Integrated passive devices
انٹیگریٹڈ پیسو ڈیوائسز (آئی پی ڈیز)، جنہیں انٹیگریٹڈ پیسو اجزاء (آئی پی سیز) یا ایمبیڈڈڈ پیسو اجزاء (ای پی سی) بھی کہا جاتا ہے، الیکٹرانک اجزاء ہیں جہاں مزاحم (آر)، کیپسیٹرز (سی)، انڈکٹرز (ایل)/کنڈلی/چوک، مائیکرو اسٹرپ لائنز، امپیڈینس میچنگ عناصر، بالون یا ان کے کسی بھی امتزاج کو ایک ہی پیکیج میں یا ایک ہی سبسٹریٹ پر مربوط کیا جاتا ہے۔ بعض اوقات مربوط غیر فعال کو سرایت شدہ غیر فعال بھی کہا جا سکتا ہے، اور پھر بھی مربوط اور سرایت شدہ غیر فعال کے درمیان فرق تکنیکی طور پر واضح نہیں ہے۔ دونوں صورتوں میں ڈائی الیکٹرک تہوں کے درمیان یا ایک ہی سبسٹریٹ پر غیر فعال ہونے کا احساس ہوتا ہے۔ آئی پی ڈی کی ابتدائی شکل ریزسٹر، کیپسیٹر، ریزسٹر-کیپسیٹر (آر سی) یا ریزسٹر-کیپسیٹر-کوئل/انڈکٹر (آر سی ایل) نیٹ ورک ہیں۔ غیر فعال ٹرانسفارمرز کو مربوط غیر فعال آلات کے طور پر بھی محسوس کیا جا سکتا ہے جیسے کہ ایک پتلی ڈائی الیکٹرک پرت سے الگ ایک دوسرے کے اوپر دو کنڈلی ڈالنا۔ بعض اوقات ڈایڈس (پی این، پن، زینر وغیرہ) مربوط غیر فعال کے ساتھ ایک ہی سبسیٹیٹ پر مربوط کیا جا سکتا ہے خاص طور پر اگر سبسیٹیٹ سلکان ہو یا کوئی دوسرا سیمی کنڈکٹر جیسے گیلیم آرسینائڈ (جی اے اے) ہو۔ انٹیگریٹڈ غیر فعال آلات کو الیکٹرانک سسٹم اسمبلی میں فعال انٹیگریٹڈ سرکٹس یا دیگر آئی پی ڈی کے ساتھ تیسرے طول و عرض (3 ڈی) میں پیک، ننگے ڈائی/چپس یا یہاں تک کہ اسٹیک (کسی دوسرے ننگے ڈائی/چپ کے اوپر جمع) کیا جا سکتا ہے۔ انٹیگریٹڈ پاسیوز کے لیے عام پیکیجز ایس آئی ایل (اسٹینڈرڈ ان لائن)، ایس آئی پی یا کوئی دوسرے پیکیجز (جیسے ڈی آئی ایل، ڈی آئی پی، کیو ایف این، چپ اسکیل پیکیج/سی ایس پی، ویفر لیول پیکیج/ڈبلیو ایل پی وغیرہ) ہیں۔ الیکٹرانک پیکیجنگ میں استعمال ہوتا ہے۔ انٹیگریٹڈ پاسیوز ایک ماڈیول سبسٹریٹ کے طور پر بھی کام کر سکتے ہیں، اور اس لیے ایک ہائبرڈ ماڈیول، ملٹی چپ ماڈیول یا چپلیٹ ماڈیول/نفاذ کا حصہ بن سکتے ہیں۔ آئی پی ڈی کے لیے سبسٹریٹ سخت ہو سکتا ہے جیسے سیرامک (ایلومینیم آکسائیڈ/الومینا)، پرت دار سیرامک (کم درجہ حرارت پر شریک فائر سیرامک/ایل ٹی سی سی، اعلی درجہ حرارت پر شریک فائر سیرامک/ایچ ٹی سی سی)، گلاس، اور سلکان کچھ ڈائی الیکٹرک پرت جیسے سلکان ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ لیپت ہو سکتا ہے۔ سبسٹریٹ بھی لچکدار ہو سکتا ہے جیسے کہ ٹکڑے ٹکڑے کا انٹرپوزر (جسے ایک فعال انٹرپوزر کہا جاتا ہے)، ایف آر 4 یا اسی طرح کا، کیپٹن یا کوئی اور مناسب پولیمائڈ۔ یہ الیکٹرانکس سسٹم کے ڈیزائن کے لیے فائدہ مند ہے اگر سبسٹریٹ کے اثر اور آئی پی ڈی کی کارکردگی پر ممکنہ پیکیج کو نظر انداز یا معلوم کیا جا سکتا ہے۔ استعمال شدہ آئی پی ڈی کی تیاری میں موٹی اور پتلی فلم ٹیکنالوجیز اور انٹیگریٹڈ سرکٹ پروسیسنگ کے مختلف مراحل یا ترمیم (جیسے ایلومینیم یا تانبے سے موٹی یا مختلف دھاتیں) شامل ہیں۔ انٹیگریٹڈ پاسیوز معیاری اجزاء/پرزوں کے طور پر یا اپنی مرضی کے مطابق ڈیزائن کردہ (کسی مخصوص ایپلی کیشن کے لیے) آلات کے طور پر دستیاب ہیں۔ انٹیگریٹڈ غیر فعال آلات بنیادی طور پر معیاری حصوں کے طور پر استعمال ہوتے ہیں یا الیکٹرانک سسٹم میں جمع کیے جانے والے حصوں کی تعداد کو کم کرنے کی ضرورت کی وجہ سے اپنی مرضی کے مطابق ڈیزائن کیے جاتے ہیں جس کے نتیجے میں کم سے کم لاجسٹکس کی ضرورت ہوتی ہے۔ الیکٹرانکس جیسے طبی (سماعت امداد کا سامان)، پہننے کے قابل (گھڑیاں، ذہین انگوٹھیاں، پہننے کے قابل دل کی شرح مانیٹر) اور پورٹیبل استعمال (موبائل فون، ٹیبلٹ وغیرہ) کو چھوٹا (رقبہ اور اونچائی) کرنے کی ضرورت ہے۔ سسٹم کے ریڈیو فریکوئنسی (آر ایف) حصوں میں چھوٹی رواداری کے ساتھ آئی پی ڈی کے ساتھ سٹرپ لائنز، بالون وغیرہ کو چھوٹا کیا جا سکتا ہے خاص طور پر اگر پتلی فلم ٹیکنالوجی کا استعمال کیا جائے۔ آئی پی ڈی چپس کو فعال یا دیگر مربوط غیر فعال چپس کے ساتھ اسٹیک کیا جا سکتا ہے اگر حتمی منی ٹورائزیشن ہدف ہو۔ الیکٹرانک اسمبلیوں کے وزن کو کم کرنے کی ضرورت ہے مثال کے طور پر خلا، ایرو اسپیس یا بغیر پائلٹ فضائی گاڑیوں (یو اے وی جیسے ڈرون) ایپلی کیشنز الیکٹرانک ڈیزائن میں، جن کے لیے ایک ہی قدر کے ساتھ متعدد غیر فعال کی ضرورت ہوتی ہے جیسے کہ کئی ایک نانوفراڈ (1 این ایف) کیپسیٹرز۔ یہ ان عمل درآمدات میں ہو سکتا ہے جہاں اعلی ان پٹ/آؤٹ پٹ گنتی کے ساتھ انٹیگریٹڈ سرکٹس (آئی سی) کی ضرورت/استعمال ہوتا ہے۔ بہت سے تیز رفتار سگنلز یا بجلی کی فراہمی کی لائنوں کو کیپسیٹرز کے ذریعے استحکام کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ڈیجیٹل نفاذ کے ابھرنے سے ڈیجیٹل متوازی لائنیں (4 -، 8 -، 16 -، 32 -، 64-بٹ وغیرہ) استعمال ہوتی ہیں۔ اور تمام سگنل لائنوں کا استحکام جس کے نتیجے میں کیپسیٹر جزائر پر عمل درآمد ہوتا ہے۔ ان کو چھوٹا کرنے کے نتیجے میں انٹیگریٹڈ کیپسیٹر نیٹ ورک یا کیپسیٹرز کی صفوں کا استعمال ہو سکتا ہے۔ انہیں انٹیگریٹڈ سرکٹ پیکیج جیسے بی جی اے یا سی ایس پی (چپ اسکیل پیکیج) سبسٹریٹ یا پیکیجز کے انٹرپوزر کے حصے (سرایت شدہ) کے طور پر بھی لاگو کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرانک ڈیزائن جن میں متعدد برقی مقناطیسی مداخلت (ای ایم آئی) یا الیکٹروسٹیٹک ڈسچارج (ای ایس ڈی) دبانے کی فعالیت کی ضرورت ہوتی ہے جیسے انٹرفیس میں اعلی ان پٹ/آؤٹ پٹ پن کاؤنٹ کنیکٹر والے ڈیزائن۔ ای ایم آئی یا ای ایس ڈی دبانے کا احساس عام طور پر آر سی یا آر (سی) ڈائیڈ نیٹ ورک کے ساتھ ہوتا ہے۔ کارکردگی کی حدود (جیسے کنڈلی کے ق عوامل) اور انٹیگریٹڈ سرکٹ ٹیکنالوجیز جیسے سی ایم او ایس میں دستیاب غیر فعال عناصر کی اقدار (جیسے بڑی صلاحیت کی اقدار) جو فعال عناصر (ٹرانجسٹرز وغیرہ) کے ساتھ یک سنگی طور پر مربوط ہیں۔ اگر الیکٹرانکس اسمبلی کے سائز (رقبے یا موٹائی) اور/یا وزن کو کم سے کم کرنے کی ضرورت ہے اور معیاری پرزے دستیاب نہیں ہیں، تو الیکٹرانکس کے حصوں کی سب سے چھوٹی تعداد، چھوٹے سائز یا وزن کے لیے کسٹم آئی پی ڈی ہی واحد آپشن ہو سکتا ہے۔ اگر مختلف ٹیکنالوجیز (یک سنگی، پیکیجنگ، الیکٹرانکس اور آپٹکس/فوٹوونکس، اسمبلیاں جیسے سرفیس ماؤنٹ ٹیکنالوجی اور انٹیگریٹڈ سرکٹس وغیرہ) کے درمیان انٹرفیس ہوتا ہے تو وشوسنییتا میں بہتری آتی ہے۔ کم سے کم کرنے کی ضرورت ہے۔ کچھ ایپلی کیشنز میں وقت، اگر مثال کے طور پر تیز اور بہت درست فلٹرنگ (آر (ایل) سی وغیرہ) کی اہم ضروریات ہیں۔ - اور ایس ایم ڈی مجرد حصے پر مبنی حل کافی تیز یا کافی پیش گوئی کے قابل نہیں ہے۔ معیاری مربوط یا مجرد غیر فعال کے مقابلے میں کسٹم آئی پی ڈی کا چیلنج تاہم اسمبلی کے لیے دستیابی کا وقت اور بعض اوقات کارکردگی بھی ہوتا ہے۔ انٹیگریٹڈ پاسیوز کی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی پر منحصر ہے کہ مطلوبہ رواداری کے ساتھ اعلی صلاحیت یا مزاحم اقدار کو پورا کرنا مشکل ہو سکتا ہے۔ کنڈلی/انڈکٹرز کی ق ویلیو نفاذ میں دستیاب دھاتوں کی موٹائی سے بھی محدود ہو سکتی ہے۔ تاہم نئے مواد اور مینوفیکچرنگ کی بہتر تکنیکیں جیسے ایٹم لیئر ڈیپوزیشن (اے ایل ڈی) اور بڑے سبسٹریٹس پر موٹی دھاتی مرکب دھاتوں کی مینوفیکچرنگ اور کنٹرول کو سمجھنا کنڈلی/انڈکٹرز کی صلاحیت کثافت اور کیو ویلیو کو بہتر بناتا ہے۔ لہذا پروٹو ٹائپنگ اور چھوٹے/درمیانے سائز کی پیداوار کے مرحلے میں معیاری حصے/غیر فعال بہت سے معاملات میں احساس کا تیز ترین طریقہ ہیں۔ حجم کی تیاری میں محتاط تکنیکی اور اقتصادی تجزیہ کے بعد اپنی مرضی کے مطابق ڈیزائن کردہ غیر فعال کو استعمال کیا جا سکتا ہے، اگر مصنوعات (اشیا) کے وقت سے بازار اور لاگت کے اہداف کو پورا کیا جا سکتا ہے۔ لہذا مربوط غیر فعال آلات کو مسلسل تکنیکی اور معاشی طور پر چیلنج کیا جاتا ہے جس میں سائز میں کمی، رواداری کو بہتر بنانا، سسٹم مدر بورڈز کی اسمبلی تکنیک (جیسے ایس ایم ٹی، سرفیس ماؤنٹ ٹیکنالوجی) کی درستگی کو بہتر بنانا اور مجرد/علیحدہ غیر فعال آلات کی لاگت شامل ہے۔ آگے بڑھتے ہوئے مجرد اور مربوط غیر فعال تکنیکی طور پر ایک دوسرے کی تکمیل کریں گے۔ نئے مواد اور اسمبلی کی تکنیکوں کی ترقی اور تفہیم مربوط اور غیر متزلزل غیر فعال آلات دونوں کے لیے ایک کلیدی معاون ہیں۔ سلکان سبسٹریٹ پر سلکان سبسٹریٹ آئی پی ڈی پر من گھڑت آئی پی ڈی عام طور پر معیاری ویفر من گھڑت ٹیکنالوجی جیسے پتلی فلم اور فوٹوولتھگرافی پروسیسنگ کا استعمال کرتے ہوئے من گھڑت ہوتے ہیں۔ سیمی کنڈکٹو سلکان کی وجہ سے ممکنہ پرجیوی اثرات سے بچنے کے لیے اعلی مزاحم سلکان سبسٹریٹ عام طور پر مربوط غیر فعال کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ سلکان پر آئی پی ڈی کو فلپ چپ ماونٹیبل یا تار بانڈیبل اجزاء کے طور پر ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ تاہم فعال انٹیگریٹڈ سرکٹ (آئی سی) ٹیکنالوجیز سے تکنیکی طور پر فرق کرنے کے لیے آئی پی ڈی ٹیکنالوجیز موٹی دھات (انڈکٹرز کی اعلی کیو ویلیو کے لیے) یا مختلف مزاحم (جیسے سی آئی سی آر) تہوں، پتلی یا مختلف اعلی کے (اعلی ڈائی الیکٹرک مستقل) ڈائی الیکٹرک تہوں (جیسے سلکان ڈائی آکسائیڈ یا سلکان نائٹرائڈ کے بجائے پی زیڈ ٹی) کا استعمال کر سکتی ہیں۔ سلکان پر آئی پی ڈیز کو پیس لیا جا سکتا ہے-اگر ضرورت ہو تو-موٹائی میں 100 مائیکرو میٹر سے نیچے اور بہت سے پیکیجنگ آپشنز (مائیکرو بمپنگ، تار بانڈنگ، تانبے کے پیڈ) اور ڈیلیوری موڈ آپشنز (ویفرز، بےری ڈائز، ٹیپ اور ریل کے طور پر) کے ساتھ۔ سلکان میں تھری ڈی غیر فعال انضمام انٹیگریٹڈ غیر فعال آلات (آئی پی ڈی) کی تیاری کے لیے استعمال ہونے والی ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے، جو ہائی ڈینسٹی ٹرینچ کیپسیٹرز، میٹل انسولیٹر میٹل (ایم آئی ایم) کیپسیٹرز، ریزسٹرز، ہائی کیو انڈکٹرز، پن، شاٹکی یا زینر ڈایڈس کو سلکان میں لاگو کرنے کے قابل بناتی ہے۔ سلکان پر آئی پی ڈی کے ڈیزائن کا وقت ڈیزائن کی پیچیدگی پر منحصر ہوتا ہے لیکن اسی ڈیزائن ٹولز اور ماحول کا استعمال کرکے بنایا جا سکتا ہے جو ایپلیکیشن مخصوص انٹیگریٹڈ سرکٹس (اے ایس آئی سی) یا انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کچھ آئی پی ڈی سپلائرز مکمل ڈیزائن کٹ سپورٹ پیش کرتے ہیں تاکہ سسٹم ان پیکیج (ایس آئی پی) ماڈیول مینوفیکچررز یا سسٹم ہاؤسز اپنی مخصوص درخواست کی ضروریات کو پورا کرتے ہوئے اپنی آئی پی ڈی ڈیزائن کر سکیں۔ ابتدائی کنٹرول سسٹم کے ڈیزائن میں یہ دریافت کیا گیا کہ اجزاء کی یکساں قیمت ہونے سے ڈیزائن آسان اور تیز تر ہوتا ہے۔ ایک ہی قدر کے ساتھ یا عملی طور پر سب سے چھوٹی ممکنہ تقسیم کے ساتھ غیر فعال اجزاء کو نافذ کرنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ انہیں ایک دوسرے کے قریب ایک ہی سبسٹریٹ پر رکھا جائے۔ مربوط غیر فعال آلات کی ابتدائی شکل 1960 کی دہائی میں مزاحم نیٹ ورک تھی جب وشے انٹر ٹیکنالوجی کے ذریعہ چار سے آٹھ مزاحموں کو سنگل ان لائن پیکیج (ایس آئی پی) کی شکل میں پیک کیا گیا تھا۔ بہت سے دوسرے قسم کے پیکیجز جیسے ڈی آئی ایل، ڈی آئی پی وغیرہ۔ پیکیجنگ انٹیگریٹڈ سرکٹس میں استعمال کیا جاتا ہے یہاں تک کہ اپنی مرضی کے مطابق پیکیجز بھی انٹیگریٹڈ غیر فعال آلات کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ریزسٹر، کیپسیٹر، اور ریزسٹر کیپسیٹر نیٹ ورک اب بھی نظاموں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں حالانکہ یک سنگی انضمام میں ترقی ہوئی ہے۔ آج پورٹیبل الیکٹرانک سسٹمز میں تقریبا 2-40 غیر متزلزل غیر فعال آلات/انٹیگریٹڈ سرکٹ یا ماڈیول شامل ہیں۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ یک سنگی یا ماڈیول انضمام نظام کے حصول میں غیر فعال اجزاء پر مبنی تمام فعالیت کو شامل کرنے کے قابل نہیں ہے، اور لاجسٹکس اور نظام کے سائز کو کم کرنے کے لیے مختلف قسم کی ٹیکنالوجیز کی ضرورت ہے۔ یہ آئی پی ڈی کے لیے درخواست کا علاقہ ہے۔ الیکٹرانک نظاموں میں زیادہ تر-تعداد کے لحاظ سے-عام طور پر کیپسیٹرز ہوتے ہیں جس کے بعد مزاحموں اور انڈکٹرز/کنڈلی کی تعداد ہوتی ہے۔ بہت سے فنکشنل بلاکس جیسے امپیڈینس میچنگ سرکٹس، ہارمونک فلٹرز، کوپلرز اور بالون اور پاور کمبینر/ڈیوائڈر کو آئی پی ڈی ٹیکنالوجی کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ آئی پی ڈیز عام طور پر پتلی، موٹی فلم اور ویفر من گھڑت ٹیکنالوجیز جیسے فوٹوولتھگرافی پروسیسنگ یا عام سیرامک ٹیکنالوجیز (ایل ٹی سی سی اور ایچ ٹی سی سی) کا استعمال کرتے ہوئے بنائی جاتی ہیں۔ آئی پی ڈی کو فلپ چپ ماونٹیبل یا تار بانڈیبل اجزاء کے طور پر ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ چھوٹے سائز، پورٹیبلٹی اور وائرلیس کنیکٹوٹی والی ایپلی کیشنز کی طرف رجحانات نے غیر فعال اجزاء کو حاصل کرنے کے قابل ہونے کے لیے عمل درآمد کی مختلف ٹیکنالوجیز کو بڑھا دیا ہے۔ 2021 میں، 25-30 کمپنیاں دنیا بھر میں مربوط غیر فعال (بشمول سادہ غیر فعال نیٹ ورک اور شیشے، سلکان اور ایلومینیم جیسے مختلف سبسٹریٹس پر غیر فعال) آلات فراہم کر رہی تھیں۔ الیکٹرانک component#Passive اجزاء بھی دیکھیں، مجرد آلات کے لیے سرفیس ماؤنٹ ٹیکنالوجی انٹیگریٹڈ سرکٹ حوالہ جات بیرونی لنکس انٹیگریٹڈ پاسیوز مختصر 2017 میں انٹیگریٹڈ پاسیو ٹیکنالوجیز دنیا بھر میں غیر فعال مینوفیکچررز کے SIPs ڈیٹا بیس میں انٹیگریٹڈ پاسیوز۔ غیر فعال نیٹ ورکس کے لیے 'نیٹ ورک' تلاش کریں۔ پتلی فلم میں غیر فعال اجزاء کا ایف ایچ جی میں انضمام۔ پرتوں والے سیرامکس کے ساتھ غیر فعال اجزاء کا انضمام۔ مربوط غیر فعال آلات، الیکٹرانکس کانفرنس، 2012، ہائیٹیک ایس ٹی مربوط غیر فعال آلات فاؤنڈری آر ایف ایپلی کیشنز کے لیے مربوط غیر فعال آلات۔ ایس ٹی اے ٹی ایس چپ پی اے سی لمیٹڈ سے آئی پی ڈی ٹیکنالوجی۔ اینالاگ ڈیوائسز سے اے ایس ای گروپ آئی پی ڈی سے آئی پی ڈی ٹیکنالوجی۔ موراتا سے سلکان پر آن سیمی کنڈکٹر سے آئی پی ڈی بشمول آئی پی ڈی آئی اے کیپیسیٹرز جو ٹی ڈی کے کے ذریعے انٹرپوزر لیمینیٹ میں سرایت کیے گئے ہیں۔ جوہانسن ٹیکنالوجی سے مربوط پاسیوز جارجیا ٹیک، یو ایس میں مربوط غیر فعال انضمام مطالعات کی لاگت کی تاثیر کا اندازہ لگانا لاگت کی مثال۔