Краткое описание интегральных микросхем ( ИМС )

ИМС - интегральная микросхема, где все элементы нераздельно связаны между собой, и схема рассматривается как единое целое.

Элементом называют часть ИМС, в которой реализуется функция какого-либо радиоэлемента и которую нельзя отделить от схемы и рассматривать как самостоятельное изделие. Элементы формируются на полупроводниковой пластине в едином технологическом процессе.

Компонентом ИМС, называется независимая от нее часть, которую устанавливают в процессе монтажных операций. Характеристика ИМС:

1. Все элементы изготавливают в едином технологическом процессе, цикле.

2. Отдельные элементы не имеют собственных границ.

3. Интегральные элементы выполняют функции различных элементов схемы.

4. Любая ИМС может быть описана принципиальной электронной схемой.

Сложность ИМС оценивают степенью интеграции, определяемой коэффициентом n = lgN, значение которого округляется до ближайшего большего целого числа, где N - число элементов и компонентов, входящих в ИМС.

По сложности ИМС делятся на:

1. простые ИМС, где n: 1...3 - ИС;

2. БИС - большие интегральные микросхемы, где n: 3...5;

3. СБИС - сверхбольшие интегральные микросхемы, где n: 6...7

По способу изготовления и получаемой при этом структуре ИМС подразделяются:

1. полупроводниковые (в них все элементы и межэлементые соединения выполняются в объеме и на поверхности полупроводниковой пластины);

2. гибридные (в них пассивные элементы выполняются в виде пленок на поверхности диэлектрической подложки, а активные элементы реализуются в виде навесных компонентов).

По способу нанесения пленок на поверхность диэлектрической подложки и их толщины:

1) Тонкопленочные (меньше 1 мкм).

2)Толстопленочные(20-40мкм).

По функциональному назначению:

1) Аналоговые (для обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции);

2) Цифровые (для сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции).

В полупроводниковых ИМС основными элементами служат биполярные и полевые транзисторы, в качестве которых используют МДП с индуцированным каналом, поэтому различают биполярные ИМС и МДП-ИМС. Элементы биполярной ИМС изолированы друг от друга, чтобы не было паразитного взаимодействия.

В гибридную ИМС могут входить транзисторы, диоды и т.п. Пассивные элементы изготавливают в них на ситаловой, керамической или стеклянной подложке - нанесением пленок, межэлементным соединением и контактные площадки.

Применение:

1) аналоговых ИМС: усилительные каскады в основе, усилители, стабилизаторы U и I, преобразователи частот, фаз, длительности, генераторы синусоидальных сигналов.

2) цифровые: логические схемы, триггерные устройства, в обработки дискретной информации ЭВМ, системах автоматики и т.п.