1) Классификация и УГО интегральных микросхем.

ИМС - микроэлектронное устройство, выполняющее функции целой электрической схемы и выполненное как единое целое. Классифицируют ИМС по следующим признакам:

По технологии изготовления:

•Плёночные - это ИМС, у которых все элементы выполнены в виде тонких плёнок, нанесённых на диэлектрическое основание, т. е. подложку.

•Гибридные (ГИС) - это ИМС, у которых пассивные элементы выполнены по тонкоплёночной технологии, а активные элементы выполнены как отдельные, навесные, бескорпусные.

•Полупроводниковые ИМС - это микросхемы, у которых все элементы «выращены» в кристалле полупроводника.

По способу преобразования и обработки информации имеется два вида ИМС:

•Аналоговые ИМС - с непрерывной обработкой информации (смотрите процесс, за-печатлённый, на рисунке 145);

•Цифровые ИМС - с дискретной обработкой информации (смотрите рисунок 146).

Рис. 145

Рис. 146

3. По степени интеграции: К = lg N

N - количество элементов в одном корпусе микросхемы.

Система обозначений ИМС.

К 155 Л А 7

К 226 У Н 4

1 2 3 4

1 - серия ИМС. В одну серию объединяются ИМС, разработанные на основе единых схемотехнических решений и выполненные по одной технологии. Первая цифра серии - технологический признак ИМС:

1,5, 7, 8 - полупроводниковые ИМС;

2,4, 6, 8 - гибридные ИМС; 3 - все прочие.

2 - группа ИМС по функциональному назначению:

У - усилители

Г - генераторы

А - формирователи сигналов

Е - вторичные источники питания (ВИП)

Х - многофункциональные схемы

Л - логические схемы

Т - триггеры

И - схемы цифровых устройств

В - схемы вычислительных устройств и микро ЭВМ Р - элементы памяти

3- подгруппа, уточняющая функциональный признак. В ней обозначения могут записываться так: УН, УВ, УН, УТ, УД. УН, например, обозначает «усилитель низкочастотный».

4- вид ИМС по своим электрическим параметрам (для аналоговых ИМС) или же дальнейшее уточнение функций (для цифровых ИМС).

К155ЛА3 - 4 элемента 2И-НЕ. КР, КМ - разновидность корпуса, из чего сделан.

2) Элементы и компоненты ГИС. Одним из основных элементов ГИС является подложка из стеклокерамического материала. Форма всегда прямоугольная. К подложке предъявляются высокие требования по чистоте обработки поверхности, по химической стойкости и электрической прочности.

Контактные площадки и соединительные проводники.

Контактные площадки предназначены для обеспечения электрического контакта между плёночными элементами и соединительными проводниками, а также между плёночными и навесными элементами.

Контактная площадка

Проводник

Металл Рис. 147

Контактные площадки чаще всего изготавливаются из алюминия, потом медь, реже серебро, золото. Для улучшения адгезии (прилипания) между проводником (контактной площадкой) и подложкой их напыляют на подслой из никеля.

Плёночные резисторы имеют прямоугольную форму (смотрите рисунки 148, 149).

Рис. 148

При необходимости получить большую величину сопротивления допускается их изготовлять в виде меандра. Материалами для изготовления резисторов служит никель, нихром, металлокерамика.

Плёночные конденсаторы представляют собой плёночную трёхслойную структуру, между которыми наносится диэлектрическая плёнка. Для обкладок применяют алюминий, медь, реже серебро, золото. В виде диэлектрика наносится окись кремния (SiO2; SiO), моноокись германия (GeO), окись тантала (Ta2O5). Не рекомендуется, но допускается для получения больших ёмкостей напылять многослойные конденсаторы.

Очень редко применяются плёночные катушки индуктивности (смотрите рисунок 150).

Рис. 149

Рис. 150

Навесные элементы - диоды и транзисторы могут быть с гибкими или жёсткими выводами. Применение навесных элементов с жёсткими выводами затрудняет процесс проектирования интегральных микросхем. Но жёсткие выводы позволяют автоматизировать процесс сборки. 3) Элементы и компоненты полупроводниковых ИМС. Основой полупроводниковой ИМС является подложка из кремния обычно p-типа проводимости. В основе изготовления полупроводниковых ИМС лежит диффузионно-планарная или эпитаксильно-планарная технология. Оба эти метода предусматривают создание внутри полупроводника (т. е. в подложке) островков с чередующимися слоями p- и n-типа проводимости (смотрите рис. 151, 152).

К Б Э

Подложка Si (p)

Рис. 151

Рис. 152

Булева алгебра Простейшие логические функции и логические элементы

1)Логические функции и их реализация.

2)Схемотехника простейших логических элементов.

3)Характеристики и параметры цифровых ИМС.

1) Логические функции и их реализация.

Логическое отрицание (или инверсия). Записывается эта функция так: y = x . Данная функция реализуется логическим элементом, который называется инвертором или же элементом НЕ (смотрите рис. 153).

Рис. 153

Рис. 154

Каждый логический элемент характеризуется таблицей состояний на входе и выходе, которую называют таблицей истинности. Таблица истинности для элемента НЕ изображена на рисунке 154.

2. Вторая наша логическая функция называется дизъюнкцией, или логическим сложением. y = x1 v x2 v ... v xn . Элемент, реализующий функцию дизъюнкции, называется ИЛИ (смотрите рис. 155, 156). x1

y=x1 V x2

Рис. 155

Рис. 156