Изучение классификационных признаков и системы условных обозначений интегральных микросхем. Изучение конструкций и методов изготовления различных типов микросхем. Исследование полосового фильтра-линии задержки на поверхностных акустических волнах

Министерство образования РФ

Красноярский государственный технический университет

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА

Методические указания

По лабораторным работам 1 –3

для студентов радиотехнических специальностей

Красноярск 2001

УДК 621.3.049.77(07)

Микроэлектроника. Методические указания по лабораторным работам 1 –3 для студентов радиотехнических специальностей. / Сост. А.Р. Попов, В.И. Ризуненко, А.Ф. Копылов; КГТУ - Красноярск, 2001. –20с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета

© Красноярский государственный технический университет, 2001

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ

И СИСТЕМЫ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Цель:

изучение классификационных признаков и системы условных обозначений интегральных схем, ознакомление со способами конструирования и изготовления интегральных схем.

Содержание

Расшифровка условных обозначений заданных интегральных схем, классификация их по технологии изготовления, функциональному назначению и виду обрабатываемых сигналов, определение конструктивных характеристик интегральных схем: массы, габарита, типа, используемого корпуса и т.д., выводы по результатам проделанной работы.

Порядок выполнения

1.  Пользуясь справочником по интегральным микросхемам и рекомендуемой литературой,  заполнить табл.1 (условные обозначения двух интегральных схем дает преподаватель).

2.  На основании данных табл.1 сделать обоснование применения радиоэлектронной аппаратуры, в состав которой могут входить интегральные схемы.

3.  Составить отсчет по выполненной работе и сделать вывод.

Таблица 1

Условное обозначение интегральной схемы
Номер серии интегральной схемы
Конструктивно‑технологическое исполнение
Порядковый номер разработки серии
Функциональное назначение
Класс обрабатываемых сигналов
Способ изоляции элементов
Степень интеграции
Тип корпуса
Габаритные размеры корпуса
Материал корпуса
Масса интегральной схемы
Напряжение питания
Интервал рабочих температур, ºC
Многократные циклические изменения температуры, ºC
Относительная влажность воздуха 98% при температуре, ºC
Атмосферное давление, Па
Вибрация: диапазон частот, Гц
Ускорение g
Многократные удары с ускорением g
Линейная нагрузка с ускорением g

Содержание отсчета

1.  Титульный лист.

2.  Краткое изложение цели работы.

3.  Таблица с характеристиками интегральных микросхем.

4.  Обоснование применения радиоэлектронной аппаратуры (с учетом электрических параметров микросхем и условий эксплуатации), в состав которой входят заданные микросхемы.

5.  Вывод.

Контрольные вопросы

1.  Что называется интегральной микросхемой? Каковы различия между элементом и компонентом микросхемы?

2.  Каковы различия между пленочными, гибридными, полупроводниковыми и совмещенными микросхемами?

3.  Каким образом микросхемы классифицируют по виду обрабатываемых сигналов?

4.  Расскажите о степенях интеграции микросхем.

5.  Расскажите об изготовлении транзисторных структур полупроводниковых интегральных схем (биполярных и полевых).

6.  Какие существуют методы изоляции элементов в полупроводниковых микросхем? Расскажите подробнее об одном из них.

7.  Расскажите о методе фотолитографии, о его применении при изготовлении микросхем на каком-либо примере.

8.  Чем различаются тонкопленочные и толстопленочные гибридные интегральные схемы? Расскажите о технологии изготовления элементов и соединений: а) тонкопленочных; б) толстопленочных гибридных интегральных схем.

9.  Каковы достоинства и недостоинства полупроводниковых интегральных схем?

Л и т е р а т у р а

1.  Ефимов И.Е., Горбунов Ю.И., Козырь И.Я.    Микроэлектроника. - М.: Высшая школа, ч. 1 – 1977, ч. 2 – 1978.

2.  Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники. – М.: Высшая школа, 1983.

3.  Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – М.: Сов. Радио, 1980.

4.  Справочник по интегральным микросхемам / Под ред. Б.В. Тарабрина. – М.: Энергия, 1981.

5.  Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ Б.П. Кудряшов, Б.В. Назаров, Б.В. Тарабрин, В.А. Ушибышев. – М.: Радио и связь, 1981.

Лабораторная работа № 2

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ МИКРОСХЕМ

Цель:

Изучение конструкций и технологии изготовления полупроводниковых и гибридных  интегральных микросхем;  ознакомление со способами получения топологических рисунков микросхем

Содержание

Зарисовка топологии исследуемой микросхемы; измерение с помощью микроскопа конструктивных размеров элементов и расчет по ним номинальных значений резисторов, конденсаторов, индуктивностей и т.д. Согласно топологии составление электрической схемы и установление по справочнику условных обозначений интегральной микросхемы, обозначение на электрической схеме элементов.

По результатам сделать вывод.

Порядок выполнения

1.  Ознакомиться с работой измерительного микроскопа.

2.  Измерить под микроскопом элементы данной микросхемы.

3.  Выполнить топологический чертеж микросхемы в масштабе 10: 1 (20: 1).

4.  Обозначить на топологическом чертеже элементы микросхемы.

5.  По размерам пассивных элементов определить номинальные значения резисторов, конденсаторов и индуктивностей, мощность, которую могут рассеивать резисторы (по формулам расчета, приведены в [1 –3]). Марки материалов, из которых изготовлены элементы, указывает преподователь. Характеристики материалов приведены в табл. 3,4.

6.  По топологии начертить электрическую схему. Обозначить на схеме элементы, номинальные значения пассивных элементов и марки активных элементов.

7.  Определить количество электрических выводов и измерить габаритные размеры корпуса микросхемы. По справочнику [6] определить тип корпуса.

8.  Определить условное обозначение интегральной микросхемы.

9.  Привести краткое описание данной микросхемы (назначение, электрические характеристики и т.п.).