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Integrierte Schaltkreise

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Abbildung 1: ICs gibt es in zahlreichen Gehäusen mit standardisierten Pinabständen. Sie können auf einer Leiterplatte montiert oder in IC-Sockel eingesetzt werden (Grafik mit freundlicher Genehmigung von Mouser Electronics).

Die Geschichte, Anwendung und Wartung dieser wichtigen Mikroelektronik-Komponenten werden erforscht.

Im Kontinuum der Mikroelektronik befinden sich die integrierten Schaltkreise (ICs) wahrscheinlich in der Mitte ihrer Entwicklung. Sie sind seit ihrer Einführung um die Mitte des letzten Jahrhunderts weit fortgeschritten, aber für die „kleiner ist besser“-Theorie ist kein Endpunkt in Sicht. Um mit dieser Umfrage zu beginnen, werfen wir einen Blick in die Vergangenheit, um zu sehen, wie die IC-Technologie aus einer primitiveren Halbleiterumgebung hervorgegangen ist. Natürlich waren die primitivsten dieser Vorläuferbauelemente Dioden (ELEVATOR WORLD, August 2014), da nur ein einzelner Übergang beteiligt war.

Lernziele

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, sollten Sie Folgendes erfahren haben:
♦ Das Aufkommen der IC-Technologie
♦ Wie sich das Mooresche Gesetz auf die IC-Entwicklung auswirkt
♦ Grenzen der IC-Entwicklung
♦ Die Bedeutung von Differenzverstärkern in IC-Anwendungen
♦ So beheben und reparieren Sie ICs in Aufzugssteuerungen

Das Gerät schnitt besser ab als die Dioden-Vakuumröhre der alten Welt, und als immer raffiniertere Produktionsmethoden auftauchten, sanken die Kosten für den Endverbraucher stark. Gleichzeitig erschien ein Gerät mit zwei Anschlüssen mit drei Leitungen. Der Transistor machte schlauchlose Radios möglich und Fernseher wurden viel kompakter und energieeffizienter. Dies war die zugrunde liegende Situation, als die IC-Technologie zum ersten Mal auftauchte, die nach heutigen Maßstäben in ihrer Form sehr begrenzt und vorläufig war.

1949 meldete der Siemens-Ingenieur Werner Jacobi einen wichtigen IC-Vorläufer zum Patent an: einen dreistufigen Verstärker, bei dem die fünf Transistoren ein gemeinsames Substrat belegen. Ziel war es, das bisher klobige Hörgerät zu miniaturisieren. Das damals konzipierte Gleichstromgerät ging zwar nicht in Serie, aber die zugrunde liegende Idee wurde Teil des intellektuellen Fundaments, das weitere Entwicklungen ermöglichte.

Im Jahr 1952 schrieb Geoffrey Dummer, ein Radarwissenschaftler des britischen Verteidigungsministeriums Royal Radar Establishment, ein Papier, das die Grundidee des IC darlegte, aber er war nicht in der Lage, das Gerät tatsächlich zu bauen. Mitte 1958 gelang Jack Kirby, der für Texas Instruments arbeitete, ein großer Durchbruch. Er schlug den IC vor, wie wir ihn kennen, und baute später in diesem Jahr das erste funktionierende Modell davon. Kirbys Gerät wurde auf einem Germaniumsubstrat gebaut. Weniger als ein Jahr später entwarf Robert Royce einen Chip mit einem Siliziumsubstrat. Es wurde von Fairchild Semiconductor produziert und war ein wesentlicher Schritt nach vorn.

Die IC-Entwicklung in den folgenden Jahren zeichnete sich durch die Fähigkeit aus, immer mehr Transistoren auf einem einzigen Chip zu platzieren. „Kleine Integration“ ist die Bezeichnung für die erste Stufe dieser Progression. Es bezieht sich auf die Technologie, die in den frühen Jahren vorherrschte, als die Anzahl der Transistoren, die auf einem einzigen Substrat integriert werden konnten, weniger als 100 betrug. Diese Chips bildeten das elektronische Gehirn für die Programme Minuteman Missile und Apollo, bei denen das Gewicht bei a . lag Prämie.

Aufeinanderfolgende Chipdichten waren „mittlere Integration“, „große Integration“, „sehr große Integration“ und „ultragroße Integration“. Die Grenzen zwischen diesen Ebenen haben keinen eindeutigen Sinn, außer dass sie eine Explosion in unserer Fähigkeit zur Herstellung einer riesigen Anzahl digitaler Logikgatter in immer kleineren Paketen nahelegen. Dieser Fortschritt wird durch das Mooresche Gesetz beschrieben, das besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren, die wir in einem einzelnen Chip platzieren können, alle zwei Jahre oder in einer anderen Version alle 18 Monate verdoppelt. Diese Aussage (die eher eine Beobachtung als ein tatsächliches Gesetz ist) ist zwar eine genaue Beschreibung des aktuellen Integrationsstandes, aber etwas phantasievoll, da sie darauf hindeutet, dass es in den dichtesten Mikrochips in Kürze mehr Bauelemente geben wird, als Elementarteilchen in unser Universum.

Trotzdem ist der erreichte Integrationsgrad erstaunlich. Derzeit werden einzelne ICs hergestellt, die Geräte mit einer Anzahl von mehreren zehn Milliarden enthalten. Diese Tatsache wurde durch die Entwicklung der Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter-(CMOS)-Technologie ermöglicht. Diese Technologie bezieht sich nicht auf ein einzelnes Gerät, sondern auf eine Schaltung, die in ihrer grundlegendsten Form aus zwei Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) besteht, einem P-Typ und einem N-Typ, die in Bezug auf zum angewandten Bias (EW, Oktober 2014). Da einer von ihnen ausgeschaltet ist, während der andere eingeschaltet ist, fließt kein Strom, außer sehr kurz während der Übergänge. Folglich gibt es selbst in den dichten Konfigurationen in VLSI und darüber hinaus eine minimale Wärmeentwicklung. Ohne CMOS gäbe es keine Internationale Raumstation, wie wir sie kennen.

Es gibt noch andere „Ziegelmauern“, die das Mooresche Gesetz neutralisieren könnten und vielleicht unsere Fähigkeit behindern, über dieses zeitlich begrenzte Sonnensystem hinaus zu wandern. Zum einen kann die Miniaturisierung nur so weit gehen, bis theoretische, praktische und wirtschaftliche Grenzen erreicht sind. Der neueste Gedanke scheint zu sein, dass sich das Mooresche Gesetz weiterentwickeln wird. Es zeichnet sich ab, dass durch den Einsatz von Nanomaterialien Schaltungen von der Größe einzelner Moleküle realisierbar sind. Dies sind Metalle, Keramiken und polymere Materialien, die lebenden Organismen ähneln, weil sie die Fähigkeit besitzen, sich selbst zu entwerfen und zu replizieren.

Der Wert dieser Miniaturisierung geht weit über die Idee hinaus, immer kompaktere Verbrauchergeräte zu schaffen, obwohl dies ein Vorteil ist. Kleinere Chips mit größerer Schaltungsdichte bedeuten, dass die für die interne Verdrahtung erforderlichen Verbindungsmedienbahnen kürzer und dünner werden, was die Geschwindigkeit des Geräts erheblich erhöht und die Kosten senkt. Ein theoretisiertes Material namens Stanen, das aus einer ein Atom dicken Zinnschicht besteht, könnte sich ähnlich wie ein Supraleiter bei Raumtemperatur verhalten.[1] Diese und andere Innovationen ebnen den Weg für leistungsfähigere ICs.

Wie die meisten anderen Halbleiter werden ICs mit planaren Prozessen auf mikrokristallinen Siliziumwafern aufgebaut. Die wesentlichen Schritte sind Dünnschicht, Lithographie, Ätzen und Dotieren. Zu Beginn werden SiO2 und polykristalline Filme auf das Siliziumsubstrat gebondet. Die nächste Schicht ist eine photoresistive oder lichtempfindliche Schicht, die durch eine Maske belichtet wird. Als nächstes wird das Produkt in einen Entwickler gegeben, wodurch sich die belichteten Bereiche auflösen. Dadurch bleiben die Bereiche, die nicht dem Licht ausgesetzt waren, intakt.

Die Lithographie besteht darin, das Maskenmuster auf Fotolackebene zu duplizieren, das zur Maske für den Ätzprozess wird. Die Photoresistschicht wird dann durch Aufbringen geeigneter Chemikalien entfernt, wodurch das Halbleitermaterial für die Dotierung vorbereitet wird. Bei diesem Verfahren werden sehr geringe Mengen spezifischer Verunreinigungen hinzugefügt. An den PN-Übergängen stehen Ladungsträger, Elektronen und Löcher, zur Verfügung, so dass eine Leitung bei Bedarf stattfinden kann und bei Nichtbedarf nicht stattfindet, abhängig von der Höhe und Polarität der angelegten Vorspannung.

Doping ist ein subtiles Unterfangen. Typischerweise wird ein Gas über einen Zeitraum von weniger als 12 Stunden über das Substrat geleitet. Abhängig von den gewünschten elektronischen Eigenschaften ist die Dotierung leicht oder stark. Bei leichter Dotierung liegt die Konzentration in der Größenordnung von einem Atom der Verunreinigung pro 100 Millionen Atome des P- oder N-Typ-Materials, während bei starker Dotierung das Verhältnis 1:10,000 beträgt. Diese sehr geringen Konzentrationen verwandeln uninteressante Platten aus geschmolzenem Strandsand in die Bausteine ​​für intelligente Maschinen.

Der oben beschriebene Arbeitsablauf wird nach Bedarf wiederholt, um den IC auf seinem Substrat aufzubauen. Mehr als 600 Schritte können erforderlich sein, um einen typischen IC herzustellen. In jedem Stadium kann ein fehlerhaftes Staubkorn oder eine ungenaue Temperatur, Timing oder Ausrichtung den gesamten Prozess ungültig machen. Daher sind bei jedem Schritt umfangreiche Tests erforderlich. Tests können bis zu 25 % der Produktionskosten ausmachen.

Da Milliarden von Transistoren einen einzelnen Chip beherbergen können, ist es offensichtlich, dass keine einzelne Person (auch kein Arbeitsausschuss) die Architektur in ihrer ganzen Komplexität verstehen könnte. Aus diesem Grund wurde die Entwurfsphase dieser wundersamen Wesen weitgehend automatisiert.

Die IC-Designtheorie unterscheidet sich je nachdem, ob der Chip digital oder analog ist. Beispiele für digitale Komponenten sind Direktzugriffsspeicher, Festwertspeicher, Flash-Computerspeicher, feldprogrammierbare Gate-Arrays und alle Arten anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen. Beispiele für analoge ICs sind Operationsverstärker (Opamps), Linearregler, Phasenregelkreise, Oszillatoren und aktive Filter. Da die Signaltreue bei analogen ICs im Vordergrund steht (im Gegensatz zu den Up- oder Down-Digitals), sind analoge Geräte in der Regel größer bei geringerer Schaltungsdichte. Dementsprechend unterscheiden sich die Gestaltungsziele und Vorgehensweisen stark.

Electronic Design Automation (EDA) bezieht sich auf zahlreiche Softwaretools, die sowohl für Leiterplatten (PCBs) als auch für ICs funktionieren. Ziel ist es, ICs vor der Herstellung gründlich zu simulieren und zu testen. Da sich die Halbleitertechnologie bis zu einem Punkt entwickelt hat, an dem eine immense Anzahl von Geräten in immer kleinere ICs gepackt werden, ist EDA das einzige praktikable Mittel zum Erreichen der zahlreichen Designziele geworden. Nachdem die Schaltung entworfen, simuliert, getestet und verifiziert wurde, gehen die Ingenieure zum physischen Design über. Auch hier sind Komplexitäten im Überfluss vorhanden.

Die grobstrukturelle Anordnung steht an erster Stelle. Die Register-Transfer-Level-(RTL)-Analyse bezieht sich auf den Signalfluss zwischen Registern, die Orten innerhalb des ICs zugeordnet sind. Kerne und Arrays werden zugewiesen und Eingangs-/Ausgangspins werden bestimmt. Dann wird eine Netzliste (eine Liste aller Komponentenanschlüsse, die elektrisch verbunden werden sollten, damit die Schaltung funktioniert) von erforderlichen Gattern erzeugt. Takte werden zum Timing des Workflows hinzugefügt und die Verkabelung wird angeschlossen. (All dies ist auf konzeptioneller Ebene, und es ist geplant, ein fertiges Design zu erstellen, das vor der physischen Implementierung funktioniert.) Nach zufriedenstellender Fertigstellung und Verifizierung ist es notwendig, einen Schritt zurückzutreten und festzustellen, ob der so konzipierte Chip tatsächlich hergestellt werden. Elektrische, physikalische und wirtschaftliche Ziele müssen berücksichtigt werden, bevor der IC in Produktion gehen kann.

Die Wahl des Gehäuses ist während des Designprozesses kritisch, damit der Chip im Kontext verschiedener Arten von in Betracht gezogenen elektronischen Geräten richtig funktioniert. Gute Kenntnisse im IC-Packaging sind auch für Techniker wichtig, die Fehler an den Maschinen beheben und reparieren möchten.

In der Vergangenheit bestanden IC-Gehäuse aus Keramik oder Metall, doch heute setzt sich Kunststoff durch. Jede Verpackungsart wird durch einen Buchstaben oder eine Buchstaben-/Zahlenkombination bezeichnet. Die Packungen haben verschiedene Größen und Formen mit unterschiedlicher Anzahl und Konfigurationen von Stiften. Im Inneren des Gehäuses befindet sich der eigentliche Chip, der als Die bezeichnet wird, mit Anschlüssen, die viel zu klein sind, um von Hand gelötet zu werden. (Außerdem würde die Hitze den empfindlichen Chip sofort braten.) An dem Chip sind vergoldete Anschlüsse angebracht, die wiederum mit den leitenden Stiften außerhalb des Gehäuses verbunden sind. Diese können gelötet werden, es muss jedoch darauf geachtet werden, dass keine Wärme oder statische Elektrizität in das Halbleitermaterial gelangt. Ohne die Neugier zu überwinden, werden Techniker keine Gelegenheit haben, diese Pakete aufzubrechen, da der Chip nicht reparierbar ist.

Die Pins dienen zwei Zwecken: den Chip physisch zu montieren und elektrisch mit der Außenwelt zu verbinden. Natürlich müssen die Pins korrekt installiert werden. Viele Halbleiter werden bei versehentlichem Verpolen des Netzteils verbrannt, obwohl eine Sperrdiode oder eine Schutzsicherung manchmal Schäden verhindern können.

ICs haben normalerweise an einem Punkt entlang ihres Umfangs einen Punkt und/oder eine Kerbe. Dies markiert die Stelle, an der die Nummerierung der Pins beginnt, beginnend mit eins und gegen den Uhrzeigersinn fortschreitend, wenn man auf die Oberseite des ICs blickt. Die Pin-Anschlüsse sind im Datenblatt des Herstellers, das kostenlos im Internet heruntergeladen werden kann, nummeriert. Darüber hinaus gibt es Archivseiten, auf denen Datenblätter für veraltete oder nicht mehr produzierte ICs zu finden sind.

Diese Chips sind in zwei Kategorien erhältlich, je nachdem, wie sie auf der Leiterplatte montiert werden. Through-Hole-Packages sind größer und benutzerfreundlicher, wenn das Gerät zu Testzwecken ausgetauscht oder aus dem Stromkreis genommen werden muss: einfach die Pins durch die Löcher in der Platine stecken, umdrehen und auf der Rückseite löten, dann abschneiden der Überschuss. SMD-Gehäuse sind sehr klein und zum Testen schwieriger zu ersetzen oder zu entfernen. Sie werden auf einer Seite der Platine positioniert und verlötet. Es sind spezielle Werkzeuge und Techniken erforderlich.

Obwohl der sehr einfache 555 IC als „Timer“ bekannt ist, kann er auch andere Funktionen ausführen. Neben der Bereitstellung von Zeitverzögerungen unterschiedlicher Dauer und Intervalle (zusammen mit dem Tastverhältnis) kann der 555 neben zahlreichen anderen Anwendungen als Oszillator, Flip-Flop-Baustein, prellfreien Druckknopfschalter und Sensor fungieren, indem mittels externer Schaltung.

Die meisten Geräte mit blinkender LED, wie viele Telefone und Drucker, verwenden 555-ICs. Diese Schaltungen können zusammen mit den zugehörigen LEDs und Widerstands-Kondensator-Netzwerken (RC) aus ausgemusterten Einheiten gewonnen werden, aber mit 555s zu einem Preis von weniger als 1 US-Dollar ist dies den Aufwand kaum wert.

Signetics (später von Philips übernommen) stellte 555 den 1971 vor. Er wird heute von zahlreichen Herstellern mit einigen internen Variationen und leicht unterschiedlichen Betriebseigenschaften und Teilenummern, aber identischen Pinbelegungen hergestellt. Mit kleinen Variationen enthält der 555 nur 25 Transistoren, 15 Widerstände und zwei Dioden. Er ist in einem 556-Pin-Dual-In-Line-Gehäuse erhältlich. Es gibt andere Versionen, wie die 555, die aus einem einzigen Chip besteht, der zwei 14s in einem 558-Pin-Dual-In-Line-Gehäuse enthält. Andere Varianten sind die 559 und 16, die aus 555-Pin-Dual-In-Line-Gehäusen mit vier 555 bestehen. Die CMOS-Technologie wird aufgerufen, um den Low-Power-TLC XNUMX zu erstellen.

Der standardmäßige 555-Pin 1 in einem Dual-In-Line-Gehäuse veranschaulicht die Einfachheit und die vielfältigen Funktionen dieses bemerkenswerten Geräts. Die Pins sind wie immer vom Punkt/Kerbe ausgehend fortlaufend nummeriert, beginnend mit Pin XNUMX und gegen den Uhrzeigersinn fortschreitend:

  • Pin 1, GROUND: Liefert die Low-Level-Referenz
  • Pin 2, TRIGGER: Ein Zeitintervall beginnt und Pin 3, OUT, geht hoch, wenn dieser Eingang unter die Hälfte der an Pin 5, CONTROL, angelegten Spannung fällt.
  • Pin 3, OUT: Dieser Ausgang geht 1.7 V unter Pin 1, GROUND, wenn er getriggert wird.
  • Pin 4, RESET: Das Zeitintervall wird zurückgesetzt, wenn dieser Eingang mit Pin 1 GROUND verbunden wird.
  • Pin 5, CONTROL: Variiert das Timing des RC-Netzwerks
  • Pin 6, THRESHOLD: Erkennt zwei Drittel der Schienenspannung und macht OUTPUT niedrig, wenn Pin 6, TRIGGER, hoch ist.
  • Pin 7, DISCHARGE: Wird niedrig, wenn Pin 6, THRESHOLD, zwei Drittel der Schienenspannung sieht.
  • Pin 8, SUPPLY: Muss an die positive Versorgungsspannung angeschlossen werden, damit der IC funktioniert: akzeptabler Bereich ist 4.5-15 VDC. Verwenden Sie für digitale Anwendungen +5 VDC.

Der 555 hat drei Betriebsarten: monostabil, astabil (freilaufend) und bistabil (Schmitt-Trigger). Im monostabilen Modus ist der 555 ein One-Shot-Pulsgenerator. Wenn der Trigger-Pin eine Spannung von weniger als einem Drittel der Versorgungsspannung sieht, beginnt der Impuls. Die Dauer hängt von den Werten des Widerstands und des Kondensators im RC-Netzwerk ab. Nach diesem einzelnen Impuls bleibt der IC ruhend, bis er erneut getriggert wird.

Im astabilen Modus wird der 555 zum Oszillator. Bei langsamen Geschwindigkeiten kann es dazu führen, dass eine LED blinkt oder als Logiktaktgeber fungieren. Es kann auch verwendet werden, um hörbare Töne zu erzeugen.

Im bistabilen Modus wird der 555 zu einem Flip-Flop. Pin 7, DISCHARGE, ist nicht angeschlossen und der externe Kondensator ist nicht vorhanden. Eine wichtige Anwendung ist der prellfreie Schalter, der durch die rastende Wirkung des 555 im bistabilen Modus ermöglicht wird.

Aufgrund seiner Einfachheit, Verträglichkeit eines breiten Versorgungsspannungsbereichs, einer Vielzahl von Anwendungen und seiner geringen Kosten ist der 555 ein guter Einstieg in die Welt der ICs. Mit einer geringen Anzahl von Pins lassen sich Geräte, in denen es verwendet wird, leicht beheben und reparieren. Etwas mehr Fachwissen ist im Umgang mit dem Opamp erforderlich, sollte aber wegen seines häufigen Auftretens Teil der Wissensdatenbank der Techniker sein.

Frühe analoge Computer mit Operationsverstärkern bestanden aus riesigen Anordnungen von Vakuumröhren mit Hochspannungsnetzteilen. Es musste viel Wärme abgeführt werden, und der dafür vorgesehene Platz war beträchtlich, sodass die Maschinen hauptsächlich in Universitäten und großen Forschungseinrichtungen zu sehen waren. Mit der Festkörperelektronik und dem allgegenwärtigen IC sind Opamps heute so weit verbreitet, dass sie in fast jedem vorkommen home. Sie spielen auch in schweren gewerblichen und industriellen Geräten eine herausragende Rolle. Aufgrund ihrer breiten Verwendung sind sie einen genauen Blick wert.

Der Operationsverstärker ist eine (aber nicht die einzige) Art von Differenzverstärker. Er ähnelt dem volldifferenziellen Verstärker, der sich durch zwei Ausgänge unterscheidet. Der Operationsverstärker hat einen Ausgang und zwei Eingänge. Die Eingänge sind V+ und V-, also ist einer das Gegenteil des anderen. Der IC verstärkt aufgrund der internen Schaltung nur die Spannungsdifferenz zwischen den beiden. Der Verstärkungsgrad entspricht dieser Formel:

VOUT = AOL (V+ - V-)

wo V.OUT ist Ausgangsspannung, V+ ist nicht invertierender Eingang, V- ist ein invertierender Eingang und AOL ist eine Verstärkung mit offener Schleife.

Die Open-Loop-Verstärkung ist in Fällen relevant, in denen keine Rückkopplungsverbindung zwischen Ausgang und Eingang besteht. Aufgrund der enormen Verstärkung eines Operationsverstärkers im Open-Loop-Modus (oft um 100,000) ist der Verstärkungsgrad phänomenal. Der wahre Vorteil dieses ICs zeigt sich jedoch, wenn er im Closed-Loop-Modus betrieben wird. Hier ist die Verstärkung viel geringer, gegeben durch diese Gleichung:

VOUT = VIN (1 + Rf/Rg)

wo Rf und Rg sind die Werte in Abbildung 4.

Der Operationsverstärker in dieser Schaltung ist weitaus stabiler als der Open-Loop-Operationsverstärker oder frühere Verstärker ohne negative Rückkopplung. Der so konfigurierte Operationsverstärker wurde entwickelt, um Stabilitäts- und Rauschprobleme zu lösen, die in den frühen Jahren der Funk- und Drahtübertragung bestanden. Aus diesem Grund müssen Ferngespräche nicht schreien, um sich zu hören.

Die Fehlersuche und Reparatur großer kommerzieller und industrieller elektronischer Geräte, wie z. B. Aufzugssteuerungen, umfasst in der Regel die Analyse der Symptome und die Isolierung des defekten Abschnitts, Stromkreises und Bauteils (mit Hilfe der Herstellerdokumentation und Schaltpläne). Nicht selten ist der Schuldige ein schlechter IC. Manchmal hat es ein verbranntes oder verzerrtes Aussehen oder ist ungewöhnlich heiß. Wahrscheinlicher ist, dass es keinen Hinweis auf das äußere Erscheinungsbild geben wird.

Wenn die Kosten keine Rolle spielen und der Fokus darauf liegt, die Geräte schnell zum Laufen zu bringen, kann die Reparatur im Austausch einer ganzen Leiterplatte bestehen. Das Problem bei dieser Lösung besteht darin, dass einzelne Boards sehr teuer sein können und ein vollständiger Backup-Bestand ziemlich groß wäre.            

In gewissem Umfang ist es möglich, einen IC mit einem Multimeter zu testen, insbesondere wenn dieser über die Funktion „Diodentest“ verfügt. Dieses Verfahren ist hilfreich, aber nicht endgültig. Darin würde der Techniker das Datenblatt des Herstellers konsultieren und sehen, wo Kontinuität zu erwarten ist und wo nicht. Wenn alle Pins mit dem Substrat kurzgeschlossen sind, ist der IC defekt. Es sollte nie ein Kurzschluss zwischen Strom und Masse sein. Häufig enthält das Datenblatt des Herstellers einen Schaltplan einer Testschaltung, die gebaut werden kann, um den IC auf einer Go-No-Go-Basis zu testen. Ein guter Plan wäre, die defekte Platine zu ersetzen, sie dann zurück in die Werkstatt zu bringen und den defekten IC zu ersetzen, damit eine Ersatzplatine für die zukünftige Verwendung zur Verfügung steht.

Fragen zur Lernverstärkung

Verwenden Sie die unten stehenden Fragen zur Lernverstärkung, um für die Weiterbildungsbewertungsprüfung zu lernen, die online unter www.elevatorbooks.com oder auf S. 149 dieser Ausgabe.
♦ Wer hat den ersten funktionierenden IC gebaut?
♦ Was ist Kleinintegration?
♦ Was besagt das Mooresche Gesetz?
♦ Was bedeutet „CMOS“?
♦ Wie wird Lithografie bei der Herstellung von ICs eingesetzt?

Referenzen
[1] Charles Q. Choi. „Könnte atomar dünnes Zinn Elektronik transformieren?“ Scientific American, 4. Dezember 2013 (www.scientificamerican.com/article/could-atomically-thin-tin-transform-electronics).
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David Herres besitzt eine New Hampshire Master Electrician's License und arbeitet seit vielen Jahren als Elektriker im nördlichen Teil des Staates. Er konzentriert sich seit 2006 auf das Schreiben und schrieb für Zeitschriften wie ELEVATOR WORLD, Electrical Construction and Maintenance, Cabling Business, Electrical Business, Nuts and Volts, PV Magazine, Electrical Connection, Solar Connection, Solar Industry Magazine, Fine HomeBuilding Magazine und Engineering News.

Aufzugswelt | März 2015 Titelbild

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