Hallo an alle!
In der SMD Technik werden ja sogenannte IC verwendet. Kann mir jemand ganz detaliert erklären, wie ein solcher IC funktioniert und wofür genau er benötigt wird.
Im Voraus vielen Dank!
ABENDSTERN
Hallo
Deine Frage betrifft ein ausgesprochen umfangreiches Sachgebiet.
Im wesentlichen geht es bei der Verwendung von IC’s (Integrated Circuits = Integrierte Schaltkreise) um die Zusammenfassung von vielen Bauteilen auf engem Raum.
Das sind Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und was anderes bestimmt auch noch.
Somit funktioniert ein solcher IC in etwa wie eine normale Schaltung.
Nur große Kondensatoren und Induktivitäten können dabei nicht realisiert werden und manche Bauteile muß man aus anderen Gründen außen anschließen.
Es gibt auch viele verschiedene Techniken zur Herstellung solcher Chips. Ein Verfahren ist zum Beispiel das belichten einer fotoempfindlichen Schicht mit Hilfe einer „Maske“ und das Ätzen der Schicht und des Siliziums darunter. Man kann dabei Verfahren anwenden wie z.B. Dotierung oder Epitaxie. Das geht sehr gut in der Massenproduktion und ist damit billig.
Die Werkstoffe eines Chips sind bei Silizium z.B. verschieden stark „dotiertes“, sogenanntes n oder p leitfähiges Silizium, Siliziumoxid als Isolator und als Dieelektrikum für Kondensatoren.
Du wirst im Internet oder in der Bücherei unzählige Infos finden.
Man verwendet solche Chips für analoge , digitale oder beide Zwecke.
Der SMD Chip ist dabei eine Weiterentwicklung der bereits bekannten Chips mit einer verkleinerten und flachen Bauform.
MfG
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
hallo an dich,
In der SMD Technik werden ja sogenannte IC verwendet.
nicht nur. SMD heißt lediglich " S urfaced M ounted D evies", das bedeutet, (nur) auf der oberfläche montierte (elektronische) teile. ICs (ohne apostroph bitte) gibt auch in bedrahteter bauform, d.h. mit beinchen, die durch löcher in der platine gesteckt und festgelötet werden. im unterschied dazu werden SMDs (und nicht nur ICs, sondern auch passive bauteile wie widerstände, kondensatoren u.ä. aber auch transistoren und dioden) wie der name schon sagt, auf der oberfläche auf sogenannten „pads“ angelötet.
Kann mir
jemand ganz detaliert erklären, wie ein solcher IC
funktioniert und wofür genau er benötigt wird.
eigentlich nicht nicht. denn zum einen schmeißt du hier zwei dinge durcheinander (1. SMD, 2. IC) und zum anderen ist das so, als wolltest du eine gemeingültige antwort auf die frage: „was ist in einer schachtel?“.
sprich: in einem IC können alle möglichen schaltungen sein (spannungsregler, logikbausteine, schrittmotortreiber, analoge schaltung und vieles mehr). also: in einem IC sind mehrere elektronische bauteile in einer minischaltung zusammengefaßt, die man in der regel aber auch mit transistoren, dioden u.a. einzeln aufbauen kann. (hat man auch früher, als man noch nicht so klein bauen konnte. die sogenannten transistorradios z.b. zeichneten sich dadurch aus, daß sie erstmals mit - sensation! - transistoren statt röhren aufgebaut waren, was gestattete, daß man sie rumschleppen konnte. aber das nur nebenbei…)
Im Voraus vielen Dank!
bitte.
für mehr infos stelle bitte detailliertere fragen.
gruß
ann
PS: „IC“ ist die abkürzung für integrated circuit
gegenfrage: wozu willst du das wissen?
die frage ist ernst gemeint!
Hi Abendstern,
In der SMD Technik werden ja sogenannte IC verwendet.
Nennt man so, weil IC für Integrated Circuit steht, was auf deutsch integrierter Schaltkreis bedeutet. Wie schon gesagt, werden sie nicht nur in der SMD-Technik verwendet, sondern seit ca. 45 Jahren fast überall.
Kann mir jemand ganz detaliert erklären, wie ein solcher IC
funktioniert und wofür genau er benötigt wird.
Die Frage verstehe ich nicht bzw. werte sie so, dass du absolut keine Ahnung von der Materie hast (nicht böse gemeint).
ICs gibt es mit Millionen unterschiedlichen Funktionen und Gehäuseformen. Der Prozessor in deinem PC ist auch ein IC.
Weiteres hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Integrierter_Schaltkreis
Gruß
Markus
Hallo ABENDSTERNchen,
Dein Frage liest sich für einen Elektroniker, wie wenn ich dich fragen würde:
„Was kostet eine Perle genau?“ 
)
Wenn du noch Fragen hast kannst du dich jederzeit bei mir über ICQ melden.
MfG Peter(TOO)
die frage ist ernst gemeint!
ich arbeite in einer Firma die Leiterplatten in tht und smd Technik bestückt, aber diese nicht entwickelt. Deshalb interessiert es mich, was ich da genau bestücke, kontrolliere und prüfe.
ABENDSTERN
nicht nur. SMD heißt lediglich " S urfaced M ounted
D evies", das bedeutet, (nur) auf der oberfläche
montierte (elektronische) teile.
Das weiss ich.
ICs (ohne apostroph bitte)
gibt auch in bedrahteter bauform, d.h. mit beinchen, die durch
löcher in der platine gesteckt und festgelötet werden.
Also in THT Technik… ist mir auch bekannt.
im
unterschied dazu werden SMDs (und nicht nur ICs, sondern auch
passive bauteile wie widerstände, kondensatoren u.ä. aber auch
transistoren und dioden) wie der name schon sagt, auf der
oberfläche auf sogenannten „pads“ angelötet.
Das ist das was ich unter anderem mache. Aber das war nicht meine Frage.
Kann mir
jemand ganz detaliert erklären, wie ein solcher IC
funktioniert und wofür genau er benötigt wird.eigentlich nicht nicht. denn zum einen schmeißt du hier zwei
dinge durcheinander (1. SMD, 2. IC)
ne, ich meine ganz speziell, Ics, die in éberflächen montiert sind, also in SMD Technik. Was schmeiss ich da also durcheinander?
und zum anderen ist das
so, als wolltest du eine gemeingültige antwort auf die frage:
„was ist in einer schachtel?“.
Was ich wissen wollte, ist, was ganz genau spielt sich in einem IC ab, das es möglich ist, ihn so klein zu halten. und welche Funktion hat er in einem Schaltkreis.
sprich: in einem IC können alle möglichen schaltungen sein
(spannungsregler, logikbausteine, schrittmotortreiber, analoge
schaltung und vieles mehr).
Das nähert sich schon eher meiner Frage.
also: in einem IC sind mehrere
elektronische bauteile in einer minischaltung zusammengefaßt,
und was enthalten die mischschaltungen, und warum können sie auf so kleinem Raum funktionieren? (Weisst du jetzt was ich meine?)
die man in der regel aber auch mit transistoren, dioden u.a.
einzeln aufbauen kann. (hat man auch früher, als man noch
nicht so klein bauen konnte. die sogenannten transistorradios
z.b. zeichneten sich dadurch aus, daß sie erstmals mit -
sensation! - transistoren statt röhren aufgebaut waren, was
gestattete, daß man sie rumschleppen konnte. aber das nur
nebenbei…)Im Voraus vielen Dank!
bitte.
für mehr infos stelle bitte detailliertere fragen.
gruß
annPS: „IC“ ist die abkürzung für integrated circuit
Ich weiss.
ABENDSTERN
Anhang
Sieht so aus, als hätte ich meine Frage unverständlich gestellt.
Oder, es gibt wirklich niemanden, (ausser Menschen die ICs entwickeln) die es erklären können, oder wollen.
Mir geht es darum zu erfahren, was das allgemeine Funktionsprinzip ist, warum ein Chip von so kleiner Grösse, funktioniert. Und wie GENAU er funktioniert. Nicht nur für was er verwendet wird.
Auf gut Deutsch gesagt (in Kindersprache formuliert): Was passiert darin? Und können sie immer kleiner werden?
Aber ich werd mich wohl irgendwo anders erkundigen müssen.
Trotzdem vielen Dank für die Antworten.
ABENDSTERN
Die Frage verstehe ich nicht bzw. werte sie so, dass du
absolut keine Ahnung von der Materie hast (nicht böse
gemeint).
Wüsste ich es, müsste ich ja nicht fragen.
ich kenne die Wikipedia. Meine Hoffnung war eher, das ich hier auf jemanden treffe der ICs entwickelt, oder darüber bescheid weiss.
Abendstern
Hallo ABENDSTERNchen,
Dein Frage liest sich für einen Elektroniker, wie wenn ich
dich fragen würde:„Was kostet eine Perle genau?“
Würde mich ein Laie das fragen, würde ich seine Frage ernst nehmen, und so gut wie es geht antworten.
Ich bin eben keine Elektronikerin, aber es interessiert mich trotzdem. So wie dich vielleicht irgendwann mal Perlen interessieren. Und dann bist du sicher auch froh, wenn ich mich bemühe, deine Frage zu beantworten, oder?
ABENDSTERN
Hallo
Deine Frage betrifft ein ausgesprochen umfangreiches
Sachgebiet.
Im wesentlichen geht es bei der Verwendung von IC’s
(Integrated Circuits = Integrierte Schaltkreise) um die
Zusammenfassung von vielen Bauteilen auf engem Raum.
Das sind Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und
was anderes bestimmt auch noch.
Somit funktioniert ein solcher IC in etwa wie eine normale
Schaltung.
Nur große Kondensatoren und Induktivitäten können dabei nicht
realisiert werden und manche Bauteile muß man aus anderen
Gründen außen anschließen.
Es gibt auch viele verschiedene Techniken zur Herstellung
solcher Chips. Ein Verfahren ist zum Beispiel das belichten
einer fotoempfindlichen Schicht mit Hilfe einer „Maske“ und
das Ätzen der Schicht und des Siliziums darunter. Man kann
dabei Verfahren anwenden wie z.B. Dotierung oder Epitaxie. Das
geht sehr gut in der Massenproduktion und ist damit billig.
Die Werkstoffe eines Chips sind bei Silizium z.B. verschieden
stark „dotiertes“, sogenanntes n oder p leitfähiges Silizium,
Siliziumoxid als Isolator und als Dieelektrikum für
Kondensatoren.
Super! Danke! das ist die erste Antwort, die mir zumindest annähernd weiterhilft.
Du wirst im Internet oder in der Bücherei unzählige Infos
finden.
eine Antwort auf das was ich ganz genau wissen will, habe ich dort eben noch nicht gefunden, sonst hätte ich mich ja nicht an dieses Forum gewandt. Aber trotzdem Danke!
ABENDSTERN
Hallo ABENDSTERNchen,
Dein Frage liest sich für einen Elektroniker, wie wenn ich
dich fragen würde:„Was kostet eine Perle genau?“
Würde mich ein Laie das fragen, würde ich seine Frage ernst
nehmen, und so gut wie es geht antworten.Ich bin eben keine Elektronikerin, aber es interessiert mich
trotzdem. So wie dich vielleicht irgendwann mal Perlen
interessieren. Und dann bist du sicher auch froh, wenn ich
mich bemühe, deine Frage zu beantworten, oder?
Das Thema IC, bzw. Halbleiter (es gibt sogar eine Unterdisziplin: Halbleiterphysik), füllt halbe Bibliotheken, deshalb mussten wird deine Frage etwas eingrenzen.
Mit den Perlen ist das ja auch so eine Sache: Zuchtperlen, Süsswasser usw. …
Also du bringst da wirklich etwas durcheinander.
SMD oder THT ist rein eine Frage der Verpackung. Genau das gleiche Halbleiterplättchen, kann in einen DIP- oder in einem SMD-Gehäuse montiert werden. Auch bei einem SMD-IC ist das meiste immer noch verpackung.
Wenn du mal ein EPROM in die Finger bekommst, das sind die ICs mit dem runden Fensterchen, dann kannst du hinter dem Fenster den eigentlichen Chip erkennen, so ein kleines rechteckiges Plättchen, dies ist der eigentlich IC, alles drum rum ist nur Verpackung !!!
Hmm, du velngst sowas wie „Goldschmied werden in 2 Stunden“ )
Also fang mal hier an:
http://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiter
dann kannst du mit
http://de.wikipedia.org/wiki/Diode
und
http://de.wikipedia.org/wiki/Transistor
weiter machen 
Im Prinzip ist ein IC etwas ähnliches wie die Leterplatten welche du fertigst, nur wesentlich kleiner und etwas komplexer in der Herstellung.
Die Grösse ist nach unten dadurch begrenzt, dass einige Atome benötigt werden um z.B. eine Diode herzustellen, praktisch liegt momentan das Problem bei den photolythographischen Prozessen, allerdings werden Strukturen mit 45nm bereits serienmässig hergestellt.
Ich hoffe du siehst jetzt etwas klarer.
MfG Peter(TOO)
Hallo,
Es gibt auch viele verschiedene Techniken zur Herstellung
solcher Chips. Ein Verfahren ist zum Beispiel das belichten
einer fotoempfindlichen Schicht mit Hilfe einer „Maske“ und
das Ätzen der Schicht und des Siliziums darunter. Man kann
dabei Verfahren anwenden wie z.B. Dotierung oder Epitaxie. Das
geht sehr gut in der Massenproduktion und ist damit billig.
Die Werkstoffe eines Chips sind bei Silizium z.B. verschieden
stark „dotiertes“, sogenanntes n oder p leitfähiges Silizium,
Siliziumoxid als Isolator und als Dieelektrikum für
Kondensatoren.Super! Danke! das ist die erste Antwort, die mir zumindest
annähernd weiterhilft.
Und bitte immer schön Silizium schreiben! Nicht Silikon…
Ausserdem gibt es als Basis-Material noch Germanium und Kohlen-
stoff (SiC, spezialität für Höchstfrequenz). Alles Materialien
aus der IV. Gruppe des Periodensystems der Elemente (Chemiebuch…).
Die Dotierung (gezielte Verunreinigung) erfolgt mit Elementen aus
der III. und V. Gruppe (Phosphor, Indium, Stickstoff, Tellur…)
und daher heissen diese Halbleiter dann auch 3-5 Halbleiter.
Die Herstellung erfolgt eigentlich immer mit Belichten und
Ätzen (wei bei Platinen auch - nur viel kleiner). Verfahren
wie z.B. Drucken von Halbleitermaterielien ist im Versuchsstadium.
Du wirst im Internet oder in der Bücherei unzählige Infos
finden.eine Antwort auf das was ich ganz genau wissen will, habe ich
dort eben noch nicht gefunden, sonst hätte ich mich ja nicht
an dieses Forum gewandt. Aber trotzdem Danke!
mal mit Google nach „Ein Chip entsteht“ suchen. Es gibt einen
gleichnamigen Film von Siemens, der das alles sehr schön zeigt.
Eine Zusammenfassung findest Du unter http://www.changex.de/pdf/d_a00784.pdf
Hier ist auf den letzten Seiten ein kurzer Überblick über Chipfertigung.
http://www.informatik.uni-ulm.de/rs/core/prozessorar…
Da das ganze Verfahren (Herstellung der Masken aus Chromstahl,
Belichten feinster Strukturen, präzises Ätzen) extrem aufwändig
und teuer ist, lohnt es sich für kleine Firmen (und erst recht
für Hobbyisten) nicht, selbst eigene ICs zu entwickeln. Von
den Kosten für die Software mal ganz abgesehen (die liegen
meist in der Grössenordnung von 100.000 bis 500.000 Eur pro
Lizenz, zuzüglich Wartungskosten von 15% pro Jahr) kostet ein
Maskensatz für ein IC zwischen 20.000 und 100.000 Eur.
Es gibt für Forschungsprojekte auch Anbieter, die vergleichbar
mit PCB-Pool, viele verschiedene ICs von verschiedenen Kunden
auf einem Wafer herstellen und so die Kosten auf einige tausend
Euro senken können.
Für die Digitaltechnik gibt es aber seit vielen Jahren programierbare
Logikbausteine (PLDs: PAL und GAL, CPLDs, FPGAs) die günstig in
grossen Stückzahlen produziert werden, deren Funktion aber erst
durch die Programmierung (schalten der Verdrahtung der enthaltenen
Elemente) entsteht. Im Unterschied zu einem PC, bei dem die Programme
auf einer Festplatte liegen, haben die Logikbausteine die
Programmierung fest im Baustein. (werden „gebrannt“ oder „geschossen“)
tschuessle
B. Spitzer
ziemlich ungerecht
hallo abendstern,
Oder, es gibt wirklich niemanden, (ausser Menschen die ICs
entwickeln) die es erklären können, oder wollen.
wenn du dir die zeit nimmst und entweder eine ausbildung in einem elektronikberuf machst, ein studium in diesem fach oder wenigstens einige semester VHS, dann werden dir mit sicherheit genügend leute begegnen, die dir deine fragen beantworten.
jetzt aber so zu tun, als läge es an unserer unfähigkeit oder unwilligkeit, daß dir die grundlagen fehlen, um zu verstehen, wie halbleiter funktionieren, ist ziemlich ungerecht.
du kannst dich doch nicht hinsetzen und ohne eigenes zutun erwarten, daß wir dich in 5 oder 10 min zum spezialisten machen!
Mir geht es darum zu erfahren, was das allgemeine
Funktionsprinzip ist, warum ein Chip von so kleiner Grösse,
funktioniert. Und wie GENAU er funktioniert. Nicht nur für was
er verwendet wird.
ich wiederhole: das sind grundlagen der elektronik, ohne deren kenntnis dir mit keiner antwort hier gedient sein dürfte.
Auf gut Deutsch gesagt (in Kindersprache formuliert): Was
passiert darin?
buchtipp: http://www.amazon.de/exec/obidos/ASIN/3596262739/qid… eine einführung in die elektronik von jean pütz (der von der hobbythek). unter den lach- und sachgeschichten mit der maus (die ich sehr schätze. sie sind oft seeeeehr gut erklärt - siehe nur thema internet dort) habe ich leider nichts entsprechendes finden können.
Und können sie immer kleiner werden?
weil wir immer feinere werkzeuge und maschinen entwickeln können, ganz zu schweigen von mikroskopen und computern, die immer komplexere berechnungen in immer kürzerer zeit durchführen können.
durch etwas nachdenken kommt man aber darauf auch selbst - und sogar darauf, welche folgen das hat.
Aber ich werd mich wohl irgendwo anders erkundigen müssen.
mach das. ist ne gute idee.
gruß
ann
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Aha…
Hi,
Sieht so aus, als hätte ich meine Frage unverständlich
gestellt.
ja, etwas.
Oder, es gibt wirklich niemanden, (ausser Menschen die ICs
entwickeln) die es erklären können, oder wollen.
Hier wird sich im Forum kaum jemand rumtreiben der in der IC-Entwicklung einen Job gefunden hat. Das ist nur wenigen Leuten vorbehalten.
_Erklären_ können dir hier aber so manche einiges. Aber du benötigst eine Menge Grundlagenwissen.
Fangen wir vorne an.
Weißt Du was ein Silizium-Einkristall ist? Wenn nicht: googlen, lesen, lernen. Hier ein Bild:
http://www.nanowelten.de/ausstellung/images/n21_1.jpg
Weißt du was Dotierung ist? Wenn nicht: googlen, lesen, lernen.
Weißt du was ein Wafer ist? Wenn nicht: googlen, lesen, lernen.
Hier ein Bild (mit bereits gefertigten AMD-Prozessoren drauf):
http://www.business.tomshardware.com/facts/20050418/…
Hier ein einzelner Prozessor:
http://www.business.tomshardware.com/facts/20050418/…
Mir geht es darum zu erfahren, was das allgemeine
Funktionsprinzip ist,
Das allgemeine Funktionsprinzip ist genau das gleiche wie bei diskret (mit Bauteilen) aufgebauten Schaltungen: Widerstände, Kondensatoren und Transistoren werden verschaltet. Das Ganze hat Ein- und Ausgänge. Fertig.
warum ein Chip von so kleiner Grösse,
funktioniert.
weil er die gleichen Bauteile enthält wie eine gewöhnliche Schaltung.
Und wie GENAU er funktioniert.
Was wie „GENAU“? Da fließen Elektronen vom Minus- zum Pluspol, werden von Widerständen daran gehindert, von Kondensatoren gespeichert und von Transitoren geschaltet. Die genannten Bauteile werden durch Dotierung und andere Verfahren direkt auf dem Wafer in dem Silizium erzeugt.
Was
passiert darin? Und können sie immer kleiner werden?
Das ist eine Frage der Fertigungsverfahren, nicht der Elektronik! Frag Physiker danach! Und auch noch einen Werkstoffkundler.
Aber ich werd mich wohl irgendwo anders erkundigen müssen.
Nö. Ohne, dass du selbst was lernst wird dir das keiner erklären können. Das ist ein schwieriges, interdiziplinäres Fachgebiet. Das ist nicht im Sendung-mit-der-Maus-Stil erkläbar!
Viele Grüße,
J~