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PCBブログ - トランジスタ基板とは?

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トランジスタ基板とは?

2024-01-24
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Author:iPCB

トランジスタ、半導体トランジスタまたはトランジスタとも呼ばれ、3層の不純物半導体と3つの電極からなるデバイスです。トランジスタは検出、整流、増幅、スイッチ、電圧安定化、信号変調など多くの機能を持つ。これらは2つのPN構造からなり、極性によってNPN(ゲルマニウムNPN型トランジスタ、シリコンNPN型トランジスタ3極)とPNP型(ゲルマニウムPNP型トランジスタ、シリコンPNP型トランジスタ)に分けられる。


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トランジスタは、その機能や用途に応じて、低雑音増幅トランジスタ、中高周波増幅トランジスタ、低周波増幅トランジスタ、スイッチングトランジスタ、ダーリントントランジスタ、高背圧トランジスタ、帯域抵抗トランジスタ、減衰トランジスタ、マイクロ波トランジスタ、フォトトランジスタと磁性トランジスタ。トランジスタは、使用する半導体材料に応じてシリコン材料トランジスタとゲルマニウム材料トランジスタに分けることができる。トランジスタはその構造と製造プロセスに応じて拡散型トランジスタ、合金型トランジスタ、平面型トランジスタに分けられる。


トランジスタはその電流容量に応じて低電力トランジスタ、中電力トランジスタ、高電力トランジスタに分けられる。トランジスタはその動作周波数に応じて低周波トランジスタ、高周波トランジスタ、超高周波トランジスタに分けられる。トランジスタはそのパッケージ構造によって金属パッケージ(金シールと略称する)トランジスタ、プラスチックパッケージ(塑封と略称する)トランジスタ、ガラスシェルパッケージ(ガラスシールと略称する)トランジスタ、表面パッケージ(チップ形状)トランジスタ、セラミックパッケージトランジスタに分けられる。


回路基板におけるトランジスタの役割

1)検出:トランジスタは検出に使用でき、交流を直流に変換する。

2)整流:トランジスタは整流に使用でき、正弦波を脈動直流に変換する。

3)増幅:トランジスタは、オーディオ、ビデオなどを含む信号を増幅するために使用することができる。

4)スイッチ:トランジスタは回路の切り替えと電流のオン/オフの制御に用いることができる。

5)電圧安定:トランジスタは電圧安定化に使用でき、電圧を特定の値に安定化する。

6)信号変調:トランジスタは信号変調に用いられ、信号をキャリアにロードして遠距離伝送を行うことができる。


トランジスタ密度の増加による回路基板性能への影響

1.面積減少、体積減少

トランジスタ密度が高くなるにつれて、同じ機能を持つ回路はより小さな面積で完成することができ、これにより集積回路の体積を大幅に減らすことができる。このことから、高密度トランジスタは小型化された電子製品の発展に促進作用を持つことがわかる。


2.消費電力の削減

高密度集積回路では、トランジスタ面積の顕著な減少は直接的に消費電力の低下を招く。回路の周波数が高いほど、消費電力が大きくなります。高密度回路では、トランジスタ面積が小さいほど、回路周波数が高くなり、総消費電力が低くなる。この改良された技術を使用すると、バッテリー寿命を効果的に延長することができ、現代の携帯型電子機器の実用性と携帯性を大幅に向上させることができる。


3.システム安定性の向上

トランジスタ密度の増加は、同じ動作ロジックをより小さなチップ上で実行できることを意味する。同時に、同じ条件下で、より高密度のトランジスタはより少ない電流を使用して、より高い回路信頼性を得る。そのため、トランジスタの密度を高めることで、システムのより安定した長期的な動作を実現することができます。


回路基板において、Tは通常、デバイスまたはコンポーネントのタイプを表す。電子部品のタイプコードとして、Tは半導体トランジスタ素子を表す。したがって、文字Tが回路基板上に現れると、通常、部品がトランジスタであることを意味する。


トランジスタは、ある半導体材料の電子特性を利用して製造された電子部品である。回路基板上で一般的に使用されるトランジスタには、ダイオードとトランジスタ(サイリスタ、電界効果トランジスタなどを含む)が含まれる。