ОСНОВНІ ТЕРМІНИ І ВИЗНАЧЕННЯ В МІКРОЕЛЕКТРОНІЦІ

Мікроелектроніка - галузь електроніки, яка охоплює проблеми і задачі розробки, конструювання, виготовлення і застосування мікроелектронних виробів. Мікроелектронними називають вироби з високим ступенем мініатюризації.

Інтегральна мікросхема (ІМС) - мікроелектронний виріб з високою щільністю пакування електрично з’єднаних елементів або елементів і компонентів, який виконує певну функцію перетворення і обробки електричних сигналів і з точки зору конструктивно-технологічних і експлуатаційних вимог розглядається як одне ціле. Елемент ІМС – частина інтегральної мікросхеми (наприклад, транзистор, діод, конденсатор), яка не відокремлена від кристала або основи і з точки зору вимог до випробувань, пакування, постачання і експлуатації не може розглядатись як самостійний виріб. На відміну від елемента компонент, який є частиною ІМС і який реалізує функцію якого-небудь електрорадіоелемента, можна виділити як самостійний виріб (наприклад, мініатюрний резистор у гібридній інтегральній мікросхемі).

За принципом будови інтегральні мікросхеми поділяються на такі основні типи: напівпровідникові ІМС, плівкові ІМС і мікрозбірки. Плівкові ІМС, які, в свою чергу, поділяються на тонкоплівкові і товстоплівкові, як правило, складаються з елементів, і компонентів і називаються в цьому разі гібридними ІМС.

Напівпровідниковою інтегральною мікросхемою називають ІМС, яка має один кристал напівпровідника, в об'ємі і на поверхні якого спеціальними технологічними методами виконані всі елементи, міжелементні з'єднання і контактні площинки мікросхеми.

Кристал напівпровідника являє собою частину напівпровідникової пластини (заготовки із напівпровідникового матеріалу), яка використовується для виготовлення напівпровідникових інтегральних мікросхем.

Гібридною інтегральною мікросхемою називають ІМС, яка має діелектричну основу, апасивні елементи (R, L, С) на її поверхні виконують у вигляді одношарових або багатошарових плівкових структур, з'єднаних нерозривними плівковими провідниками. Напівпровідникові прилади, в тому числі ІМС та інші компоненти (мініатюрні конденсатори, резистор и і індуктивності великих номіналів), розміщені на основі у вигляді дискретних навісних деталей. До числа гібридних відносять також мікросхеми, які складаються з кількох кристалів, з'єднаних між собою і змонтованих в одному корпусі (багато кристальні ІМС).

На практиці широко застосовуються ІМС, виготовлені з використанням як напівпровідникової, так і плівкової технології. Оскільки кожний із цих технологічних способів має свої переваги, то обидва типи ІМС взаємно доповнюють один одного. Слід відзначити, що збільшення числа технологічних операцій виготовлення гібридних ІМС призводить до зростання їх вартості і зниження надійності в порівнянні з напівпровідниковими і чисто плівковими мікросхемами. Проте гібридні ІМС широко застосовуються порівняно невеликими серіями для розв’язання вузькоспеціальних задач.

Мікрозбіркою називають мікроелектронні вироби, які складаються э елементів, компонентів, інтегральних мікросхем і інших електрорадіоелементів, з’єднаних між собою певним способом для виконання певної функції, і розробляються конструкторами конкретної радіоелектронної апаратури, щоб покращити показники її в мініатюризації. За конструктивним виконанням мікрозбірки поділяються на площинні і об'ємно-площинні. Елементи і компоненти мікрозбірки площинної конструкції розміщені в одній площині, а в мікрозбірки об'ємно-площинної конструкції елементи і компоненти розміщені на двох і більше площинах. Із мікрозбірок компонують мікроблок.

Мікроблок - мікроелектронний виріб, який, крім мікрозбірок, може також мати інтегральні мікросхеми та інші компоненти у різних поєднаннях.

За характером виконуваних функцій ІМС поділяються на дві категорії: аналогові й цифрові.

Аналогові ІМС виконують функції перетворення і обробки електричних сигналів, які змінюються за законом неперервної функції. Окремим випадком аналогової ІМС є лінійна мікросхема з лінійною характеристикою. Аналогові ІМС застосовуються як підсилювачі, генератори гармонічних сигналів, детектори , фільтри.

Цифрові ІМС призначені для обробки і перетворення електричних сигналів, які змінюються за законом дискретної функції. Окремим випадком цифрової ІМС є логічна мікросхема.

Інтегральні мікросхеми розробляються і виготовляються у вигляді серій.

Серія ІМС- сукупність типів інтегральних Мікросхем, які виконують різні функції, але мають єдину конструктивно–технологічну будову і призначені для спільного застосування в радіоелектронній апаратурі. Всі ІМС однієї серії мають, як правило, однаковий корпус.

Корпус ІМС- частина конструкції ІМС, яка захищає кристал або основу, а також елементи і компоненти мікросхеми від зовнішнього впливу і забезпечує з'єднання із зовнішніми електричними колами за допомогою виводів.

Кількісно рівень розвитку інтегральної техніки визначається показником, який називається рівнем інтеграції. Він являє собою сумарне число елементів і компонентів N, які знаходяться в ІМС. Часто також користуються поняттям густина упакування ІМС в одиниці об'єму - відношенням числа елементів і компонентів мікросхеми до її об'єму без урахування об’єму виводів. Ступінь складності ІМС характеризують коефіцієнтом К, який називають ступенем інтеграції і визначають за формулою К = lg N. При цьому ІМС з числом елементів до 10 - це мікросхеми 1-го ступеня, а з числом елементів і компонентів від 11 до 100 ІМС - 2-го ступеня інтеграції. Аналогічно ІМС з числом елементів і компонентів від 101 до 1000, від 1001 до 10000 і від 10001 до 100000 належать до ІМС 3-го, 4-го і 5-го ступенів інтеграції. При обчисленні К його заокруглюють понайближчого більшого цілого числа. Складні ІМС з високим ступенем інтеграції К = 3 ... 5 належать до групи великих інтегральних мікросхем (ВІС) і при К > 5 - надвеликих інтегральних мікросхем (HBІС).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ПОЛЬОВІ ТРАНЗНСТОРИ	\|	НАПІВПРОВІДНИКОВІ ІНТЕГРАЛЬНІ МІКРОСХЕМИ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.