Başa dön

ENTEGRE NEDİR? ENTEGRE ÇEŞİTLERİ VE ENTEGRE TARİHÇESİ

Bu Yazımızda Entegre Nedir, Tarihçesi, Tasarımı ve Çeşitleri Nelerdir Gibi Sorulara Cevap Bulacağız.

 

İÇİNDEKİLER

ENTEGRE NEDİR?

ENTEGRE’NİN TARİHÇESİ

ENTEGRE TASARIMI

ENTEGRE ÜRETİMİ

ENTEGRE ÇEŞİTLERİ

ENTEGRE YARDIMCI ELEMANI

 

 

ENTEGRE (İNTEGRATED CİRCUİT – IC) NEDİR?

Kelime anlamı olarak bütünleştirmek, bütünleşik gibi anlamlara gelmektedir. Elektronik devre elemanlarının (direnç, diyot, transistör vb.) bir sistem içerisinde ve bir işlev amacında bir araya getirilmeleriyle oluşan yeni öge olarak açıklanabilir. Kısaca Entegre Devre Nedir Tek bir çekirdekte toplayan eleman olarak bilinir.

İngilizce integrated circuit, monolithic integrated circuit, ya da IC olarak, Türkçe tümdevre, yonga, kırmık, çip, mikroçip, tümleşik devre ya da “Entegre Devre” olarak adlandırılır.

 

ENTEGRE’NİN TARİHÇESİ

1949 yılında Almanya’ da doğan mühendis Werner Jacobi, entegre yapısına benzer bir yapı ile sinyal yükseltici devre tasarladı. Ancak bu yapı çok aşamalıydı ve 3 masaya sığıyordu.

12 Eylül 1958’de, Texas Instruments şirketinin bir çalışanı olan Jack Kilby, ilk entegre devreyi tanıttı. Bununla birlikte her devre elemanını tek tek birbirine bağlamak yerine, tüm irtibatları hazır olacak şekilde tek bir devre elemanı kullanılabilecekti.

 

Jack Kilby' e Ait Olan İlk Entegre

Jack Kilby’ e Ait Olan İlk Entegre

 

Kilby’nin üretmiş olduğu entegreler germanyum’ dan yapılıyordu. 1959 yılında Fairchild Semiconductor firması çalışanı Robert Noyce germanyum yerine dünya üzerinde daha fazla ölçüde bulunan silikon kullanarak entegrelerin daha kolay imal edilmesini ve yaygınlaşması sağlandı.

 

Solda Jack Kilby, Sağda Robert Noyce (Entegrenin İcadı)

Solda Jack Kilby, Sağda Robert Noyce (Entegrenin İcadı)

 

Texas Instruments’ de çalışan Kilby, 2000 yılında bu icadı için Nobel ödülü aldı. İcadı, 2009 yılında IEEE tarafından “dönüm noktası” olarak kayıtlara geçti.

İlk entegreler birkaç adet transistörden oluşuyordu. Bu bile, lojik kapıları gibi bilgisayarların temel yapı taşlarının boyutunun çok daha küçülmesini sağlayabiliyordu.Bu teknikle üretilen entegre devreler, en fazla 5 adet civarında transistöre sahip olabiliyordu. Çok daha fazla sayıda devre elemanının entegre edilebilmesi, fotolitografi yöntemi ile mümkün olmuştur.

 

fotolitografi

fotolitografi

 

 

İlk “entegre” bilgisayar işlemcisi, 1970 yılında üretilen Intel 4004’tür.

 

İntel 4004

İntel 4004

 

ENTEGRE TASARIMI

Entegre üretiminde CMOS teknolojisi sık sık kullanılıyor. Transistör başına düşük maliyet ve fazla sayıda entegre üretimine olanak sağlayan bu teknolojinin yanı sıra BJT temelli teknolojiler de kullanılır.

Entegrelerin üretimi ise belirli aşamalar ile gerçekleştirilir. Bu etaplar ise genel olarak oksitleme, temizleme ve yayma şeklindedir. Böylece transistör, diyot, kapasitör, direnç gibi elemanların yerleşimi tamamlanmış olur.

Elemanların bağlantıları ise alüminyum ile yapılır ve ayrıca bu aşamada entegrenin dışarısı ile bağlantısı kurulur.

 

ENTEGRE ÜRETİMİ

Litografi

Silikon devre levhası teşkil aşaması olarak da bilinir. Lazer ile tabakalara entegrenin baskı devresi işlenir. Bu sayede maskeleme ve baskılama işlemine hazır bir yüzey elde edilmiş olur.

 

Gravür (Oyma Baskı)

Seçici bir şekilde devre levhasında istenmeyen gereçlerin çıkartılma aşamasıdır.

 

Tortu Giderme

Fiziksel veya kimyasal yollarla levhanın temizlenmesi prosedürüdür. Temizlik ve yüzey oluşturma aşamalarının ilkidir.

 

EPROM Mikroçip Olarak Bilinen Entegrenin Yakından Görünümü

EPROM Mikroçip Olarak Bilinen Entegrenin Yakından Görünümü

 

Oksidasyon

Oksijen veya su kullanılarak silikon levhanın tabakalarının silikon dioksit malzemesine dönüştürülmesi işlemidir.

 

İyon Yerleştirme

Tabakanın son şeklinin verildiği bu aşamada iyonize edilmiş partiküller, elektrik alan sayesinde tabakaya yerleştirilir.

 

Difüzyon

İyon bombardımanı sonrası oluşabilecek olan çeşitli istenmeyen partikülleri tabakadan temizle işlemidir.

 

 

Entegre Çeşitleri

1) Yapılarında kullanılan eleman türüne göre entegreler
2) Bünyesindeki transistör adetine göre entegreler
3) Teknolojisine göre entegreler

 

Çeşitli Entegre Tipleri

Çeşitli Entegre Tipleri

 

 

Entegrelerin, gerilim regülatör bünyesinden mikroişlemciler’ e kadar çok geniş bir kullanım alanı mevcut. Bu kullanım amaçları doğrultusunda ise 2 tür entegre vardır:

 

1) Analog entegre

2) Dijital entegre

  1. TTL entegre (BJT kullanılır)
  2. CMOS entegre (MOSFET kullanılır)

 

TTL ve CMOS entegrelerin lojik 1 ve 0 için kullandığı gerilim eşikleri farklıdır. Günümüzde enerji verimliliği ve hızları sebebiyle işlemciler genellikle CMOS teknolojisi kullanılarak üretilmektedir.

Her ikisi de 4’lü NAND kapısı entegresi, fakat soldaki TTL (7400), sağdaki ise CMOS (4011)

Her ikisi de 4’lü NAND kapısı entegresi, fakat soldaki TTL (7400), sağdaki ise CMOS (4011)

 

Kılıflarına Göre Entegreler

Entegreler, delikli kartlara lehimlenecek şekilde THT tipinde (through hole technology) veya devre kartı üzerine lehimlenecek şekilde SMD (surface mount device) kılıflarda üretilirler.

THT tipindeki entegreleri breadboard üzerinde veya devre kartında lehimleyerek kolayca kullanabiliriz . Çoğunlukla bu çeşit entegreler DIP (dual-inline package, çift sıralı) kılıfında üretilmektedir.

SMD entegreler ise makineler tarafından imal edilen devre kartlarında kullanılmaları için tasarlandıklarından dolayı çok daha küçük yapılarda olabilir.

 

ENTEGRE YARDIMCI ELEMANI

Entegre soketleri mikroişlemci, eprom, eeprom vb. ana devre elemanlarının, elektronik devre kartı üzerinde fiziksel müdahalede bulunmadan, devre kartından sökülüp takılmasına imkan sağlayan yardımcı üründür. Devre kartının zarar görmesini önlemek ve müdahale aşamasında zamandan tasarruf sağlamak amacıyla kullanılır.

Entegre Soketi

Entegre Soketi

 

Entegre Soketi

Entegre Soketi

Entegre Soketi

Entegre Soketi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bu yazımızda da sizlere Entegre Devre Nedir, Tarihçesi, Tasarımı ve Çeşitleri Nelerdir Gibi Sorulara cevap vermeye çalıştık umarım yapacağınız projelerde sizlere yardımcı olur.

 

Diğer Tüm Güncel Haberler ve Combo Projeler için Bağlantılara Tıklayabilirsiniz.

Robocombo.com Adresinde Projelerinizde Kullanabileceğiniz Entegreleri ve Entegre Soketlerini Bulabilirsiniz.

Okuduğunuz İçin Teşekkürler.