Integrated passive devices
एकीकृत निष्क्रिय उपकरण (आई. पी. डी.), जिसे एकीकृत निष्क्रिय घटक (आई. पी. सी.) या अंतःस्थापित निष्क्रिय घटक (ई. पी. सी.) के रूप में भी जाना जाता है, इलेक्ट्रॉनिक घटक हैं जहां प्रतिरोधक (आर), संधारित्र (सी), प्रेरक (एल)/कुंडल/चोक, माइक्रोस्ट्रिपलाइन, प्रतिबाधा मिलान तत्व, बलून या उनके किसी भी संयोजन को एक ही पैकेज में या एक ही सब्सट्रेट पर एकीकृत किया जाता है। कभी-कभी एकीकृत निष्क्रिय को अंतर्निहित निष्क्रिय भी कहा जा सकता है, और फिर भी एकीकृत और अंतर्निहित निष्क्रिय के बीच का अंतर तकनीकी रूप से स्पष्ट नहीं है। दोनों ही मामलों में निष्क्रिय को परावैद्युत परतों के बीच या एक ही सब्सट्रेट पर महसूस किया जाता है। आई. पी. डी. का सबसे पहला रूप प्रतिरोधक, संधारित्र, प्रतिरोधक-संधारित्र (आर. सी.) या प्रतिरोधक-संधारित्र-कुंडल/प्रेरक (आर. सी. एल.) नेटवर्क हैं। निष्क्रिय परिवर्तकों को एकीकृत निष्क्रिय उपकरणों के रूप में भी महसूस किया जा सकता है जैसे कि एक पतली अस्तरक परत द्वारा अलग किए गए दो कुंडलियों को एक दूसरे के ऊपर रखना। कभी-कभी डायोड (पीएन, पिन, जेनर आदि) एकीकृत निष्क्रिय के साथ एक ही सब्सट्रेट पर एकीकृत किया जा सकता है, विशेष रूप से यदि सब्सट्रेट सिलिकॉन या कुछ अन्य अर्धचालक जैसे गैलियम आर्सेनाइड (जी. ए. ए.) है। विवरण एकीकृत निष्क्रिय उपकरणों को इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम असेंबली में सक्रिय एकीकृत परिपथ या अन्य आई. पी. डी. के साथ तीसरे आयाम (3डी) में पैक, बेयर डाई/चिप्स या यहां तक कि ढेर (किसी अन्य बेयर डाई/चिप के ऊपर इकट्ठा) किया जा सकता है। एकीकृत निष्क्रियता के लिए विशिष्ट पैकेज एस. आई. एल. (स्टैंडर्ड इन लाइन), एस. आई. पी. या कोई अन्य पैकेज (जैसे डी. आई. एल., डी. आई. पी., क्यू. एफ. एन., चिप-स्केल पैकेज/सी. एस. पी., वेफर स्तर पैकेज/डब्ल्यू. एल. पी. आदि) हैं। इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग में उपयोग किया जाता है। एकीकृत निष्क्रिय एक मॉड्यूल सब्सट्रेट के रूप में भी कार्य कर सकते हैं, और इसलिए एक संकर मॉड्यूल, बहु-चिप मॉड्यूल या चिपलेट मॉड्यूल/कार्यान्वयन का हिस्सा हो सकते हैं। आई. पी. डी. के लिए सब्सट्रेट कठोर हो सकता है जैसे सिरेमिक (एल्यूमीनियम ऑक्साइड/एल्यूमिना), स्तरित सिरेमिक (कम तापमान सह-चालित सिरेमिक/एल. टी. सी. सी., उच्च तापमान सह-चालित सिरेमिक/एच. टी. सी. सी.), कांच, और सिलिकॉन डाइऑक्साइड जैसी कुछ परावैद्युत परत के साथ लेपित सिलिकॉन। सब्सट्रेट भी लैमिनेट की तरह लचीला हो सकता है जैसे कि एक पैकेज इंटरपोसर (जिसे एक सक्रिय इंटरपोसर कहा जाता है), FR4 या इसी तरह का, कप्तान या कोई अन्य उपयुक्त पॉलीमाइड। यह इलेक्ट्रॉनिक्स प्रणाली डिजाइन के लिए फायदेमंद है यदि सब्सट्रेट के प्रभाव और आई. पी. डी. के प्रदर्शन के लिए संभावित पैकेज को उपेक्षित या ज्ञात किया जा सकता है। उपयोग की जाने वाली आई. पी. डी. के निर्माण में मोटी और पतली फिल्म प्रौद्योगिकियां और विभिन्न प्रकार के एकीकृत परिपथ प्रसंस्करण चरण या संशोधन (जैसे एल्यूमीनियम या तांबे की तुलना में मोटी या विभिन्न धातुएं) शामिल हैं। एकीकृत निष्क्रिय मानक घटकों/भागों के रूप में या कस्टम डिज़ाइन (एक विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए) उपकरणों के रूप में उपलब्ध हैं। अनुप्रयोग एकीकृत निष्क्रिय उपकरणों का उपयोग मुख्य रूप से मानक भागों के रूप में किया जाता है या इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में असेंबल किए जाने वाले भागों की संख्या को कम करने की आवश्यकता के कारण कस्टम डिज़ाइन किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम रसद की आवश्यकता होती है। चिकित्सा (श्रवण सहायता उपकरण), पहनने योग्य (घड़ियाँ, बुद्धिमान अंगूठियाँ, पहनने योग्य हृदय गति मॉनिटर) और पोर्टेबल उपयोग (मोबाइल फोन, टैबलेट आदि) जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स (क्षेत्र और ऊंचाई) को छोटा करने की आवश्यकता है। स्ट्रिपलाइन, बलून आदि को आई. पी. डी. के साथ प्रणाली के रेडियो आवृत्ति (आर. एफ.) भागों में छोटी सहिष्णुता के साथ छोटा किया जा सकता है, विशेष रूप से यदि पतली फिल्म तकनीक का उपयोग किया जाता है। आई. पी. डी. चिपों को सक्रिय या अन्य एकीकृत निष्क्रिय चिपों के साथ रखा जा सकता है यदि अंतिम लघुकरण लक्ष्य है। इलेक्ट्रॉनिक असेंबलियों के वजन को कम करने की आवश्यकता है, उदाहरण के लिए अंतरिक्ष, एयरोस्पेस या मानव रहित हवाई वाहनों (ड्रोन जैसे यू. ए. वी.) अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन, जिनके लिए कई एक नैनोफैराड (1 एन. एफ.) कैपेसिटर जैसे समान मूल्य वाले कई निष्क्रियों की आवश्यकता होती है। यह उन कार्यान्वयनों में हो सकता है जहां उच्च इनपुट/आउटपुट गणना के साथ एकीकृत परिपथ (आईसी) की आवश्यकता/उपयोग किया जाता है। कई उच्च गति संकेतों या बिजली आपूर्ति लाइनों को संधारित्रों द्वारा स्थिरीकरण की आवश्यकता हो सकती है। डिजिटल कार्यान्वयन के उभरने से डिजिटल समानांतर रेखाओं (4-, 8-, 16-, 32-, 64-बिट आदि) का उपयोग होता है। और सभी सिग्नल लाइनों का स्थिरीकरण जिसके परिणामस्वरूप कार्यान्वयन में संधारित्र द्वीप होते हैं। इनके लघुकरण के परिणामस्वरूप एकीकृत संधारित्र नेटवर्क या संधारित्रों की सरणी का उपयोग किया जा सकता है। इन्हें बी. जी. ए. या सी. एस. पी. (चिप स्केल पैकेज) सब्सट्रेट या पैकेजों के इंटरपोजर जैसे एकीकृत परिपथ पैकेज के हिस्से (अंतःस्थापित) के रूप में भी लागू किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन जिनमें कई विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ई. एम. आई.) या स्थिरविद्युत निर्वहन (ई. एस. डी.) दमन कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है जैसे इंटरफेस में उच्च इनपुट/आउटपुट पिन काउंट कनेक्टर के साथ डिजाइन। ई. एम. आई. या ई. एस. डी. दमन आमतौर पर आर. सी. या आर. (सी)-डायोड नेटवर्क के साथ किया जाता है। सीएमओएस जैसी एकीकृत परिपथ प्रौद्योगिकियों में उपलब्ध निष्क्रिय तत्वों के प्रदर्शन की सीमाएं (जैसे कुंडल के क्यू कारक) और मूल्य (जैसे बड़े धारिता मान) सक्रिय तत्वों (ट्रांजिस्टर आदि) के साथ एकशिला रूप से एकीकृत हैं। यदि इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली के आकार (क्षेत्र या मोटाई) और/या वजन को कम करने की आवश्यकता है और मानक पुर्जे उपलब्ध नहीं हैं, तो कस्टम आई. पी. डी. सबसे कम संख्या में पुर्जों, छोटे आकार या इलेक्ट्रॉनिक्स के वजन के लिए एकमात्र विकल्प हो सकता है। विभिन्न प्रौद्योगिकियों (मोनोलिथिक, पैकेजिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टिक्स/फोटोनिक्स, सतह माउंट प्रौद्योगिकी और एकीकृत सर्किट आदि जैसे संयोजन) के बीच इंटरफेस होने पर विश्वसनीयता में सुधार। इसे कम से कम करने की आवश्यकता है। कुछ अनुप्रयोगों में समय, यदि उदाहरण के लिए तेज़ और बहुत सटीक फ़िल्टरिंग (आर (एल) सी आदि) के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकताएँ हैं। - और एस. एम. डी. असतत भाग आधारित समाधान पर्याप्त तेज़ नहीं है या पर्याप्त अनुमानित नहीं है। मानक एकीकृत या असतत निष्क्रिय की तुलना में कस्टम आई. पी. डी. की चुनौती हालांकि संयोजन के लिए उपलब्धता का समय और कभी-कभी प्रदर्शन भी होती है। एकीकृत निष्क्रिय की विनिर्माण प्रौद्योगिकी के आधार पर आवश्यक सहिष्णुता के साथ उच्च क्षमता या प्रतिरोधक मूल्यों को पूरा करना मुश्किल हो सकता है। कॉइल/इंडक्टर्स का क्यू मान कार्यान्वयन में उपलब्ध धातुओं की मोटाई से भी सीमित हो सकता है। हालांकि नई सामग्री और परमाणु परत निक्षेपण (ए. एल. डी.) जैसी बेहतर विनिर्माण तकनीकें और बड़े सब्सट्रेट पर मोटी धातु मिश्र धातुओं के निर्माण और नियंत्रण को समझना कॉइल/इंडक्टर्स के धारिता घनत्व और क्यू मूल्य में सुधार करता है। इसलिए प्रोटोटाइपिंग और छोटे/मध्यम आकार के उत्पादन चरण में मानक भाग/निष्क्रिय कई मामलों में प्राप्ति का सबसे तेज़ तरीका है। यदि उत्पाद (ओं) के समय-से-बाजार और लागत लक्ष्यों को पूरा किया जा सकता है, तो मात्रा निर्माण में सावधानीपूर्वक तकनीकी और किफायती विश्लेषण के बाद कस्टम डिज़ाइन किए गए निष्क्रिय का उपयोग किया जा सकता है। इसलिए एकीकृत निष्क्रिय उपकरणों को लगातार तकनीकी और आर्थिक रूप से कम आकार, सहिष्णुता में सुधार, सिस्टम मदरबोर्ड की असेंबली तकनीकों (जैसे एसएमटी, सतह-माउंट तकनीक) की सटीकता में सुधार और असतत/अलग निष्क्रिय उपकरणों की लागत से चुनौती दी जाती है। आगे बढ़ते हुए विविक्त और एकीकृत निष्क्रियता तकनीकी रूप से एक दूसरे के पूरक होंगे। एकीकृत और असतत निष्क्रिय उपकरणों दोनों के लिए नई सामग्रियों और संयोजन तकनीकों का विकास और समझ एक प्रमुख प्रवर्तक है। सिलिकॉन सब्सट्रेट पर सिलिकॉन सब्सट्रेट आई. पी. डी. पर फैब्रिकेशन आई. पी. डी. आमतौर पर मानक वेफर फैब्रिकेशन तकनीकों जैसे कि थिन फिल्म और फोटोलिथोग्राफी प्रोसेसिंग का उपयोग करके बनाए जाते हैं। अर्धचालक सिलिकॉन उच्च प्रतिरोधी सिलिकॉन सब्सट्रेट के कारण संभावित परजीवी प्रभावों से बचने के लिए आमतौर पर एकीकृत निष्क्रिय के लिए उपयोग किया जाता है। सिलिकॉन पर आई. पी. डी. को फ़्लिप चिप माउंट करने योग्य या तार बंधन योग्य घटकों के रूप में डिज़ाइन किया जा सकता है। हालांकि सक्रिय एकीकृत परिपथ (आई. सी.) प्रौद्योगिकियों से तकनीकी रूप से अलग करने के लिए आई. पी. डी. प्रौद्योगिकियां विशिष्ट आई. सी. प्रौद्योगिकियों की तुलना में उच्च धारिता घनत्व के लिए मोटी धातु (प्रेरक के उच्च क्यू मूल्य के लिए) या विभिन्न प्रतिरोधी (जैसे सी. आई. सी. आर.) परतों, पतली या अलग उच्च के (जैसे उच्च परावैद्युत स्थिरांक) पराबैद्युत परतों (जैसे सिलिकॉन डाइऑक्साइड या सिलिकॉन नाइट्राइड के बजाय पी. जेड. टी.) का उपयोग कर सकती हैं। सिलिकॉन पर आईपीडी को पीसा जा सकता है-यदि आवश्यक हो-मोटाई में 100 माइक्रोन मीटर से कम और कई पैकेजिंग विकल्पों (माइक्रो-बंपिंग, वायर बॉन्डिंग, कॉपर पैड) और डिलीवरी मोड विकल्पों (वेफर्स, बेयर डाई, टेप और रील के रूप में) के साथ। सिलिकॉन में 3डी निष्क्रिय एकीकरण एकीकृत निष्क्रिय उपकरणों (आई. पी. डी.) के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों में से एक है, जो उच्च घनत्व वाले खाई संधारित्रों, धातु-अवरोधक-धातु (एम. आई. एम.) संधारित्रों, प्रतिरोधकों, उच्च-क्यू प्रेरक, पिन, स्कॉटकी या जेनर डायोड को सिलिकॉन में लागू करने में सक्षम बनाता है। सिलिकॉन पर आई. पी. डी. का डिजाइन समय डिजाइन की जटिलता पर निर्भर करता है लेकिन उसी डिजाइन उपकरण और वातावरण का उपयोग करके बनाया जा सकता है जिसका उपयोग अनुप्रयोग विशिष्ट एकीकृत परिपथ (ए. एस. आई. सी.) या एकीकृत परिपथ के लिए किया जाता है। कुछ आई. पी. डी. आपूर्तिकर्ता पूर्ण डिजाइन किट समर्थन प्रदान करते हैं ताकि सिस्टम इन पैकेज (एस. आई. पी.) मॉड्यूल निर्माता या सिस्टम हाउस अपनी विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करते हुए अपने स्वयं के आई. पी. डी. डिजाइन करने में सक्षम हों। प्रारंभिक नियंत्रण प्रणाली डिजाइन में यह पता चला था कि घटकों का समान मूल्य होने से डिजाइन आसान और तेज हो जाता है। समान मूल्य के साथ या व्यवहार में सबसे छोटे संभव वितरण के साथ निष्क्रिय घटकों को लागू करने का एक तरीका उन्हें एक दूसरे के पास एक ही सब्सट्रेट पर रखना है। एकीकृत निष्क्रिय उपकरणों का सबसे पहला रूप 1960 के दशक में प्रतिरोधक नेटवर्क था जब विषय इंटरटेक्नोलॉजी द्वारा चार से आठ प्रतिरोधकों को सिंगल-इन-लाइन पैकेज (एस. आई. पी.) के रूप में पैक किया गया था। कई अन्य प्रकार के पैकेज जैसे डी. आई. एल., डी. आई. पी. आदि। पैकेजिंग इंटीग्रेटेड सर्किट में उपयोग किया जाता है यहां तक कि अनुकूलित पैकेजों का उपयोग इंटीग्रेटेड पैसिव उपकरणों के लिए किया जाता है। प्रतिरोधी, संधारित्र और प्रतिरोधी संधारित्र नेटवर्क अभी भी प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, भले ही अखंड एकीकरण में प्रगति हुई हो। आज पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में मोटे तौर पर 2-40 असतत निष्क्रिय उपकरण/एकीकृत परिपथ या मॉड्यूल शामिल हैं। इससे पता चलता है कि अखंड या मॉड्यूल एकीकरण प्रणाली प्राप्ति में निष्क्रिय घटकों के आधार पर सभी कार्यक्षमताओं को शामिल करने में सक्षम नहीं है, और रसद और प्रणाली के आकार को कम करने के लिए विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है। यह आई. पी. डी. के लिए अनुप्रयोग क्षेत्र है। इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में अधिकांश-संख्या के अनुसार-आमतौर पर संधारित्र होते हैं जिनके बाद प्रतिरोधकों और प्रेरक/कुंडलियों की संख्या होती है। आई. पी. डी. प्रौद्योगिकी द्वारा इम्पीडेन्स मैचिंग सर्किट, हार्मोनिक फिल्टर, कपलर और बलून और पावर कंबाइनर/डिवाइडर जैसे कई कार्यात्मक खंडों को प्राप्त किया जा सकता है। आई. पी. डी. को आम तौर पर पतली, मोटी फिल्म और वेफर निर्माण तकनीकों जैसे फोटोलिथोग्राफी प्रसंस्करण या विशिष्ट सिरेमिक तकनीकों (एल. टी. सी. सी. और एच. टी. सी. सी.) का उपयोग करके बनाया जाता है। आई. पी. डी. को फ़्लिप चिप माउंटेबल या वायर बॉन्डेबल घटकों के रूप में डिज़ाइन किया जा सकता है। छोटे आकार, पोर्टेबिलिटी और वायरलेस कनेक्टिविटी वाले अनुप्रयोगों की ओर रुझानों ने निष्क्रिय घटकों को प्राप्त करने में सक्षम होने के लिए विभिन्न कार्यान्वयन प्रौद्योगिकियों को बढ़ाया है। 2021 में, दुनिया भर में 25-30 कंपनियां एकीकृत निष्क्रिय (सरल निष्क्रिय नेटवर्क और कांच, सिलिकॉन और एल्यूमिना जैसे विभिन्न सब्सट्रेट पर निष्क्रिय) उपकरण वितरित कर रही थीं। असतत उपकरणों के लिए इलेक्ट्रॉनिक component#Passive घटक भी देखें सतह-माउंट प्रौद्योगिकी एकीकृत परिपथ संदर्भ बाहरी लिंक एकीकृत निष्क्रिय संक्षेप में 2017 एकीकृत निष्क्रिय प्रौद्योगिकियां दुनिया भर में निष्क्रिय निर्माताओं के एस. आई. पी. डेटाबेस में एकीकृत निष्क्रिय। निष्क्रिय नेटवर्क के लिए 'नेटवर्क' खोजें एफ. एच. जी. में पतली-फिल्म बहुस्तरीय में निष्क्रिय घटकों का एकीकरण स्तरित सिरेमिक के साथ निष्क्रिय का एकीकरण एकीकृत निष्क्रिय उपकरण, इलेक्ट्रॉनिक्स सम्मेलन, 2012, एच. आई. टी. ई. सी. एस. टी. एकीकृत निष्क्रिय उपकरण फाउंड्री आर. एफ. अनुप्रयोगों के लिए एकीकृत निष्क्रिय उपकरण. एस. टी. ए. टी. एस. चिप. पी. ए. सी. लिमिटेड से आई. पी. डी. प्रौद्योगिकी. ए. एस. ई. समूह से आई. पी. डी. प्रौद्योगिकी. एनालॉग उपकरणों से आई. पी. डी. ऑन सेमीकंडक्टर से आई. पी. डी. मुराटा से सिलिकॉन पर आई. पी. डी. आई. ए. कैपेसिटर सहित आई. पी. डी. आई. आई. ए. कैपेसिटर जो टी. डी. के. द्वारा इंटरपोजर लैमिनेट में एम्बेडेड हैं जोहानसन प्रौद्योगिकी से आई. पी. डी. आई. ए. इंटीग्रेटेड कैपेसिटर जोहानसन प्रौद्योगिकी से आई. पी. डी. आई. ए. इंटीग्रेटेड कैपेसिटर जोहानसन प्रौद्योगिकी से आई. पी. डी. आई. आई. ए. कैपे