Плотность упаковки - это число элементов электронной схемы в одном кубическом сантиметре объема интегральной микросхемы. Степень интеграции определяется количеством элементов, входящих в состав микросхемы: K=lg N , где K - степень интеграции, N - количество элементов в кристалле.
Основная классификация интегральных микросхем производится обычно по конструктивно-технологическому признаку. Различают полупроводниковые и гибридные интегральные микросхемы.
Полупроводниковая интегральная микросхема - это интегральная микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.
Полупроводниковые интегральные микросхемы в настоящее время являются одним из наиболее перспективных направлений микроэлектроники, так как они позволяют создавать надежные и достаточно сложные в функциональном отношении схемы малых размеров при малой их стоимости.
Плотность упаковки полупроводниковых интегральных микросхем от 104 эл/см3, степень интеграции - 3 и выше. Линейные размеры отдельных элементов полупроводниковых интегральных микросхем могут быть очень малы (около 1 мкм), а расстояние между отдельными элементами около 0.5 мкм.
Гибридная интегральная микросхема - это интегральная микросхема, пассивные элементы которой выполнены посредством нанесения различных пленок на поверхности диэлектрической подложки из стекла, керамики или ситалла, а активные элементы - навесные полупроводниковые приборы без своих корпусов.
Плотность упаковки гибридных интегральных микросхем несколько меньшая - до 150 эл/см3, степень интеграции также меньше аналогичного параметра полупроводниковых интегральных микросхем.
Изготовление гибридных интегральных микросхем перспективно для устройств с относительно небольшим числом активных элементов, что характерно для аналоговых схем.
По функциональному назначению интегральные микросхемы делятся на две большие группы: логические (или цифровые) и аналоговые (или линейно-импульсные).
Логические интегральные микросхемы используют в электронных вычислительных машинах, устройствах дискретной обработки информации, системах автоматики.
Аналоговые интегральные микросхемы используют для усиления сигналов низкой и высокой частоты, видеоусилителей, генераторов, смесителей, детекторов и других устройств, где активные элементы работают в линейном режиме или осуществляют нелинейные преобразования входных сигналов.
По принятой в нашей стране системе обозначений маркировка микросхем должна состоять из пяти элементов:
1) идентификатора типа корпуса (одна буква);
2) указателя группы элемента (одна цифра);
3) серии элемента (одна цифра);
4) указателя функционального назначения микросхемы (две буквы);
5) номера микросхемы в серии по определенному функциональному признаку (одна-две цифры).
Перед идентификатором типа корпуса может стоять буква К, обозначающая, что микросхема ориентирована на применение в аппаратуре коммерческого назначения, или буква О - признак опытной партии микросхем. Отсутствие букв К или О перед идентификатором - признак наличия приемки заказчика.
Кодировка идентификаторов типа корпуса микросхемы приведена в [6]. Указатель группы элементов классифицирует микросхемы на полупроводниковые (1, 5, 6, 7), гибридные (2, 4, 8) и прочие (3), причем цифрой 7 обозначаются бескорпусные микросхемы. Функциональное назначение определяется типом микросхемы в соответствии с принятыми обозначениями.
Пример маркировки цифровой микросхемы:
КМ155ЛА1
К - микросхема коммерческого назначения,
М - тип корпуса (металлокерамический),
1 - полупроводниковая микросхема,
55 - номер серии,
ЛА - вид микросхемы (логический элемент ИЛИ-НЕ),
1 - условный номер разработки микросхемы в серии.
В настоящее время для производства цифровых интегральных схем используются следующие основные технологические базисы [6]: транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ); ТТЛ с диодами Шоттки (ТТЛШ); маломощная ТТЛШ (МТТЛШ); инжекционная интегральная логика (И2Л) и ее различные варианты (И3Л, ИШЛ и т.д.); p-канальная МОП-технология (p-МОП); n-канальная МОП-технология (n-МОП); комплементарная МОП-технология (КМОП); эмиттерно-связанная технология (ЭСЛ).
Рассмотрим основные схемотехнические особенности распространенных технологий производства цифровых микросхем.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.