Electrónica evoluçao1

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Evoluçao da electronica no principio do sec.XX

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Electrónica evoluçao1

  1. 1. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Electrónica Evolução07-03-2012 Por : Luís Timóteo 1
  2. 2. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  A Electricidade...Generalidades Históricas  Sempre existiu….  Desde o princípio do Universo… 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 2
  3. 3. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Tales de Mileto:  A electricidade foi descoberta por um filosofo grego chamado Tales de Mileto que, ao esfregar um âmbar num pedaço de pele de carneiro ,observou que pedaço de palhas e Fragmento de madeira começaram a ser atraídas Tales de Mileto pelo próprio âmbar. (625-547 AC)Generalidades Históricas Do âmbar (gr.élektron) surgiu o nome electricidade. No século XVII foram iniciados Estudos sistemáticos sobre a electrificação por atrito ,graças a Ott Von Guericke. Em 1672, Ott inventa uma maquina geradora de cargas eléctrica onde uma esfera de enxofre gira constantemente atritando-se em terra seca. Meio século depois, Stephen Grã faz a primeira distinção entre condutores e isolante eléctrico.. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 3
  4. 4. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Mas um dia…  Em 1752 Benjamin Franklin… identificou as cargas positivas e negativas e demonstrou que osGeneralidades Históricas trovões são um fenómeno de natureza eléctrica... 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 4
  5. 5. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 A idade da Electrónica teve início em 1840... Código Morse Samuel MorseGeneralidades Históricas  Em Maio de 1844, depois de várias tentativas de financiamento (desde 1837) a primeira linha de Telégrafo entre Washington e Baltimore (64Kms) "What hath God wrough" (Eis o que Deus realizou)… Em 1837, o cientista Inglês Charles Wheatstone inaugurou a primeira linha telegráfica comercial entre Londres e a cidade de Camden, numa distância de cerca de 3Km, passando a ser mais utilizada depois da invenção de Morse. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 5
  6. 6. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Elisha Gray Alexander Graham Bell 1876 “Mr.Watson, come here, I want you” em 10 de Março de 1876 Em 14 de Fevereiro de 1876 Alexander Bell registava a sua patente de comunicação de voz sobre fios, a que chamou Telefone, cerca de duas horas antes de Elisha Gray registar aGeneralidades Históricas sua patente sobre o mesmo equipamento e quiçá mais evoluído. Seguiu-se uma batalha judicial entre Bell e Gray, mas Bell conseguiu prevalecer na posse da patente . A “American Bell Telephone Company” formou-se 1880. Em 1857, o italiano Antonio Meucci construiu um instrumento electromagnético “teletrofone“ , que seguia o mesmo princípio empregado, anos depois, por Graham Bell, mas não renovou a patente ao fim de 4 anos por falta de dinheiro…. Na Itália, Meucci é considerado o verdadeiro inventor do telefone, e em 2002, finalmente o Congresso Americano, através da resolução 269 , também reconhece Antonio Meucci como o verdadeiro inventor do telefone. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 6
  7. 7. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Efeito Termoiónico Em 1883, Thomaz Edison fazendo experiências com diversos tipos de filamentos para obtenção de uma lâmpada eléctrica incandescente prática, nota um fenómeno que ficou conhecido como "Efeito Édison“. O Efeito Édison ou emissão termoiónica, é o processo pelo qual os electrões atingem energia suficiente, por meio do calor, para escapar da superfície do elemento metálico emissor. O efeito Termoiónico deve-se à estrutura atómica dos metais. Todo corpo metálico possui electrões livres que, a qualquer temperatura, possuem um movimento desordenado em virtude de suaGeneralidades Históricas agitação térmica. À temperatura ambiente, os electrões não conseguem libertar-se do metal porque são atraídos pelos iões positivos da rede cristalina e não possuem energia suficiente para vencer esta atracão. Contudo, se a temperatura do corpo for aumentada, a agitação térmica dos electrões também aumentará e um grande número deles conseguirá escapar da atracão dos iões positivos. Estes electrões que escapam do material passam a formar uma nuvem electrónica próxima à superfície do corpo. Se houver um outro corpo metálico positivamente carregado próximo a essa nuvem, os electrões serão atraídos e uma corrente eléctrica se Réplica de uma das primeiras estabelecerá. lâmpadas incandescente feitas por Edison. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 7
  8. 8. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Efeito TermoiónicoGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 8
  9. 9. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Detectores de cristal Ferdinand Braun, um cientista Alemão, descobriu que os cristais, podiam conduzir corrente eléctrica numa direcção, sob certas condições. Este fenómeno ficou conhecido por Rectificação.Generalidades Históricas Mais tarde, em 1909, partilharia com Marconi, o prémio Nobel da física. Alem de trabalhar conjuntamente com Marconi, os seus conhecimentos foram aplicados na introdução de detectores de cristal nos receptores de rádio. Actuando como rectificadores, o uso de detectores de cristal, separavam a onda transportadora rádio (carrier) da onda de transportada da informação… 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 9
  10. 10. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Comunicações sem fios (Rádio) O mundo ainda não estava refeito da introdução das maravilhas tecnológicas do telégrafo e do telefone. Mas, para Marconi, elas apresentavam intoleráveis imperfeições. Os cabos de cobre eram caríssimos e sujeitos a furto (como até hoje) nas regiões desabitadas que atravessavam. Além disso, as estações de recepção e de transmissão de telégrafo e de telefone tinham de ser obrigatoriamente fixas, prisioneiras da teia dos fios de cobre. Marconi Guglielmo MarconiGeneralidades Históricas sonhava com a telegrafia e a telefonia através do espaço. Nascido em Itália, fez sua primeira experiência via rádio de sucesso em 1895, efectuando uma transmissão à distância de algumas centenas de metros, valendo-se de um oscilador de Hertz, uma antena de Popov e um coesor de Branly. Teve que procurar apoio em Inglaterra para continuar com o seu projecto, e conseguiu-o. Registou a primeira patente em 1896 do Telégrafo sem fios – Radiotelegrafia e em 1897 a Rádio telefonia. Fundou a Marconis Wireless Telegraph Company Limited em 1899. Em 1901 transmitiu um sinal de ondas de rádio através do Oceano Atlântico entre a Cornualha, no Reino Unido, e a Terra Nova, no Canadá, (pensava-se que as ondas de RF não seguiam a curvatura da Terra) ; recebeu o prémio Nobel em 1909. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 10
  11. 11. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 O Diodo de Fleming ilustração de uma válvula de Fleming O efeito Edison permaneceu esquecido por algum tempo até que em 1904 o físico inglês John Ambrose Fleming descobriu que este fenómeno podia ser usado na detecção de ondas Hertzianas. O dispositivo de Fleming consistia em envolver o filamento de uma lâmpada eléctrica por uma placaGeneralidades Históricas cilíndrica; a este conjunto denominou de válvula uma vez que podia controlar o fluxo da corrente semelhante a uma válvula num circuito hidráulico. A válvula de Fleming ou diodo como foi denominada mais tarde, ainda não tinha condições de amplificar os sinais detectados pela antena actuando ainda como os primitivos detectores a cristal. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 11
  12. 12. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 A Válvula Diodo Funcionamento: ib Cátodo ib ib Carga espacial +Volts -Volts eb 0 Volts Placa Diodo a Vácuo FilamentosGeneralidades Históricas  Os electrões emitidos pelo cátodo são atraídos pelo campo positivo da placa, desde que esta esteja a um potencial suficientemente positivo para que os electrões vençam a carga espacial e formem a corrente electrónica perfazendo a acção da rectificação, uma vez que não é possível a condução inversa da placa para o cátodo. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 12
  13. 13. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 O TríodoGeneralidades Históricas  Por volta de 1906, o inventor americano Lee DeForest acrescentou um terceiro elemento ao dispositivo de Fleming. Era a grade que patenteou sob o nome de Audion, mais conhecido como válvula triodo.  Entretanto, apesar do enorme potencial tecnológico da válvula Audion, a sua aplicação não foi imediata. Inicialmente foi usada mais como detecção de ondas Hertzianas do que como um elemento de amplificação; Como amplificadora deu inicio á era electrónica da Válvula…(Por analogia com a válvula mecânica em que a condução é só num sentido…) 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 13
  14. 14. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Válvula Tríodo Funcionamento: Cátodo Placa Grade de Quando a voltagem aplicada á grade de Comando é negativa (menor que Filamentos Comando zero) a sua carga negativa repele os electrões, logo não há corrente entre Cátodo e Placa. +1 Signal volts 0  Á medida que a tensão aplicada á grade seGeneralidades Históricas -1 aproxima de zero, alguns electrões começam a 0 passar gradualmente entre o Cátodo e a Placa. Grid bias -1 -2  Quando a tensão aplicada á grade é maior -3 0 que zero volts a grade comporta-se como -1 se não existisse e há uma corrente plena de todos os electrões emitidos pelo cátodo Grid volts -2 -3 ( Saturação). -4 Plate volts Plate current 0 0 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 14
  15. 15. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Válvula Tríodo Funcionamento:Generalidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 15
  16. 16. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Válvula Electrónica: AmplificadorGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 16
  17. 17. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 O Tríodo  1906 ~A Válvula amplificadora de vácuo, o mais recente antecessor do transistor, tinha nascido.  Mesmo nos dias de hoje em que a tecnologia de estado sólido de semicondutores, e a Electrónica, têm tido um desenvolvimento impressionante, há duas importantes áreas em que as válvulas dominam, que é a potência e as Micro-Generalidades Históricas ondas.  A reprodução de música de recreio é outra história mais controversa e complicada...  Desde o início do século XX até á década de 50’s o reinado foi da válvula de vácuo, tendo a electrónica evoluído de modo assombroso … como hoje!... 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 17
  18. 18. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 O Primeiro"Real" Ampop-> O K2-W Os primeiros Ampop’s foram inventados durante o tempo da Segunda Guerra Mundial …o Dr. CA Lovell da Bell Telephone Laboratories introduziu o Op-Amp … George A. Philbrick introduziu um amplificador operacional único a tubos de vácuo em 1948.Generalidades Históricas http://www.stanford.edu/class/ee122/Handouts/ 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 18
  19. 19. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Amplificador Operacional O UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer I) foi o primeiro computador fabricado para fins comerciais. Foi desenhado por J. Presper Eckert e John Mauchly, pesava 7257 kg e usava cerca de 5300 válvulas e um clock de 2.25 MHz . O primeiro UNIVAC foi entregue á “United States Census Bureau” em 31 de Março de 1951, e foi usado nas presidenciais Americanas de 1952. Com 1% de amostragem o UNIVAC conseguiu acertar nas previsões da eleição do General Eisenhower, coisa que inicialmente ninguém pensava.Generalidades Históricas  K2W- AmpOp de uso geral, para computadores analógicos Painel de Controlo Sala do Computador  Os AmpOps serão objecto de estudo mais aprofundado nas nossas aulas mas na versão de CI’s. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 19
  20. 20. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Transistor de Contacto1947….Resolveram "voltar no tempo", á época dos antigos rádios acristal. Ao contrário dos equipamentos a válvulas, os velhos rádiosexperimentais a cristal eram capazes de detectar as altasfrequências, descoberta de Ferdinand Braun, que dizia que cristaispodiam transmitir electricidade num único sentido. …Aí, poderiaestar um substituto para as válvulas...11 anos depois…O efeito transistor é observado pela primeira vez porBardeen, Shockley e Brattain nos laboratórios da “Bell”. “Transient resistor”. Transístor07-03-2012 Por : Luís Timóteo 20
  21. 21. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de Transístor + - - - - - + - + + + + + + - - - + - - - + + + + - + - + + - - - + + - + + + + - - - - - + - +Generalidades Históricas + - + + - - + - - - + + - + - + P N N + - P Concentração de lacunas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 21
  22. 22. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de TransístorGeneralidades Históricas P N N N P Se a zona central é muito ampla, o comportamento é o de dois diodos em série: o funcionamento da primeira união não afecta o da segunda. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 22
  23. 23. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de TransístorGeneralidades Históricas P N P 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 23
  24. 24. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de TransístorGeneralidades Históricas P N P 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 24
  25. 25. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de TransístorGeneralidades Históricas P N P O terminal central (Base) controla uma fracção da corrente que circula entre os outros dois terminais (Emissor e Colector): EFEITO TRANSISTOR 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 25
  26. 26. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de Transistor Base Emissor ColectorGeneralidades Históricas Transístor PNP P N P O terminal da Base actua como terminal de control, controlando uma fracção da corrente, muito menor que a de Emissor/Colector. O Emissor tem uma concentração de impurezas muito superior á do Colector: Emissor e Colector não são intermutáveis. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 26
  27. 27. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Efeito de Transistor   Junção com polarização inversa Efeito de Transistor Junção com polarização directaGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 27
  28. 28. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Crystal Triode Ligação do Emissor Ligação ColectorGeneralidades Históricas Guia plástico das ligações Germanium Base contacto 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 28
  29. 29. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Transistor de Contacto John Bardeen, Walter Brattain, William B. Shockley O 1º Transistor Emissor ColectorGeneralidades Históricas Germânio tipo -N Base 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 29
  30. 30. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Transistor de Junção William B. Shockley O 1º transistor de junção EmissorGeneralidades Históricas Tipo-P Germânio tipo-N Tipo-N Base Tipo-P Colector Deposição de Índio Deposição (recombinação) a 550ºC Primeiro Transistor com aplicações práticas. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 30
  31. 31. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Laboratórios Bell … Os Laboratórios Bell licenciaram a tecnologia do transistor de junção a várias companhias… O 1º transistor de junção 1948 O 1º Transistor Comercial, foi o Raytheon CK703Generalidades Históricas 1953 O 1º Transistor com sucesso Comercial, foi o Raytheon CK722 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 31
  32. 32. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Antes do Transistor  Os sinais eléctricos eram amplificados por válvulas electrónicas . As válvulas electrónicas e os elementos passivos R, C, e L eram componentes dominantesGeneralidades Históricas nos dispositivos electrónicos. As válvulas: Consumiam muita potência. Muito maiores e pesadas. Tinham um tempo útil de vida curto. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 32
  33. 33. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Transistor de silício transistor  Em Maio de 1954, pela Texas Instruments… E B C  Primeiro transistor comercial de silício: P N PGeneralidades Históricas  Os transistores de silício eram:  mais baratos.  Operavam a temperaturas mais altas que os de Germânio. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 33
  34. 34. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Porquê o silício? 4 Electrões livres/ValênciaGeneralidades Históricas Foi por uma questão simples: o silício é muito barato. Ele é o segundo elemento mais abundante na Terra, perdendo apenas para o oxigénio. Cerca de 28% de toda a crosta terrestre é formada de silício. Mas ele não é encontrado em estado puro… A sua Abundância mais comum está sob a forma de óxidos (silício combinado com oxigénio - SiO2). Nesta combinação ele compõe uma família de minerais chamada de… silicatos. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 34
  35. 35. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Porquê o silício?Generalidades Históricas Quando purificado, o silício é cinza-escuro. Para a produção de transístores e circuitos integrados em geral, o silício não é extraído de nenhum mineral. Ele é produzido artificialmente, em equipamentos de alta pressão chamados autoclaves. Ele é produzido em lingotes circulares, que são posteriormente "fatiados". A fabricação de transístores exige uma pureza de 99,9999999%; isto significa um átomo estranho presente em cada 1000 milhões de átomos de silício. (Pureza de 1 em 109)Cadinho -Vaso para fundir metais) ( 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 35
  36. 36. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  “Tecnologia Planar - 1958”  Jean Hoerni e Robert Noyce, inventam a “Tecnologia Planar”Generalidades Históricas Substrato de Silício Formação da base e do emissor usando difusão. Emissor (N) Base (P) Colector (N) 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 36
  37. 37. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Materiais Semicondutores Processamento:Generalidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 37
  38. 38. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 C Tecnologia Planar E B C-Silício tipo N Silício tipo P B - Al contacto Silício tipo NGeneralidades Históricas E - Al contacto Antes da metalização: n p n 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 38
  39. 39. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  “Tecnologia Planar” C E 1958- Invenção da tecnologia planar; uma fina camada isolante de dióxido do B silício é depositada sobre o semicondutor, sendo abertos furos nas regiões de contacto com as junções. Uma segunda camada condutora de metal éGeneralidades Históricas 1.5 mm depositada sobre o SiO2, sendo em seguida gravada sob um padrão definido (máscara) para interligar os elementos de circuito. A tecnologia planar abriu as Fairchild’s flip-flop 1961 portas para a fabricação em massa de 4 transistors, 5 resistors circuitos integrados complexos e é o Notice metal interconnect processo usado até hoje. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 39
  40. 40. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O Circuito Integrado : 1958Generalidades Históricas  O circuito integrado é inventado por Jack Kilby da Texas Instruments. O primeiro CI continha um oscilador com cinco componentes integrados. O inconveniente é que os elementos do circuito foram conectados com fios de ouro, tornando o circuito complexo e difícil de escalonar. No ano 2000 Kilby foi galardoado com o Prémio Nobel de Física pela contribuição de seu invento no desenvolvimento da tecnologia e da informação. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 40
  41. 41. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Circuito Integrado Um circuito Integrado é um circuito electrónico constituído essencialmente por dispositivos semicondutores, e também por outros componentes passivos, com dimensões pequeníssimas, que foi construído a partir de uma base fina de substrato de material semicondutor e que não pode ser dividido sem se destruir a sua função electrónica prevista.Generalidades Históricas Vantagens:  São de baixo custo  São mais fiáveis e robustos;  São mais pequenos e leves;  Funcionam com tensões mais baixas;  Têm uma menor dissipação de potência;  Têm maior rapidez de resposta. Desvantagens:  Baixa potência  Resposta em Frequência 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 41
  42. 42. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Laboratórios Bell - Deposição epitaxial 1960: Laboratórios Bell - Epitaxia é uma palavra Grega que significa “arranjo sobre” e refere-se à técnica de deposição de camadas atómicas, em arranjo cristalino, sobre um substrato cristalino, seguindo a mesma estrutura e orientação cristalográfica deste, usando a técnica de Deposição porGeneralidades Históricas vapor, basicamente as mesmas fases que na tecnologia Planar. MOCVD – (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) - A caminho da nanotecnologia. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 42
  43. 43. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Laboratórios Bell - Deposição epitaxial Dióxido de Silício Metal 3 Metal 2 Metal 1 Silício-N epiGeneralidades Históricas Deplection Substrato P Silício 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 43
  44. 44. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Crescimento EpitaxialGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 44
  45. 45. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado PLCC-28 PackageGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 45
  46. 46. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  Funções do Encapsulamento  Proteger do ambiente externo:  Permitir as ligações externas:Generalidades Históricas  Facilitar irradiação de calor:  Facilitar manuseamento: 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 46
  47. 47. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  EncapsulamentoGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 47
  48. 48. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado EncapsulamentoGeneralidades Históricas 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 48
  49. 49. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Encapsulamentos DIP Dual In Line Package (max 64) PGA Pin Grid Array (max 600) (duas filas de terminais) (matriz de terminais) a SOIC Small Outline Integrated Circuit (250) QFP Quad Flat Package (250) (versão DIP para montagem superficial) terminais planos nos 4 ladosGeneralidades Históricas BGA Ball Grid Array (1000) PLCC Plastic Leaded Chip Carrier (100) matriz de pontos de soldadura terminais dobrados nos 4 lados 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 49
  50. 50. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Encapsulamentos SIL Single In Line (pré-amlificadores, LCCC (Leadless Ceramic Chip Carrier) – não tem pinos. No seu lugar existem amplificadores de certa potência, para uns contactos metálicos moldados na áudio, apresentam esta configuração). cápsula cerâmica. a 1 FLAT-PACK Pelo facto de se disporem sobre o CLCC (Ceramic Leaded chip Carrier) circuito impresso a sua instalação ocupa pouco espaço.Generalidades Históricas CPGA Ceramic Pin Grid Array PBGA Plastic Ball Grid Array (1000) SOT 143 matriz de pontos de soldadura 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 50
  51. 51. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  Quanto ás Funções ANALÓGICOS: Amplificadores, Reguladores, Osciladores , sintetizadores, rádio…Generalidades Históricas DIGITAIS: Portas lógicas, contadores, multiplexers, microprocessadores… 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 51
  52. 52. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  Circuitos Integrados Monolíticos Circuitos Integrados Monolíticos • Standard • (ASIC) Application Specific Integrated CircuitsGeneralidades Históricas Vantagens dos ICs Standard • Baixo custo. • Disponibilidade no mercado. • Fiabilidade conhecida. • Vários fornecedores (usualmente) Desvantagens dos ICs Standard • Aplicações específicas não optimizadas. • Dificuldade de criar algo único. • Grande área de consumo. 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 52
  53. 53. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  Quanto ás Tecnologias de fabrico: Tecnologia Planar: 1958 Hoerni e Noyce. Crescimento Epitaxial: 1960 - Laboratórios BellGeneralidades Históricas ASIC : 1980’s - (Aplication Special Integrate Circuit): MEMS : 1990’s - (Micro-Electro-Mechanical Systems) Soc’s : 2000’s - (System on Chip) 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 53
  54. 54. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  Nível de Integração SSI (Small Scale Integration) nº componentes até 100. MSI (Medium Scale Integration) nº componentes de 100 a 1.000. LSI (Large Scale Integration) nº componentes de 1.000 a 100.000.Generalidades Históricas VLSI (Very Large Scale Integration) nº componentes de 100.000 a 1.000.000. ULSI (Ultra Large Scale Integration) nº componentes de 1.000.000 a 1.000.000.000  GSI (Giga Scale Integration) nº componentes superior a 1.000.000.000 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 54
  55. 55. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  Fases do Processo de Fabricação:  O processo de fabricação, divide-se em varias fases sendo algumas repetidas várias vezes: -Preparação e purificação do silicio EGS (99,9999999%). - Preparação das máscaras. -Oxidação. - Fotolitografia. - EncapsulamentoGeneralidades Históricas - Revelação -Teste final/Distribuição - Corrosão - Dopagem. - Difusão. - Deposição metálica (Ligações) 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 55
  56. 56. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado  Fases do Processo de Fabricação: Wafer Preparada para fotolitografia Exposição UV Fotolitografia Wafer de Deposição Silicio FotoResistGeneralidades Históricas Encapsulamento teste Corte Revelação Corrosão 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 56
  57. 57. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1  O circuito Integrado Tipos de Circuitos Integrados: • Híbridos: • Thick-film • Thin-film • Monolíticos: • Standard • ASIC • Híbridos: Thin-Film Circuits • Híbridos:Generalidades Históricas Thick-Film Circuits 07-03-2012 Por : Luís Timóteo 57
  58. 58. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Dúvidas? --- E a História não acaba por aqui!...07-03-2012 Por : Luís Timóteo 58
  59. 59. Electricidade e Electrónica: Evolução da Electrónica 1 Bibliografias http://www.necel.com/history/en/index.html http://www.hta-bi.bfh.ch/E/Laboratories/Microelectronics/courses/vlsi/e.html#TOP_OF_PAGE http://www.necel.com/fab/en/index.html http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/fleming.htm http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/deforest.htm http://www.eletronica24h.com.br/Diss/Cap3/capitulo31.htm#3.1 http://www.microelectronique.univ-rennes1.fr/en/ch3a.htm http://svmi.com/wafers/grade/epi.shtml www.osu-okmulgee.edu/academics/engineering_technologies/nanotechnology/images/nanotechnology.ppt07-03-2012 Por : Luís Timóteo 59

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