Общие сведения. При подготовке к работе

Литература

Контрольные вопросы.

Содержание отчета.

ЗАДАНИЕ ПО РАБОТЕ.

При подготовке к работе:

1. Самостоятельно изучить классификацию и систему условных обозначений ИМС.

2. Ознакомиться с конструктивным оформлением ИМС.

3. Изучить конструкцию основных элементов полупроводниковых и гибридных микросхем.

4. Изучить материалы, используемые для изготовления элементов ИМС.

Во время занятия:

1. Определить и расшифровать типы заданных ИМС.

В отчете указать цель работы, привести расшифровку цифробуквенного обозначения типов ИМС, типов корпусов ИМС. Сделать выводы по работе.

1. По каким признакам классифицируют интегральные микросхемы?

2. Как конструктивно выполнен пленочный резистор, какие резистивные материалы для этого используются?

3. Как конструктивно выполнен пленочный конденсатор, какие материалы используются для изготовления обкладок, в качестве диэлектрика?

4. Какие материалы используются для изготовления пленочных проводников и контактных площадок?

5. Какую конструкцию имеют активные элементы ГИМС?

6. Какие типы корпусов ИМС вы знаете, какие материалы используются для изготовления корпусов ИМС?

7. Что обозначают следующие записи: К155ЛА3, КР1401УД2Б, К176ИЕ2, К140УД2А, К142ЕН1, КС531ЛА1?

1. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника: Учебное пособие – СПб.: Питер, 2006.

2. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/С. В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова и др.; Под ред. С. В. Якубовского. -М.: Радио и связь, 1989.

3. Покровский Ф.Н. Материалы и компоненты радиоэлектронных средств: Учебное пособие для вузов.-М: Горячая линия- Телеком, 2005.

Интегральная микросхема – миниатюрное электронное устройство, изготовленное при помощи интегральной технологии.

Интегральная технология – совокупность методов, позволяющих формировать различные элементы схем в едином технологическом цикле.

Интегральные микросхемы характеризуются степенью интеграции и уровнем миниатюризации. Степень интеграции К – показатель уровня сложности микросхемы:

К = lgN,

где N - число элементов (и компонентов) схемы.

Уровень миниатюризации l_о – минимальный размер “деталей” внутренней геометрии интегральной микросхемы: ширина проводников, длина канала транзистора и т.п.

Основным направлением развития микроэлектроники является полупроводниковая микроэлектроника, базирующаяся на полупроводниковых интегральных микросхемах (ПИМС). Полупроводниковая интегральная микросхема – функциональное электронное устройство (или узел), все элементы и соединения которого конструктивно неразделимы и изготавливаются в едином технологическом процессе в объеме и на поверхности общего полупроводникового кристалла. Разновидностью ПИМС являются так называемые совмещенные полупроводниковые микросхемы, в которых пассивные элементы (или часть из них) изготавливаются на поверхности кристалла при помощи тонкопленочной технологии. Совмещенные ПИМС разрабатываются и изготавливаются в тех случаях, когда ПИМС должна иметь пассивные элементы больших номиналов, обладающие, кроме того, лучшей температурной стабильностью по сравнению с пассивными элементами, изготовленными в объеме полупроводникового кристалла.

В отличие от ПИМС, гибридные интегральные схемы (ГИС) – это интегральные микросхемы, в которых пассивные элементы изготовлены при помощи пленочной интегральной технологии, а активные элементы имеют самостоятельное конструктивно-технологическое оформление. Они изготавливаются отдельно из полупроводниковых кристаллов и соединяются с пассивными элементами при помощи пайки или сварки, т.е. активные элементы в ГИС являются навесными.

Различают тонкопленочные и толстопленочные ГИС.

В гибридных тонкопленочных интегральных микросхемах пассивные элементы изготовлены на основе тонкопленочной технологии путем конденсации на стеклянную или керамическую подложку соответствующих материалов в вакууме (при термическом испарении или при ионном распылении), а активные элементы являются навесными. Толщина пленочных элементов в тонкопленочных ГИС составляет обычно от сотых долей микрометра до одного (или нескольких) микрометров.

Гибридные толстопленочные интегральные микросхемы отличаются от тонкопленочных схем тем, что пассивные элементы изготавливаются из различных паст (проводящих, резистивных, диэлектрических), наносимых на подложку через трафарет, а затем подвергающихся термообработке, в результате которой составляющие их частицы соединяются друг с другом, и сцепляются с подложкой. Активные элементы, как и в случае тонкопленочных ГИС, являются навесными. Толщина пленочных элементов в толстопленочных ГИС составляет до нескольких десятков микрометров.

Разновидностью ГИС являются многокристальные микросхемы. Их особенностью является наличие небольших бескорпусных полупроводниковых интегральных микросхем, которые используются как активные элементы.

Основы технологии изготовления интегральных микросхем и их структуры были рассмотрены на лекциях.