر ہو گئے ہیں، بلکہ اس لیے بھی کہ ٹرانسمیشن لائن کے اثرات اب کوئی مسئلہ نہیں رہے ہیں۔ مختصر یہ کہ جب لمبائی ایک تار طول موج کے دسویں حصے سے زیادہ ہے، آپ کو سرکٹ کو ڈیزائن کرتے وقت اس کی لمبائی کے ساتھ فیز شفٹ پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ 2.4 GHz پر، اس کا مطلب ہے کہ تار کے صرف ایک سینٹی میٹر نے آپ کے سرکٹ کو متاثر کیا ہے۔اگر آپ مجرد اجزاء کو ایک ساتھ ٹانکا لگاتے ہیں تو درد سر ہوتا ہے، لیکن اگر آپ سرکٹ کو چند مربع ملی میٹر پر لگاتے ہیں تو یہ کوئی مسئلہ نہیں ہے۔
مور کے قانون کے انتقال کی پیشین گوئی کرنا، یا یہ ظاہر کرنا کہ یہ پیشین گوئیاں بار بار غلط ہیں، سائنس اور ٹیکنالوجی کی صحافت میں ایک بار بار چلنے والا موضوع بن گیا ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ انٹیل، سام سنگ اور ٹی ایس ایم سی، تین حریف ہیں جو اب بھی سب سے آگے ہیں۔ گیم کے بارے میں، فی مربع مائیکرو میٹر مزید خصوصیات کو سکیڑنا جاری رکھیں، اور مستقبل میں کئی نسلوں کے بہتر چپس متعارف کروانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ اگرچہ ہر قدم پر انہوں نے جو پیشرفت کی ہے وہ دو دہائیاں پہلے کی طرح زیادہ نہیں ہو سکتی ہے، لیکن ٹرانجسٹروں کی مائنیچرائزیشن جاری ہے
تاہم، مجرد اجزاء کے لیے، ایسا لگتا ہے کہ ہم ایک فطری حد تک پہنچ چکے ہیں: انہیں چھوٹا کرنے سے ان کی کارکردگی میں بہتری نہیں آتی، اور فی الحال دستیاب سب سے چھوٹے اجزاء زیادہ تر استعمال کے معاملات کی ضرورت سے چھوٹے ہیں۔ ایسا لگتا ہے کہ مجرد آلات کے لیے مور کا کوئی قانون نہیں ہے، لیکن اگر مور کا قانون ہے تو ہم یہ دیکھنا پسند کریں گے کہ ایک شخص SMD سولڈرنگ چیلنج کو کتنا آگے بڑھا سکتا ہے۔
میں ہمیشہ سے ایک پی ٹی ایچ ریزسٹر کی تصویر لینا چاہتا ہوں جو میں نے 1970 کی دہائی میں استعمال کیا تھا، اور اس پر ایس ایم ڈی ریزسٹر لگانا چاہتا ہوں، بالکل اسی طرح جیسے میں اب تبدیل کر رہا ہوں۔ میرا مقصد اپنے بھائیوں اور بہنوں کو بنانا ہے (ان میں سے کوئی بھی نہیں الیکٹرانک مصنوعات) کتنی تبدیلیاں، بشمول میں اپنے کام کے حصوں کو بھی دیکھ سکتا ہوں، (جیسے جیسے میری بینائی خراب ہوتی جارہی ہے، میرے ہاتھ کانپتے جارہے ہیں)۔
میں یہ کہنا پسند کرتا ہوں، کیا یہ ایک ساتھ ہے یا نہیں۔ مجھے واقعی "بہتر ہو جاؤ، بہتر ہو جاؤ" سے نفرت ہے۔کبھی کبھی آپ کی ترتیب اچھی طرح سے کام کرتی ہے، لیکن آپ مزید حصے حاصل نہیں کر سکتے۔ یہ کیا بات ہے؟ ایک اچھا تصور ایک اچھا تصور ہے، اور اسے بغیر کسی وجہ کے بہتر کرنے کے بجائے اسے جیسا ہے اسی طرح رکھنا بہتر ہے۔
"حقیقت یہ ہے کہ تینوں کمپنیاں انٹیل، سام سنگ اور ٹی ایس ایم سی اب بھی اس گیم میں سب سے آگے مقابلہ کر رہی ہیں، فی مربع مائیکرو میٹر مزید خصوصیات کو مسلسل نچوڑ رہی ہیں۔"
الیکٹرانک پرزے بڑے اور مہنگے ہوتے ہیں۔ 1971 میں اوسط خاندان کے پاس صرف چند ریڈیو، ایک سٹیریو اور ایک ٹی وی تھا۔ 1976 تک کمپیوٹر، کیلکولیٹر، ڈیجیٹل گھڑیاں اور گھڑیاں سامنے آ چکی تھیں، جو صارفین کے لیے چھوٹی اور سستی تھیں۔
کچھ مائنیچرائزیشن ڈیزائن سے آتی ہے۔ آپریشنل ایمپلیفائر گائریٹروں کے استعمال کی اجازت دیتے ہیں، جو کچھ معاملات میں بڑے انڈکٹرز کی جگہ لے سکتے ہیں۔ فعال فلٹرز انڈکٹرز کو بھی ختم کر دیتے ہیں۔
بڑے اجزاء دوسری چیزوں کو فروغ دیتے ہیں: سرکٹ کو کم سے کم کرنا، یعنی سرکٹ کو کام کرنے کے لیے کم سے کم اجزاء استعمال کرنے کی کوشش۔ آج، ہمیں اتنی پرواہ نہیں ہے۔ سگنل کو ریورس کرنے کے لیے کسی چیز کی ضرورت ہے؟ ایک آپریشنل ایمپلیفائر لیں۔ کیا آپ کو ریاستی مشین کی ضرورت ہے؟ ایک mpu.etc لیں۔ آج کل کے اجزاء واقعی چھوٹے ہیں، لیکن درحقیقت اس کے اندر بہت سے اجزاء موجود ہیں۔ اس لیے بنیادی طور پر آپ کے سرکٹ کا سائز بڑھ جاتا ہے اور بجلی کی کھپت بڑھ جاتی ہے۔ سگنل کو الٹنے کے لیے استعمال ہونے والا ٹرانزسٹر کم طاقت استعمال کرتا ہے۔ ایک آپریشنل ایمپلیفائر کے مقابلے میں ایک ہی کام کو پورا کریں۔ لیکن پھر دوبارہ، مائنیچرائزیشن طاقت کے استعمال کا خیال رکھے گی۔ بس یہ ہے کہ جدت ایک مختلف سمت میں چلی گئی ہے۔
آپ نے واقعی کم سائز کے سب سے بڑے فوائد/اسباب میں سے کچھ کو کھو دیا: پیکیج پرجیوی میں کمی اور پاور ہینڈلنگ میں اضافہ (جو کہ متضاد لگتا ہے)۔
عملی نقطہ نظر سے، ایک بار جب فیچر کا سائز تقریباً 0.25u تک پہنچ جاتا ہے، تو آپ GHz کی سطح تک پہنچ جائیں گے، اس وقت بڑا SOP پیکیج سب سے بڑا* اثر پیدا کرنا شروع کر دیتا ہے۔ لمبی بانڈنگ وائرز اور وہ لیڈز بالآخر آپ کو مار ڈالیں گی۔
اس وقت، QFN/BGA پیکجوں میں کارکردگی کے لحاظ سے بہت بہتری آئی ہے۔اس کے علاوہ، جب آپ پیکج کو اس طرح فلیٹ لگاتے ہیں، تو آپ کو *نمایاں طور پر* بہتر تھرمل کارکردگی اور بے نقاب پیڈ ملتے ہیں۔
اس کے علاوہ، Intel، Samsung، اور TSMC یقینی طور پر ایک اہم کردار ادا کریں گے، لیکن ASML اس فہرست میں بہت زیادہ اہم ہو سکتا ہے۔ یقیناً، یہ غیر فعال آواز پر لاگو نہیں ہو سکتا…
یہ صرف اگلی نسل کے عمل کے نوڈس کے ذریعے سلیکون کے اخراجات کو کم کرنے کے بارے میں نہیں ہے۔ دوسری چیزیں، جیسے بیگ۔ چھوٹے پیکجوں کے لیے کم مواد اور wcsp یا اس سے بھی کم کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھوٹے پیکجز، چھوٹے PCBs یا ماڈیولز وغیرہ۔
میں اکثر کچھ کیٹلاگ پروڈکٹس دیکھتا ہوں، جہاں صرف ڈرائیونگ فیکٹر لاگت میں کمی ہے۔ کچھ مسابقتی فوائد ہونے چاہئیں جن کا صارفین کو خیال ہے)
بڑے اجزاء کے فوائد میں سے ایک اینٹی تابکاری مواد ہے۔ چھوٹے ٹرانجسٹر اس اہم صورتحال میں کائناتی شعاعوں کے اثرات کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، خلا اور یہاں تک کہ اونچائی پر موجود رصد گاہوں میں۔
مجھے رفتار میں اضافے کی کوئی بڑی وجہ نظر نہیں آئی۔ سگنل کی رفتار تقریباً 8 انچ فی نینو سیکنڈ ہے۔ لہٰذا صرف سائز کو کم کرنے سے، تیز چپس ممکن ہیں۔
آپ پیکیجنگ کی تبدیلیوں اور کم سائیکلوں (1/فریکوئنسی) کی وجہ سے پھیلاؤ میں تاخیر میں فرق کا حساب لگا کر اپنی ریاضی کی جانچ کر سکتے ہیں۔ یعنی دھڑوں کی تاخیر/مدت کو کم کرنا۔ آپ دیکھیں گے کہ یہ اس طرح بھی ظاہر نہیں ہوتا ہے۔ گول کرنے والا عنصر۔
ایک چیز جو میں شامل کرنا چاہتا ہوں وہ یہ ہے کہ بہت سے ICs، خاص طور پر پرانے ڈیزائن اور اینالاگ چپس، اصل میں کم نہیں ہوتے، کم از کم اندرونی طور پر۔ خودکار مینوفیکچرنگ میں بہتری کی وجہ سے، پیکجز چھوٹے ہو گئے ہیں، لیکن اس کی وجہ یہ ہے کہ ڈی آئی پی پیکجوں میں عام طور پر بہت سی چیزیں ہوتی ہیں۔ اندر جگہ باقی ہے، اس لیے نہیں کہ ٹرانزسٹر وغیرہ چھوٹے ہو گئے ہیں۔
روبوٹ کو تیز رفتار پک اینڈ پلیس ایپلی کیشنز میں چھوٹے پرزوں کو حقیقت میں ہینڈل کرنے کے لیے کافی درست بنانے کے مسئلے کے علاوہ، ایک اور مسئلہ چھوٹے پرزوں کو قابل اعتماد طریقے سے ویلڈنگ کا ہے۔ سپیشل سولڈر پیسٹ، سپیشل سٹیپ سولڈر پیسٹ ٹیمپلیٹس (جہاں ضرورت ہو تھوڑی مقدار میں سولڈر پیسٹ لگائیں، لیکن پھر بھی بڑے اجزاء کے لیے کافی سولڈر پیسٹ فراہم کریں) بہت مہنگے ہونے لگے۔ اس لیے مجھے لگتا ہے کہ ایک سطح مرتفع ہے، اور سرکٹ میں مزید چھوٹے پن کی ضرورت ہے۔ بورڈ کی سطح صرف ایک مہنگا اور قابل عمل طریقہ ہے۔ اس وقت، آپ سلکان ویفر کی سطح پر مزید انضمام بھی کر سکتے ہیں اور مجرد اجزاء کی تعداد کو کم سے کم تک آسان بنا سکتے ہیں۔
آپ اسے اپنے فون پر دیکھیں گے۔ 1995 کے آس پاس، میں نے گیراج کی فروخت میں کچھ ابتدائی موبائل فون خریدے جن میں سے ہر ایک کو چند ڈالرز کے عوض خریدا گیا۔ زیادہ تر ICs سوراخ سے ہوتے ہیں۔ پہچاننے کے قابل CPU اور NE570 کمپینڈر، بڑے دوبارہ استعمال کے قابل IC۔
پھر میں نے کچھ اپڈیٹ شدہ ہینڈ ہیلڈ فونز کے ساتھ اختتام کیا۔ وہاں بہت کم اجزاء ہیں اور تقریباً کچھ بھی مانوس نہیں۔ ICs کی ایک چھوٹی سی تعداد میں، نہ صرف کثافت زیادہ ہوتی ہے، بلکہ ایک نیا ڈیزائن (SDR دیکھیں) بھی اپنایا جاتا ہے، جس سے زیادہ تر مجرد اجزاء جو پہلے ناگزیر تھے۔
> (جہاں ضرورت ہو تھوڑی مقدار میں سولڈر پیسٹ لگائیں، لیکن پھر بھی بڑے اجزاء کے لیے کافی سولڈر پیسٹ فراہم کریں)
ارے، میں نے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے "3D/Wave" ٹیمپلیٹ کا تصور کیا: جہاں سب سے چھوٹے پرزے ہیں وہاں پتلا، اور جہاں پاور سرکٹ ہے وہاں موٹا۔
آج کل، ایس ایم ٹی کے اجزاء بہت چھوٹے ہیں، آپ اپنے سی پی یو کو ڈیزائن کرنے اور اسے PCB پر پرنٹ کرنے کے لیے اصلی مجرد اجزاء (74xx اور دیگر ردی کی ٹوکری نہیں) استعمال کر سکتے ہیں۔ اسے LED کے ساتھ چھڑکیں، آپ اسے حقیقی وقت میں کام کرتے ہوئے دیکھ سکتے ہیں۔
سالوں کے دوران، میں یقینی طور پر پیچیدہ اور چھوٹے اجزاء کی تیز رفتار ترقی کی تعریف کرتا ہوں۔ وہ زبردست پیشرفت فراہم کرتے ہیں، لیکن ساتھ ہی وہ پروٹوٹائپنگ کے تکراری عمل میں پیچیدگی کی ایک نئی سطح کا اضافہ کرتے ہیں۔
اینالاگ سرکٹس کی ایڈجسٹمنٹ اور سمولیشن کی رفتار اس سے کہیں زیادہ تیز ہے جو آپ لیبارٹری میں کرتے ہیں۔ جیسے جیسے ڈیجیٹل سرکٹس کی فریکوئنسی بڑھتی ہے، پی سی بی اسمبلی کا حصہ بن جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ٹرانسمیشن لائن کے اثرات، پھیلاؤ میں تاخیر۔ کسی بھی کٹنگ کی پروٹو ٹائپنگ۔ ایج ٹیکنالوجی لیبارٹری میں ایڈجسٹمنٹ کرنے کے بجائے ڈیزائن کو صحیح طریقے سے مکمل کرنے پر خرچ کی جاتی ہے۔
جہاں تک شوق کی اشیاء کا تعلق ہے، تشخیص۔ سرکٹ بورڈ اور ماڈیول سکڑنے والے اجزاء اور پری ٹیسٹنگ ماڈیولز کا حل ہیں۔
اس سے چیزیں "مذاق" کھو سکتی ہیں، لیکن میرے خیال میں کام یا مشاغل کی وجہ سے آپ کے پروجیکٹ کو پہلی بار کام کرنا زیادہ معنی خیز ہو سکتا ہے۔
میں کچھ ڈیزائنز کو تھرو ہول سے ایس ایم ڈی میں تبدیل کر رہا ہوں۔ سستی پروڈکٹس بنائیں، لیکن ہاتھ سے پروٹو ٹائپ بنانے میں مزہ نہیں آتا۔ ایک چھوٹی سی غلطی: "متوازی جگہ" کو "متوازی پلیٹ" کے طور پر پڑھنا چاہیے۔
نہیں، نظام کی جیت کے بعد، آثار قدیمہ کے ماہرین اب بھی اس کے نتائج سے الجھے رہیں گے۔ کون جانتا ہے، شاید 23ویں صدی میں، سیاروں کا اتحاد ایک نیا نظام اپنائے گا…
میں مزید اتفاق نہیں کر سکا۔ 0603 کا سائز کیا ہے؟ یقیناً، 0603 کو امپیریل سائز کے طور پر رکھنا اور 0603 میٹرک سائز 0604 (یا 0602) کو "کالنا" اتنا مشکل نہیں ہے، چاہے یہ تکنیکی طور پر غلط ہو (یعنی: اصل مماثل سائز - ویسے بھی نہیں)۔سخت)، لیکن کم از کم سب کو معلوم ہو جائے گا کہ آپ کس ٹیکنالوجی کے بارے میں بات کر رہے ہیں (میٹرک/امپیریل)!
"عام طور پر، غیر فعال اجزاء جیسے ریزسٹرس، کیپسیٹرز، اور انڈکٹرز بہتر نہیں ہوں گے اگر آپ انہیں چھوٹا کرتے ہیں۔"