Общие сведения о микросхемах и технологии их изготовления

Общие сведения о микросхемах и технологии их изготовления l Микросхемы (МС) выполняют функции преобразования, хранения, обработки, передачи и приема информации. l Микросхемой (интегральной микросхемой — ИМС) называют функционально законченный электронный узел (модуль), элементы и соединения в котором конструктивно неразделимы и изготовлены одновременно в едином технологическом процессе в общем кристалле-основании.

Классификация микросхем l полупроводниковые имеют в своей основе монокристалл полупроводникового материала, в поверхностном слое которого методами литографии и избирательного легирования создаются транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы, а соединения между ними формируются по поверхности кристалла тонкопленочной технологией Бывают однокристальные (монолитные) и многокристальные (микросборки). l гибридно-пленочные состоят из пленочных пассивных элементов, коммутационных проводников, нанесенных непосредственно на подложку из изоляционного материала, и бескорпусных полупроводниковых кристаллов (транзисторов, диодных матриц, несложных ИМС), монтируемых на той же подложке

Примеры

В зависимости от вида активных элементов микросхемы делятся на: биполярные, униполярные (МДП или МОП) и биполярно-полевые

Степень интеграции характеризуется числом элементов в ИМС. Наиболее высокой степенью интеграции обладают цифровые ИМС с регулярной структурой: схемы динамической и статической памяти, постоянные и перепрограммируемые ЗУ. l Степень интеграции КИ микросхемы определяется числом N содержащихся в ней элементарных схем; КИ = [lg i. V] + 1 где [lg i. V] — целая часть lg. N. Таким образом, микросхема, содержащая l до 10 схем, имеет первую степень интеграции (малая ИС), l до 100 схем — вторую (средняя ИС), l до 1000 схем — третью (БИС), l свыше 1000 схем — сверхбольшую ИС (СБИС).

l По функциональному назначению ИС делят на логические (цифровые), линейно-импульсные и линейные (аналоговые). Логические ИС используют в ЦВМ, устройствах дискретной автоматики и других цифровых устройствах. К логическим ИС принадлежат микропроцессорные схемы, схемы памяти и другие интегральные схемы, выполняющие логические функции. Линейно-импульсные и линейные ИС применяются в аналоговых вычислительных машинах и в устройствах преобразования информации. К этим ИС относятся различные преобразователи, операционные усилители, компараторы и другие схемы. l По конструктивному оформлению ИС делят на корпусные с выводами, корпусные без выводов и бескорпусные. l По технологии изготовления ИС разделяют на полупроводниковые и гибридные. l Элементы электрической схемы полупроводниковых ИС формируют в объеме и (или) на поверхности полупроводникового материала (подложки). l В гибридных ИС пассивную часть схемы выполняют в виде пленок, наносимых на поверхность диэлектрического материала (подложки), а активные элементы, имеющие самостоятельное конструктивное оформление, крепят к поверхности подложки.

Серии микросхем l Ряд отдельных функциональных микросхем, объединенных по виду технологии изготовления, напряжениям источников питания, входным и выходным сопротивлениям и уровням сигналов, конструктивному оформлению и способам крепления или монтажа, образуют серию ИС. l Условное обозначение серии ИС: первый элемент —конструктивно-технологическая разновидность серии: полупроводниковые схемы— 1, 5, 6, 7; гибридные микросхемы — 2, 4, 8; прочие (вакуумные, пленочные, керамические и т. д. ) — 3; второй элемент — регистрационный порядковый номер серии. Примеры: серия 1801, серия 217.

Условное обозначение ИС l Состоит из четырехзначного цифрового условного обозначения серии, двух букв, обозначающих подгруппу и вид микросхемы, и порядкового номера разработки микросхемы по функциональному признаку в данной серии. l В начале условного обозначения микросхем могут быть буквы: Б – для бескорпусных ИС; буквы К, КМ, КН, КР и КА характеризуют условия их приемки на заводе-изготовителе. l Условное обозначение ИС может содержать букву (от А до Я), по которой производят различие ИС одного типа по какому-либо параметру. Примеры: К 133 ЛР 1, Б 747 ИК 1 А-1, К 1802 ВС 1.