Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине "Конструирование и технология микросхем и микропроцессоров"

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ульяновский государственный технический университет

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПО ДИСЦИПЛИНЕ КТМС И МП

(для заочного обучения)

Ульяновск, 1998

УДК

Данные методического указания написаны в соответствии с учебными программами курсов “Конструирование и технология микросхем и микропроцессоров” и “Технология микросхем и микропроцессоров” для специализации “Конструирование радиоаппаратуры и технология электронной аппаратуры” направления 5511/ Составитель Романова М.П. - Ульяновск, УлГТУ, 1998.

Изложена методика выполнения курсового проекта, приводятся необходимые справочные данные и перечень литературы. Работа подготовлена на кафедре МиТЭА.

Рецензент:

Рассмотрены и одобрены кафедрой и методической комиссией радиотехнического факультета

Преимущество полупроводниковых ИМС

Производство ИМС приводит к существенному уменьшению массы, объема (габаритов), стоимости РЭА, снижению потребляемой мощности и повышению надежности.

Надежность ИМС близка к надежности транзистора, выполненного по той же технологии и имеющего одинаковую структуру. Надежность планарного кремниевого транзистора в настоящее время оценивается величиной интенсивности отказов и принимается равной 1:10^-8 1/час. При реализации схемы на дискретных компонентах интенсивность отказов будет суммироваться из интенсивности отказов диодов, транзисторов. Пассивных элементов и паяных соединений и для схемы из трех транзисторов, одного диода и шести резисторов окажется равной  1/час. Выигрыш по надежности резко увеличивается с увеличением сложности схемы.

Групповая технология ИМС дает также выигрыш по стоимости, который значительно увеличивается с возрастанием степени интеграции (количество элементов в одном кристалле). Так в вышеуказанном примере стоимость ИМС будет уже на порядок меньше, чем стоимость схемы на дискретных компонентах. Реализация схем в виде ИМС приводит к уменьшению объема схемы более чем на 3 порядка и массы более, чем на порядок.

Кроме того, расположение элементов ИМС в пределах одного кристалла на очень небольших расстояниях друг от друга и формирование их одновременно обуславливает малый технологический разброс их параметров. Особенно высока точность выполнения соотношения параметров нескольких элементов (например, отношения сопротивлений). Эта точность сохраняется при изменении температуры окружающей среды, так как все элементы ИМС работают практически при одной температуре и термические коэффициенты параметров элементов одной и той же ИМС приблизительно одинаковы. Эту особенность ИМС часто используют при создании устройств, мало чувствительных влиянию технологического разброса параметров элементов и к изменению температуры.

Основные этапы разработки конструкции ИМС

- анализ технического задания;

- выбор технологии изготовления ИМС, исходя из анализа ТЗ (функции, выполняемой ИМС, масштабов производства, условий эксплуатации, требований к точности изготовления элементов ИМС);

- расчет геометрических размеров элементов и их электрических