 |
|
Элементы микроэлектроники
Микроэлектроника – область электроники, изучающая вопросы создания и применения микроэлектронных изделий.
Микроэлектронное изделие – электронное устройство с высокой степенью интеграции.
Интегральная микросхема (ИМС) – микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую плотность упаковки элементов (активных и пассивных), изготовленное в едином технологическом процессе и заключенное в общий корпус.
Активные элементы – транзисторы, диоды; пассивные – резисторы, конденсаторы.
Элемент ИМС – часть микросхемы, реализующая функцию электро-радиоэлемента, которая выполнена нераздельно от кристалла и не может быть выделена как самостоятельное изделие.
Компонент ИМС – часть микросхемы, которая может быть выделена как самостоятельное изделие.
Серия ИМС – совокупность типов ИМС, которые могут выполнять различные функции, имеют единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначены для совместного применения.
ИМС классифицируются по различным принципам.
1. По технологии ИМС делятся на:
а) полупроводниковые микросхемы, все элементы и соединения в которых выполнены в объеме и на поверхности полупроводника;
б) пленочные микросхемы, все элементы и соединения в которых выполнены в виде пленок (толстопленочные и тонкопленочные);
в) гибридные микросхемы содержат, кроме элементов, компоненты и кристаллы.
Полупроводниковая ИМС представляет собой кристалл полупроводника, непосредственно в котором за счет введения примесей формируются элементы схемы. В нем создаются и активные и пассивные элементы. В пленочной схеме на поверхность диэлектрика наносятся проводящие и непроводящие пленки, что позволяет формировать только пассивные элементы. Гибридная ИМС создается путем присоединения активных элементов, компонентов и кристаллов к пленочной схеме.
2. По степени интеграции (количеству элементов в одном корпусе) ИМС делятся на :
а) схемы малой интеграции (до 100 элементов);
б) схемы средней интеграции (100...1000 элементов);
в) схемы большой интеграции (1000...100000 элементов);
г) сверхбольшие интегральные схемы (свыше 100000 элементов).
3. По выполняемым функциям ИМС делятся на:
а) аналоговые интегральные микросхемы (АИМС);
б) цифровые интегральные микросхемы (ЦИМС).
Аналоговые интегральные микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. В них любому допустимому значению входного сигнала соответствует определенное значение выходного. К АИМС относятся линейные ИМС. В них входной и выходной сигналы связаны коэффициентом передачи.
Цифровые интегральные микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции, т.е. сигналов, которые могут принимать только два значения, условно называемые 0 и 1. К ЦИМС относятся и логические микросхемы. Устройство ИМС рассматривается в следующей главе.
Контрольные вопросы
1. Что такое ИМС?
2. Что такое серия ИМС?
3. Как классифицируются ИМС?