Что такое интегральная микросхема

Содержание

Интегральной микросхемой (ИМС) называют устройство с высокой плотностью упаковки электрически связанных элементов (транзисторов, резисторов, конденсаторов и пр.), выполняющее заданную функцию обработки (преобразования) электрических сигналов. С точки зрения конструктивно-технологических и эксплуатационных требований ИМС представляет собой единое изделие. Отдельные элементы ИМС, не имеющие внешних выводов, не могут рассматриваться как самостоятельные изделия, в то время как компоненты, являющиеся частью ИМС, можно рассматривать как самостоятельные комплектующие изделия, например, навесные бескорпусные транзисторы, дроссели и т.д.

В зависимости от технологии изготовления интегральные микросхемы делятся на пленочные, полупроводниковые ИМС и микросборки. Пленочные ИМС могут быть тонко- и толстопленочными, имеют в своем составе как элементы, так и компоненты. В последнем случае их называют гибридными ИМС.

ИМС, в которой все активные и пассивные элементы и их соединения выполняются в виде сочетания неразъемно связанных р—п- переходов в одном полупроводниковом кристалле, называются полупроводниковой. Полупроводниковый кристалл, в объеме и на поверхности которого с помощью планарной технологии формируют элементы микросхемы и контактные площадки, играет активную роль.

ИМС, содержащая подложку (диэлектрическое основание), все пассивные элементы на поверхности которой выполняют в виде однослойных или многослойных пленочных структур, соединенных неразъемными пленочными проводниками, а полупроводниковые приборы и другие компоненты размещены на подложке в виде дискретных навесных деталей, называется гибридной (ГИМС).

Поскольку и полупроводниковая, и пленочная технологии имеют свои достоинства, то при производстве микросборок, выполняющих более сложные функции, чем ИМС, и состоящих из сочетания элементов, компонентов и ИМС, используют сочетание обеих технологий.

Количественную оценку параметров ИМС производят с использованием двух наиболее важных показателей: уровня интеграции и плотности упаковки. Десятичный логарифм от уровня интеграции — количества N входящих в ИМС элементов, округленного до ближайшего большего целого числа, т.е. К =LgN, называют степенью интеграции ИМС. ИМС первой степени интеграции (К= 1) имеют до 10 элементов, второй — до 100 (К= 2) и т.д. Количество элементов и компонентов, содержащихся в 1 см 3 объема ИМС, называют плотностью упаковки. Современные полупроводниковые ИМС имеют К= 6, а плотность упаковки может достигать 10 5 эл/см 3 и более, при этом размеры отдельных элементов не превышают 1мкм. Площадь полупроводникового кристалла ИМС в зависимости от сложности составляет 0,3. 0,6 мм 2 (площадь кристаллов, применяемых в ЭВМ, достигает 40 мм 2 и более).

Исходным материалом для изготовления полупроводниковых ИМС являются пластины кремния толщиной не более 50 мкм и диаметром до 100 мкм, называемые подложкой. В ИМС последних поколений вместо кремния используют арсенид галлия. В основе формирования элементов на подложке лежит планарная технология с двумя ее разновидностями: планарно-диффузионной и планарно-эпитаксиальной.

Интегральные схемы (микросхемы) — сложная логика внутри маленького чипа

При планарно-диффузионной технологии исходную пластину монокристалла, в которой формируют р—n -переход, покрывают тонким защитным слоем диэлектрика. После этого способом фотолитографии изготовляют первую оксидную маску, для чего в защитном слое делают отверстия (окна) требуемой конфигурации по числу необходимых р—n -переходов. Для этого защитный слой покрывают тонким слоем светочувствительной эмульсии — фоторезиста, на поверхность которого проектируют требуемый рисунок маски. После этого изображение проявляется, и засвеченные участки фоторезиста стравливаются, обнажая защитный слой. С помощью травления обнаженные участки защитного слоя растворяют, и таким образом формируется требуемая совокупность окон. Через полученные окна производят диффузию необходимых примесей в исходную подложку кремния.

Планарно-эпитаксиальная технология дает возможность наращивать полупроводниковый слой на подложку любого типа проводимости, при котором кристаллическая структура наращенного слоя является продолжением кристаллической структуры подложки. Состав наращенного слоя (эпитаксиальной пленки) может отличаться от состава подложки. Наращивая эпитаксиальный слой n -типа на подложку из кремния р- типа, можно сформировать р—n -переход, причем однородный по структуре эпитаксиальный слой может служить основой для изготовления других р—n -переходов, если его покрыть защитным слоем, а затем повторить технологический процесс, изложенный при рассмотрении планарно-диффузионной технологии.

Рассмотрим некоторые технологические приемы планарной технологии.

Окисление исходного кремния производят при температуре около 1000 °С в среде влажного кислорода до образования на поверхности пластины кремния диэлектрической пленки диоксида кремния (SiO2) толщиной до 2 мкм.

Фотолитографию используют для защиты отдельных участков кремниевой пластины при создании окон. На поверхность пластины наносят слой фоторезиста, который засвечивают через шаблон с прозрачными и непрозрачными участками в соответствии с количеством и конфигурацией окон. После обработки фотослоя отдельные его участки вытравливают, чем обеспечивается локальный доступ к поверхности пластины.

Травление — операция, при которой образовавшаяся на поверхности пластины пленка SiO2 растворяется плавиковой кислотой на незащищенных участках.

Диффузия — операция по формированию р—n -переходов на заданных участках полупроводника. Пластину кремния помещают в термостат с температурой около 1200 °С, содержащий газ с необходимыми примесями, диффундирующими в исходный полупроводник через окна в пленке SiO2. Изменяя тип и концентрацию примесей, можно получить требуемую многослойную р—n -структуру в кристалле полупроводника.

Эпитаксия — операция по наращиванию при высокой температуре слоя полупроводника одного типа проводимости на поверхности исходной пластины полупроводника другого типа проводимости. При этом, как было указано ранее, наращенный слой в точности повторяет кристаллическую структуру исходного материала.

Напыление — операция по созданию проводников и контактных площадок посредством осаждения в вакууме паров соответствующих материалов на поверхность кристалла через маску.

Ионное легирование — операция, заключающаяся в облучении полупроводниковой пластины ускоренными до необходимой скорости ионами примеси.

Подложка с совокупностью элементов и компонентов, изготовленных по описанным технологическим приемам и методам, должна быть конструктивно оформлена в целях защиты ее от воздействия окружающей среды. Для этого осуществляют герметизацию ИМС с помощью изоляционных материалов или с использованием методов вакуум-плотной герметизации. При герметизации изоляционными материалами кристалл полупроводниковой или подложку гибридной ИМС покрывают слоем лака или компаунда. При вакуум-плотной герметизации кристалл или подложку помещают в герметизированный корпус прямоугольной или круглой формы.

На рис. 8.1 в качестве примера показан общий вид конструкции ИМС с прямоугольным корпусом. Соединение ИМС с внешними выводами осуществляют золотыми или алюминиевыми проводниками.

Рис. 8.1. Конструкция интегральной микросхемы с прямоугольным

корпусом: 1 — основание; 2 — крышка; 3 — выводы

В зависимости от материала различают металлостеклянные, металлокерамические, керамические и пластмассовые корпуса. Металлостеклянный корпус состоит из металлической крышки 2 и стеклянного или металлического основания 1, снабженного выводами 3 через стеклянные изоляторы. Основание металлоке-рамического корпуса выполняют из керамики и соединяют с металлическим корпусом посредством заливки компаундом. Керамический корпус состоит из керамических крышки и основания, соединенных пайкой. Пластмассовый корпус получают посредством опрессовки кристалла или подложки в пластмассу, снабженную рамкой и выводами.

Цифровые и аналоговые интегральные микросхемыи их элементы
По своему функциональному назначению ИМС делятся на цифровые и аналоговые. Цифровые (логические) ИМС, принцип работы которых базируется на использовании аппарата математической логики, представляют собой устройства с несколькими входами т и выходами n, реализующие определенную логическую функцию

где — информационные значения входных сигналов, равные логической единице и логическому нулю; — информационные значения выходных сигналов, которые в зависимости от значений х, также могут принимать лишь значения логических единицы или нуля.

Для представления двоичных переменных в электронных устройствах используют электрические сигналы. Существует два способа представления: потенциальный и импульсный. При потенциальном способе двум значениям истинности, равным единице или нулю, соответствуют два различных потенциала. Например, проводящее состояние диода соответствует логическому нулю, непроводящее — логической единице. При импульсном способе двум значениям истинности соответствует наличие или отсутствие импульсного сигнала в определенные моменты времени.

Среди наиболее часто встречающихся логических функций можно отметить логическое отрицание «НЕ», логическое сложение «ИЛИ», логическое умножение «И», используя сочетание которых можно реализовать логическую функцию любой сложности и, таким образом, создать сколь угодно сложное в функциональном отношении цифровое устройство. Именно поэтому цифровые ИМС являются базой для создания современных цифровых устройств обработки информации и, в первую очередь, ЭВМ последних поколений.

Аналоговые ИМС представляют собой устройства, которые обеспечивают почти пропорциональную зависимость между входными и выходными сигналами. Аналоговые ИМС разделяются на информационные и силовые. Информационные ИМС осуществляют функции усиления, генерации, сравнения, модуляции, присущие информационной электронике, а силовые — функции преобразования параметров потока электрической энергии, присущие силовой электронике.

Среди аналоговых ИМС можно выделить интегральные усилители, разделяемые на три группы: с одним входом и одним выходом, с двумя входами и одним выходом и двумя входами и двумя выходами.

К первой группе относятся усилители постоянного или переменного напряжения и усилители мощности, которые обычно содержат двух- или трехкаскадный усилитель на биполярных или МДП-транзисторах.

Ко второй группе относятся операционные усилители, являющиеся усилителями постоянного тока с очень большими коэффициентом усиления и входным сопротивлением, а также малым выходным сопротивлением.

К третьей группе усилителей относятся дифференциальные усилители постоянного тока, обеспечивающие усиление разности значений двух сигналов, подаваемых на входы относительно общей точки (земли). Выходные напряжения идеального симметричного дифференциального усилителя пропорциональны разности входных напряжений.

Наиболее сложными элементами полупроводниковых ИМС являются транзисторы. Наиболее часто применяют биполярные и полевые (с МОП-структурой) транзисторы, для формирования p-n -переходов которых используют, как правило, планарно-эпитаксиальную технологию.

В качестве диодов наиболее целесообразно по конструктивно-технологическим соображениям использовать биполярные транзисторы в диодном включении, т. е. один p-n -переход, когда база транзистора соединена с эмиттером или коллектором.

Для изготовления резисторов ИМС используют базовый или эмиттерный слои транзисторной структуры, при этом изоляция резистора от других элементов и подложки осуществляется с помощью одного или нескольких р— и-переходов, включенных встречно и соединенных последовательно. Сопротивление таких резисторов находится в диапазоне от 10 Ом до 50 кОм.

В качестве конденсаторов в полупроводниках ИМС используют емкости смещенных в обратном направлении p-n -переходов (барьерные емкости) биполярных транзисторов или емкости МОП-транзисторов, формируемые в изолированных друг от друга слоях полупроводника л-типа в едином технологическом процессе с другими транзисторными структурами. Недостатком таких конденсаторов является малая емкость (сотни пикофарад), обусловленная малыми размерами p-n -переходов.

Индуктивные элементы в ИМС используются крайне редко из-за весьма больших сложностей получения даже малых значений индуктивностей.

В гибридных ИМС в качестве подложки используют пластину из диэлектрического материала, на которой, например, посредством напыления через маски формируют пленочные резисторы, конденсаторы, дроссели, контактные площадки и проводники. Бескорпусные диоды, транзисторы, полупроводниковые микросхемы и другие элементы, которые не могут быть выполнены в виде пленок, присоединяются к контактным площадкам посредством пайки или микросварки.

Пленочные резисторы выполняют на основе чистых металлов, сплавов и микрокомпозиции. В качестве резистивных материалов на основе чистых металлов применяют хром или тантал. Резистивными материалами на основе сплавов являются нихром, а также нитриды, карбиды и силициды хрома, вольфрама и тантала. Микрокомпозиции по электрическим свойствам приближаются к сплавам металлов.

Нанесение тонких пленок на подложку производят с использованием различных технологических методов, позволяющих в сочетании с фотолитографией получить резисторы необходимой конфигурации и размеров. Пленочные резисторы имеют обычно прямоугольную или плоскую спиралеобразную форму. Сопротивление таких резисторов находится в диапазоне от 100 Ом до 50 кОм при номинальной мощности 0,2 Вт.

Пленочный конденсатор имеет трехслойную (или многослойную) структуру, состоящую из металлических слоев (обкладок конденсатора) с диэлектрическим слоем между ними. Емкость пленочных конденсаторов может достигать нескольких десятков тысяч пикофарад при номинальном напряжении до 15 В.

Катушки индуктивностей выполняют в виде круглых и прямоугольных пленочных спиралей, они имеют индуктивности не более 10 мкГн. Поэтому в гибридных ИМС чаще применяют дискретные индуктивности в микроминиатюрном исполнении.

Объединение элементов и компонентов в гибридную ИМС осуществляют при помощи пленочных проводников и контактных площадок, для напыления которых наиболее пригодными материалами являются золото, серебро, медь и алюминий, используемые в сочетании с подслоями никеля, хрома и нихрома.

Крепление навесных компонентов к контактным площадкам осуществляется пайкой, ультразвуковой сваркой, лучом лазера (компоненты с жесткими выводами) или пайкой и клеем (компоненты с гибкими выводами).

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

7 Интегральные микросхемы

Еще в ламповый период развития электроники большое внимание уделялось уменьшению габаритных размеров, массы, потребляемой электроэнергии, повышению надежности электронных приборов.

Создание в 1948 г. транзисторов и последовавшее затем широкое внедрение различных полупроводниковых приборов в электронную аппаратуру были огромным шагом вперед на пути развития электроники.

Однако аппаратура продолжала усложняться, появились устройства, содержащие сотни тысяч электронных полупроводниковых элементов, поэтому габаритные размеры, масса, потребляемая мощность возрастали, а надежность уменьшалась. Потребовались новые решения конструктивно-технологических, схемотехнических, физических проблем.

Эти решения привели к созданию новой отрасли электроники — микроэлектроники, которая охватывает проблемы разработки и применения новых электронных приборов — интегральных микросхем (ИМС).

Таким образом, микроэлектроника — это область электроники, занимающаяся созданием функциональных электронных узлов, блоков и устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении. Ход развития электроники был предопределен резким увеличением функций, выполняемых РЭА, и повышением требований к ее надежности.

ИМС становятся основной элементной базой в технике связи, в космической электронике и особенно в ЭВМ.

Интегральная микросхема — это микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала и (или) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое (ГОСТ 17021-88).

Таким образом, исходя из определения, ИМС обладает следующими особенностями:

Состоит из множества элементов и выполняет определенную функцию: усиление, генерацию, выпрямление, выполнение отдельных логических операций или нескольких функций.
Элементы ИМС не являются дискретными: диоды, транзисторы, конденсаторы, резисторы и соединяющие их элементы составляют единое целое.
Все элементы ИМС заключены в один герметический корпус с выводами наРУХУ.

Необходимо отметить, что основным новшеством при создании ИМС стала не элементная база (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т. д.), а сам принцип создания и соединения существовавших элементов. ИМС могут быть классифицированы по нескольким признакам.

Конструктивно-технологическому, то есть в зависимости от технологии и материалов при изготовлении: полупроводниковые, пленочные, гибридные.
По степени интеграции: малые (МИС), средние (СИС), большие (БИС), сверх большие (СБИС).
По функциональному принципу, то есть в зависимости от функции, выполняемой схемой, — генерация, усиление, логические операции и т. д.: аналоговые ИС, цифровые ИС.
По физическому принципу различают два класса полупроводниковых ИС: биполярные ИС, МДП ИС.

Полупроводниковая микросхема— это такая микросхема, в которой все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме и на поверхности полупроводникового материала. В теле полупроводникового материала создают слои резисторов и структуры транзисторов, выполняющие заданные электронные функции. Полупроводниковые ИС (ПИС) наиболее распространены на практике и перспективны, так как позволяют создавать надежные и достаточно сложные в функциональном отношении электронные устройства малых размеров при незначительной их стоимости. Характерной особенностью ПИС является отсутствие среди ее элементов катушки индуктивности и тем более трансформатора. Это объясняется тем, что до сих пор не удалось использовать в твердом теле какие-либо физические явления, эквивалентные электромагнитной индукции. Поэтому при разработке ИС стараются реализовать необходимую функцию без использования индуктивных элементов или «навешивают» эти элементы. В качестве резисторов и конденсаторов в ПИС используют соответственно сопротивление и зарядную емкость Сзар pn — перехода, что позволяет обеспечить единый технологический цикл изготовления структур транзисторов, диодов и конденсаторов при производстве полупроводниковых ИС. В большинстве полупроводниковых ИС элементы располагаются в тонком (толщина 0,5-10 мкм) приповерхностном слое полупроводника. Так как удельное сопротивление полупроводника невелико (1-10 Ом), а элементы должны быть изолированы друг от друга, необходимы специальные изолирующие области. Основной элемент биполярных ИС — ири-транзистор, а в МДП ИС — МДП-транзистор с индуцированным каналом. Все остальные элементы схемы (диоды, резисторы и конденсаторы) изготавливают на базе основного элемента и одновременно с ним. Пленочная микросхема— это такая микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены только в виде проводящих пленок и диэлектрических материалов. В настоящее время существуют два класса пленочных микросхем:

тонкопленочные;
толстопленочные.

Все элементы ИС (кроме активных) наносят на диэлектрическую пластину (подложку) в виде поликристаллических или аморфных слоев (пленок), выполняющих заданные функции пассивных элементов. Полученную ИС при необходимости помещают в корпус с внешними выводами. Различие между тонкопленочными и толстопленочными микросхемами может быть количественным и качественным. К тонкопленочньм (условно) относят ИМС с толщиной пленок менее 1 мкм, а к толстопленочным— более 1 мкм. Деление пленочных ИС обусловлено не столько толщиной пленок, сколько методом их нанесения в процессе создания пассивных элементов. Пассивные элементы тонкопленочных схем наносят на подложку преимущественно с использованием термовакуумного распыления и катодного осаждения, а пассивные элементы толстопленочных схем получают нанесением и вжиганием проводящих и резистивных паст. Активные элементы (диоды и транзисторы) «навешивают» на пленочную схему, в результате чего получают смешанную (плепочно-дискретную) ИС, которую называют гибридной. Частным случаем гибридной ИС является многокристальная ИС, содержащая в качестве компонентов несколько бескорпусных полупроводниковых схем на одной подложке. Наиболее распространены в настоящее время полупроводниковые и гибридные ИС. Число элементов в данной ИС характеризует ее степень интеграции. Степень интеграции—это функциональная сложность ИС, то есть числоэлементов, чаще всего транзисторов, входящих в состав интегральной схемы. В соответствии со степенью интеграции все интегральные схемы условно делятся на:

малые (МИС), до 10 2 элементов на кристалл;
средние (СИС), до 10 3 элементов на кристалл;
большие (БИС), до 10 4 элементов на кристалл;
сверхбольшие (СБИС), до 10 6 элементов на кристалл;
ультрабольшие (УБИС), до 10 9 элементов на кристалл;
гигабольшие (ГБИС), более 10 9 элементов на кристалл.

Иногда степень интеграции определяют величиной K = lgN, (8.1) где N — число элементов, входящих в ИС. Значение К определяется до ближайшего целого числа в сторону увеличения. Например, ИС первой степени интеграции (К= 1) содержит до 10 элементов, второй степени интеграции (К = 2) — от 10 до 100, третьей степени интеграции (К = 3) — от 100 до 1000, и т. д. Создание БИС явилось новым шагом в электронике, БИС содержат более 1000 элементов и являются сложными функциональными устройствами. По функциональному назначению интегральные микросхемы делятся на аналоговые и цифровые.Цифровая интегральная микросхема(ЦИМ) — это микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции (например, выраженные в двоичном или другом цифровом коде). Цифровые ИС представляют собой множество транзисторных ключей, обладающих двумя устойчивыми состояниями (разомкнутым и замкнутым). Частным случаем ЦИМ является логическая микросхема, выполняющая операции с двоичным кодом, которые описываются логической алгеброй и реализуют такие функции, как И, ИЛИ, НЕ и др. Аналоговая интегральная микросхема(АИМ) — это микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Из изложенной выше классификации ИС по степени интеграции, в зависимости от типа ИС (аналоговая или цифровая) и класса транзисторов (биполярный или полевой) следует, что применение цифровых методов обработки информации способствует более эффективному решению вопроса микроминиатюризации электронных средств. Однако применение цифровых методов не всегда возможно. Так, при разработке конкретного электронного устройства к нему могут предъявляться требования, выполнение которых методами цифровой электроники будет неоптимальным, например, с точки зрения стоимости или других показателей, или вообще недостижимым. В первую очередь это касается требуемого быстродействия и точности электронного устройства. Поэтому поиск оптимального решения должен базироваться на использовании всего набора имеющихся электронных устройств: аналоговой, цифровой и импульсной электроники. Одновременно с понятием БИС в ГОСТ 17021-88 присутствуют два термина: БИСибазовый комплект БИС. Это обстоятельство вызвано необходимостью совместной комплексной разработки и применения БИС, представляющих собой узлы и блоки радиоэлектронной аппаратуры. Большие интегральные микросхемы (БИС), составляющие комплект, хотя и выполняют различные функции, но совместимы по конструктивному исполнению и электрическим параметрам. Они позволяют использовать при построении микроэлектронной аппаратуры общие «архитектурные» приемы. Базовый комплект БИС— это минимальный состав комплекта БИС, необходимый для решения определенного круга аппаратурных задач. В настоящее время наряду с разработкой микросхем общего назначения широкое распространение получило создание сложных микросхем, в разработке и организации производства которых принимает участие как предприятие – заказчик, так и предприятие – изготовитель. Таким образом, ИМС можно разделить на микросхемы общего назначения, полузаказные и заказные. Заказная ИМС – это микросхема, разработанная на основе стандартных и (или) специально созданных элементов и узлов по функциональной схеме заказчика и предприятия и предприятия для определенной радиоэлектронной аппаратуры. Полузаказная ИМС – микросхема, разработанная на основе базовых (в том числе матричных) кристаллов и предназначенная для определенной радиоэлектронной аппаратуры. ИМС общего назначения — микросхема определенного функционального назначения, предназначенная для различных видов радиоэлектронной аппаратуры. Микросхема, имеющая время задержки распространения сигнала 2,5 не или нижнюю границу рабочего диапазона тактовых частот не менее 300 МГц, называется сверхскоростной ИМС (ССИС). ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ МИКРОСХЕМ Рассмотрим некоторые общие и специальные термины, встречающиеся при описании конструкций микросхем. Корпус — часть конструкции интегральной микросхемы, предназначенная для защиты ИМС от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов. Типы и размеры корпусов ИМС, расположение и число их выводов стандартизированы. Подложка— заготовка из диэлектрического материала, предназначенная для нанесения на нее элементов гибридных и пленочных ИМС, межэлементных и (или) межкомпонентных соединений, а также контактных площадок. Плата— часть подложки (или вся подложка) гибридной интегральной схемы, на поверхности которой нанесены пленочные элементы микросхемы, межэлементные и межкомпонентные соединения и контактные площадки. Полупроводниковая пластина— заготовка из полупроводникового материала, предназначенная для изготовления полупроводниковых интегральных микросхем. Кристалл — часть пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой микросхемы, межэлементные соединения и контактные площадки. Контактная подложка— металлизированный участок на плате или кристалле или на корпусе ИМС, служащий для соединения выводов компонентов и кристаллов, а также для контроля ее электрических параметров и режимов. Бескорпусная интегральная микросхема— кристалл микросхемы, предназначенный для монтажа в гибридную интегральную микросхему. Если в обычной микросхеме корпус служит для защиты от внешних воздействий, то бескорпусная ИМС такой собственной защиты (по крайней мере, от механических воздействий) не имеет. Для соединения с внешними электрическими цепями бескорпусная интегральная микросхема имеет собственные выводы, а ее полная защита обеспечивается корпусом устройства, в которое эта микросхема установлена. Вывод бескорпуспой интегральной микросхемы— проводник, соединенный электрически с контактной площадкой кристалла или механически с его поверхностью. Главным назначением вывода является обеспечение электрического контакта одной из цепей ИМ С при ее соединении с внешними электрическими цепями. По выводам от бескорпусной ИМС отводится часть тепла. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ ИНТЕГРАЛЬНЫХМИКРОСХЕМПервый элемент— цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе:

полупроводниковые — 1, 5, 6, 7 — бескорпусная;
гибридные — 2, 4, 8;
прочие — 3 (пленочные, вакуумные, керамические).

Второй элемент — две-три цифры, обозначающие порядковый номер разработки данной серии микросхем. Первый и второй элементы составляют номер серии. Третий элемент— две буквы, обозначающие функциональную классификацию, при этом существует 19 подгрупп:

первая буква — подгруппа микросхемы;
вторая буква — вид микросхемы.

Четвертый элемент — порядковый номер разработки микросхемы в данной серии по функциональному признаку (может быть несколько цифр). Пример. 1533ЛАЗ:

1 — полупроводниковая;
533 — порядковый номер разработки данной серии;

1533 — серия ИМС;
ЛА — логический элемент И-НЕ;
3 — порядковый номер разработки ИМС в данной серии по функциональному признаку.

«К» в начале условного обозначения означает «микросхема широкого применения». После буквы «К» стоят буквы, обозначающие материал и тип корпуса, например «КР531». Обозначения типов корпусов:

А — пластмассовый (4);
Р — пластмассовый (2);
Б — бескорпусная;
Н — керамический;
Е — металлополимерный (2);
С — стеклокерамический (2);
И — стеклокерамический (4);
Ф — пластмассовый микрокорпус;
М — металлокерамический (2).

В соответствии с ГОСТ принято пять типов корпусов. В конце условного обозначения буквенные индексы (А-Я) выражают отличие ИМС данного типа по числовому значению одного или нескольких параметров. Примеры. К140УД8А, К140УД8Б:

К — ИМС широкого применения;
1 — полупроводниковая;
40 — порядковый номер разработки данной серии;
УД — усилитель операционный;
8 — порядковый номер разработки в данной серии по функциональному признаку;
А (Б) — отличие по параметру;
140 — серия ИМС.

Применение ИС вместо дискретных элементов в качестве базы РЭА дает значительные преимущества по надежности, габаритам, стоимости и другим показателям. Это связано с тем, что при использовании ИС отпадает необходимость в многочисленных паяных соединениях (основной фактор снижения надежности), резко сокращаются габариты и масса электронных устройств (благодаря отсутствию корпусов и внешних выводов у каждого элемента ИС), существенно снижается их стоимость за счет исключения множества сборочных и монтажных операций. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Какими особенностями обладает ИМС?
По каким признакам производится классификация ИМС?
В чем отличие полузаказной ИМС от заказной?
Назовите все элементы конструкции ИМС.
В чем отличие гибридной и пленочной ИМС?
Дайте определение базового комплекта БИС.
Дайте определение степени интеграции.
Какие элементы системы обозначений ИМС составляют номер серии?

Виды интегральных микросхем

Существует два типа:

Полупроводниковые ИС.
Гибридные ИС – ГИС.

Принцип первых основан на принципах p-n-переходов. Все элементы располагаются в небольшом кристалле. ГИС строятся на пленочных технологиях. На основу из изолятора наносится проводниковая пленка, выполняющая функции отдельных радиоэлементов: резисторов, дросселей и т.д.

В заключение стоит отметить, что создание интегральных микросхем принадлежит двум ученым: Джеку Килби и Роберту Нойсу.

Краткая историческая справка

Первые опыты по созданию полупроводниковых интегральных схем были осуществлены в 1953 г., а промышленное производство интегральных схем началось в 1959 г. В 1966 г. был начат выпуск интегральных схем средней степени интеграции (число элементов в одном кристалле до 1000). В 1969 г. были созданы интегральные схемы большей степени интеграции (большие интегральные схемы, БИС), содержащие до 10000 элементов в одном кристалле.

Будет интересно➡ Все о блоках питания — схема устройства, изготовление своими руками

[stextbox 1971 г. были разработаны микропроцессоры, а в 1975 г. — интегральные схемы сверхбольшой степени интеграции (сверхбольшие интегральные схемы, СБИС), содержащие более 10000 элементов в одном кристалле. Полезно отметить, что предельная частота биполярных транзисторов в полупроводниковых интегральных схемах достигает 15 ГГц и более.[/stextbox]

К 2000 г. ожидается появление интегральных схем, содержащих до 100 млн МОП транзисторов в одном кристалле (речь идет о цифровых схемах). Система обозначений. Условное обозначение интегральных микросхем включает в себя основные классификационные признаки.

Первый элемент — цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе. Цифрами 1, 5, 6 и 7 в первом элементе обозначаются полупроводниковые интегральные микросхемы. Гибридным микросхемам присвоены цифры 2, 4 и 8. Пленочные, вакуумные и керамические интегральные микросхемы обозначаются цифрой 3.
Второй элемент, определяющий порядковый номер разработки серии, состоит из двух (от 00 до 99) или трех (от 000 до 999) цифр.
Третий элемент, обозначающий подгруппу и вид микросхемы, состоит из двух букв.
Четвертый элемент, обозначающий порядковый номер разработки микросхемы данной серии, состоит из одной или нескольких цифр.

К этим основным элементам обозначений микросхем могут добавляться и другие классификационные признаки.

Дополнительная буква в начале четырехэлементного обозначения указывает на особенность конструктивного исполнения:

Р — пластмассовый корпус типа ДИП;
А — пластмассовый планарный корпус;
Е — металлополимерный корпус типа ДИП;
С — стеклокерамический корпус типа ДИП;
И — стеклокерамический планарный корпус;
Н — керамический «безвыводной» корпус.

В начале обозначения для микросхем, используемых в условиях широкого применения, приводится буква К.

Серии бескорпусных полупроводниковых микросхем начинаются с цифры 7, а бескорпусные аналоги корпусных микросхем обозначаются буквой Б перед указанием серии.

Через дефис после обозначения указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

1 — с гибкими выводами;
2 — с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиамидном носителе;
3 — с жесткими выводами;
4 — на общей пластине (неразделенные);
5 — разделенные без потери ориентировки (наклеенные на пленку);
6 — с контактными площадками без выводов.

Как создаются интегральные схемы?

Как изготовить чип памяти или процессор компьютера? Процесс производства начинается с химического элемента — кремния, который химически обрабатывается (легируется) для придания различных электрических свойств.

Современное исполнение интегральной схемы (одна из многочисленных форм), установленной на электронной плате устройства. Это далеко не самый продвинутый вариант, а лишь один из многих

Традиционно для нужд электроники используются материалы двух категорий:

[stextbox технически всё сложнее, особенно когда дело касается определенных элементов середины таблицы Менделеева (группы 14 и 15), в частности, кремния и германия. Что примечательно — материалы изоляторы способны переходить в разряд проводников, если к этим материалам добавить некоторое количество примесей. Процесс, известный как легирование.[/stextbox]

Принцип легирования химических элементов

Если добавить некоторое количество сурьмы кремнию, структура этого химического элемента насыщается большей массой электронов, чем обычно. Обеспечивается проводимость электричества. Кремний, «легированный» подобным образом, приобретает характеристику N-типа. В другом случае, когда вместо сурьмы добавляется бор, масса электронов кремния уменьшается, оставляя своеобразные «дыры», которые функционируют подобно «отрицательно заряженным электронам».

Благодаря «дырам» положительный электрический ток пропускается в противоположном направлении. Такая разновидность кремния характеризуется P-типом. Расположение областей кремния N-типа и P-типа рядом одна с другой, способствует созданию соединения, где отмечается поведение электронов, характерное для электронных компонентов на основе полупроводников:

диодов,
транзисторов,
запоминающих устройств и других.

Будет интересно➡ Как обозначается лампочка на схеме?

Структурная интегральная схема внутри чипа

Итак, процесс создания интегральной схемы начинается от монокристалла кремния, напоминающего по форме длинную сплошную трубу, «нарезанную» тонкими дисками — пластинами. Такие пластины размечаются на множество одинаковых квадратных или прямоугольных областей, каждая из которых представляет один кремниевый чип (микрочип). Пример внутренней структуры интегральной схемы, демонстрирующий возможности такой уникальной технологии интеграции полноценных электронных схемотехнических решений.

Затем на каждом таком чипе создаются тысячи, миллионы или даже миллиарды компонентов путём легирования различных участков поверхности — превращения в кремний N-типа или P-типа. Легирование осуществляется различными способами. Один из вариантов — распыление, когда ионами легирующего материала «бомбардируют» кремниевую пластину.

Другой вариант — осаждение из паровой фазы, включающий введение легирующего материала газовой фазой с последующей конденсацией. В результате такого ввода примесные атомы образуют тонкую пленку на поверхности кремниевой пластины. Самым точным вариантом осаждения считается молекулярно-лучевая эпитаксия.

Конечно, создание интегральных микросхем, когда упаковываются сотни, миллионы или миллиарды компонентов в кремниевый чип размером с ноготь, видится сложнейшим процессом. Можно представить, какой хаос принесёт даже небольшая крупинка в условиях работы в микроскопическом (наноскопическом) масштабе. Вот почему полупроводники производятся в лабораторных условиях безупречно чистых. Воздух лабораторных помещений тщательно фильтруется, а рабочие обязательно проходят защитные шлюзы и облачаются в защитную одежду.

Кто создал интегральную схему?

Разработка интегральной схемы приписывается двум физикам — Джеку Килби и Роберту Нойсу, как совместное изобретение. Однако фактически Килби и Нойс вынашивали идею интегральной схемы независимо друг от друга. Между учёными даже существовала своего рода конкуренция за права на изобретение.

Джек Килби трудился в «Texas Instruments», когда учёному удалось реализовать идею монолитного принципа размещения различных частей электронной схемы на кремниевом чипе. Учёный вручную создал первую в мире интегральную микросхему (1958 год), использовав чип на основе германия. Компания «Texas Instruments» спустя год подала заявку на патент.

Тем временем представитель другой компании «Fairchild Semiconductor» — Роберт Нойс, проводил эксперименты с миниатюрными цепями своего устройства. Благодаря серии фотографических и химических методов (планарный процесс), учёный всего лишь на год позже Килби создал практичную интегральную схему. Методика получения также была оформлена заявкой на патент.

7 Интегральные микросхемы

ИМС становятся основной элементной базой в технике связи, в космической электронике и особенно в ЭВМ.

Таким образом, исходя из определения, ИМС обладает следующими особенностями:

Состоит из множества элементов и выполняет определенную функцию: усиление, генерацию, выпрямление, выполнение отдельных логических операций или нескольких функций.
Элементы ИМС не являются дискретными: диоды, транзисторы, конденсаторы, резисторы и соединяющие их элементы составляют единое целое.
Все элементы ИМС заключены в один герметический корпус с выводами наРУХУ.

Конструктивно-технологическому, то есть в зависимости от технологии и материалов при изготовлении: полупроводниковые, пленочные, гибридные.
По степени интеграции: малые (МИС), средние (СИС), большие (БИС), сверх большие (СБИС).
По функциональному принципу, то есть в зависимости от функции, выполняемой схемой, — генерация, усиление, логические операции и т. д.: аналоговые ИС, цифровые ИС.
По физическому принципу различают два класса полупроводниковых ИС: биполярные ИС, МДП ИС.

тонкопленочные;
толстопленочные.

малые (МИС), до 10 2 элементов на кристалл;
средние (СИС), до 10 3 элементов на кристалл;
большие (БИС), до 10 4 элементов на кристалл;
сверхбольшие (СБИС), до 10 6 элементов на кристалл;
ультрабольшие (УБИС), до 10 9 элементов на кристалл;
гигабольшие (ГБИС), более 10 9 элементов на кристалл.

полупроводниковые — 1, 5, 6, 7 — бескорпусная;
гибридные — 2, 4, 8;
прочие — 3 (пленочные, вакуумные, керамические).

первая буква — подгруппа микросхемы;
вторая буква — вид микросхемы.

1 — полупроводниковая;
533 — порядковый номер разработки данной серии;

1533 — серия ИМС;
ЛА — логический элемент И-НЕ;
3 — порядковый номер разработки ИМС в данной серии по функциональному признаку.

А — пластмассовый (4);
Р — пластмассовый (2);
Б — бескорпусная;
Н — керамический;
Е — металлополимерный (2);
С — стеклокерамический (2);
И — стеклокерамический (4);
Ф — пластмассовый микрокорпус;
М — металлокерамический (2).

К — ИМС широкого применения;
1 — полупроводниковая;
40 — порядковый номер разработки данной серии;
УД — усилитель операционный;
8 — порядковый номер разработки в данной серии по функциональному признаку;
А (Б) — отличие по параметру;
140 — серия ИМС.

Какими особенностями обладает ИМС?
По каким признакам производится классификация ИМС?
В чем отличие полузаказной ИМС от заказной?
Назовите все элементы конструкции ИМС.
В чем отличие гибридной и пленочной ИМС?
Дайте определение базового комплекта БИС.
Дайте определение степени интеграции.
Какие элементы системы обозначений ИМС составляют номер серии?

Краткая историческая справка.

Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос

В 1971 г. были разработаны микропроцессоры, а в 1975 г. — интегральные схемы сверхбольшой степени интеграции (сверхбольшие интегральные схемы, СБИС), содержащие более 10000 элементов в одном кристалле. Полезно отметить, что предельная частота биполярных транзисторов в полупроводниковых интегральных схемах достигает 15 ГГц и более.

К 2000 г. ожидается появление интегральных схем, содержащих до 100 млн МОП транзисторов в одном кристалле (речь идет о цифровых схемах).

Система обозначений интергальных схем

Условное обозначение интегральных микросхем включает в себя основные классификационные признаки.

Первый элемент — цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе. Цифрами 1, 5, 6 и 7 в первом элементе обозначаются полупроводниковые интегральные микросхемы. Гибридным микросхемам присвоены цифры 2, 4 и 8. Пленочные, вакуумные и керамические интегральные микросхемы обозначаются цифрой 3.
Второй элемент, определяющий порядковый номер разработки серии, состоит из двух (от 00 до 99) или трех (от 000 до 999) цифр.
Третий элемент, обозначающий подгруппу и вид микросхемы, состоит из двух букв.
Четвертый элемент, обозначающий порядковый номер разработки микросхемы данной серии, состоит из одной или нескольких цифр.

К этим основным элементам обозначений микросхем могут добавляться и другие классификационные признаки.

Р — пластмассовый корпус типа ДИП;
А — пластмассовый планарный корпус;
Е — металлополимерный корпус типа ДИП;
С — стеклокерамический корпус типа ДИП;
И — стеклокерамический планарный корпус;
Н — керамический «безвыводной» корпус.

В начале обозначения для микросхем, используемых в условиях широкого применения, приводится буква К.

Серии бескорпусных полупроводниковых микросхем начинаются с цифры 7, а бескорпусные аналоги корпусных микросхем обозначаются буквой Б перед указанием серии.

Через дефис после обозначения указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

1 — с гибкими выводами;
2 — с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиамидном носителе;
3 — с жесткими выводами;
4 — на общей пластине (неразделенные);
5 — разделенные без потери ориентировки (наклеенные на пленку);
6 — с контактными площадками без выводов.

Общие сведения об интегральных микросхемах

МИКРОСХЕМЫ Общие сведения об интегральных микросхемах. 1. Терминология Микроэлектроника – область электроники, охватывающая проблемы исследования, конструирования, изготовления и применения микроэлектронных изделий. Микроэлектронное изделие – электронное устройство с высокой степенью интеграции. Степень интеграции интегральной микросхемы – показатель степени сложности микросхемы, характеризуемой числом содержащихся в ней элементов и компонентов. Степень интеграции микросхемы определяется по формуле K=lgN, где К – коэффициент, определяющий степень интеграции, округляемый до ближайшего большого целого числа; N – число входящих в микросхему элементов и компонентов. Интегральная микросхема – микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке и эксплуатации рассматриваются как единое целое. Элемент интегральной микросхемы – часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая выполнена нераздельно от кристалла или подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации (к электрорадиоэлементам относятся: транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и др.).

Техническое задание
Инженерная графика
Маран Программная инженерия
Программная инженерия
Подробный разбор экзаменационных билетов по теормеху. 2 часть
Теоретическая механика
Подробный разбор экзаменационных билетов по теормеху. 1 часть
Теоретическая механика

Подробный разбор экзаменационных билетов по теормеху. Колебания, Уравнение Лагранжа 2 рода, принцип возможных перемещений.

Теоретическая механика
Управление собственным бизнесом
Управление собственным бизнесом

Компонент интегральной микросхемы – часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Кристалл интегральной микросхемы – часть полупроводниковой пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой микросхемы, межэлементные соединения и контактные площадки. Полупроводниковая интегральная микросхема – микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника. Пленочная интегральная микросхема – микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в виде пленок. Гибридная интегральная микросхема – микросхема, содержащая кроме элементов, компонентов и (или) кристаллы (одна из разновидностей – многокристальная ИМС). Аналоговая интегральная микросхема – микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции (например: линейная микросхема – аналоговая ИМС с линейной характеристикой). Цифровая интегральная микросхема – микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции (например: одним из видов цифровых микросхем является логическая ИМС). Корпус интегральной микросхемы – часть конструкции микросхемы, предназначенная для защиты микросхемы от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов. Подложка интегральной микросхемы – заготовка из диэлектрического материала, предназначенная для нанесения на нее элементов гибридных и пленочных интегральных микросхем и (или) межкомпонентных соединений, а также контактных площадок. Плата – часть подложки (или вся подложка) гибридной интегральной микросхемы, на поверхности которой нанесены пленочные элементы микросхемы, межэлементные или межкомпонентные соединения и контактные площадки. Полупроводниковая пластина – заготовка из полупроводникового материала, предназначенная для изготовления полупроводниковых интегральных микросхем. При производстве микросхем этим термином называют не только первоначальную заготовку, но и пластину со сформированными элементами полупроводниковых микросхем. Этот термин используется в течение всего технологического процесса – от его начала до разделения группового изделия на отдельные кристаллы. Контактная площадка – металлизированный участок на плате или кристалле, на корпусе интегральной микросхемы, служащий для присоединения выводов компонентов и кристаллов, перемычек, а также для контроля ее электрических параметров и режимов. Безкорпусная интегральная микросхема – кристалл микросхемы, предназначенный для монтажа в гибридную интегральную микросхему или микросборку. Безкорпусная микросхема не имеет собственной защиты от внешних воздействий. Для соединения с внешними электрическими цепями безкорпусная микросхема имеет собственные выводы. Защита обеспечивается корпусом прибора, в который эта микросхема установлена. 2. Технология и конструкция Современные микросхемы, в зависимости от технологии (ГОСТ 17021-88) подразделяются на полупроводниковые, пленочные или гибридные. Основой технологического процесса изготовления полупроводниковых микросхем является планарный процесс, обеспечивающий одновременное изготовление большого количества микросхем (элементов и межэлементных соединений), выполненный в объеме и на поверхности полупроводниковой пластины. В кристалле полупроводника могут быть созданы активные структуры, эквивалентные как биполярным, так и полевым транзисторам. Разработана технология изготовления в пределах одного кристалла и биполярных и полевых структур, что позволяет использовать положительные свойства и тех и других элементов. Пленочные микросхемы изготавливаются с применением 2-х базовых технологических процессов: 1. Получение толстых пленок методом шепкографии. Эти микросхемы получили название толстопленочных интегральных микросхем. 2. Получение тонких пленок методами: — термического вакуумного осаждения — вакуумного напыления — ионно-плазменного реактивного распыления Эти микросхемы получили название тонкопленочных интегральных микросхем. В виде пленок на подложке из диэлектрика создаются резисторы, конденсаторы, токоведущие дорожки, контактные площадки. Активные элементы (безкорпусные микросхемы, транзисторы, диоды) приклеиваются к подложке, а их выводы привариваются к соответствующим контактным площадкам. В гибридной микросхеме содержаться как элементы (диоды, транзисторы, резисторы и конденсаторы), так и простые и сложные компоненты (например: кристаллы полупроводниковых микросхем). Корпуса микросхем стандартизированы (ГОСТ 17467-72), согласно которому они делятся на 4 типа, отличаются формой и расположением выводов.

Тип корпуса	Форма основания корпуса	Расположение выводов относительно основания
1	Прямоугольная	В пределах основания, перпендик. ему
2	Прямоугольная и ДИП	За пределами основания, перпендик. ему
3	Круглая	В пределах основания, перпендик. ему
4	Прямоугольная планарные	Параллельно плоскости основания за его пределами
Не соответствует ГОСТ 17467-12 «Кулон» прямоугольный
В пределах основания, перпендик. ему

По габаритным размерам корпуса подразделяются на типономиналы, каждому из которых присваивается шифр, состоящий из обозначения типа корпуса (1, 2, 3, 4) и двузначного числа (от 01 до 99) обозначающего номер типоразмера. Условное обозначение корпуса состоит из шифра типоразмера корпуса, числа, указывающего количество выводов, и № модификации. Например: корпус 301.12-1 – круглый корпус типа 3, типоразмер 01, 12 выводов, модификация 1. Тип корпуса 151.15-4 (микросхемы К2184УД1, К284УД4) Тип корпуса 201.14-6 (микросхемы К118УД1, К118УН1, К118УН2, и т.д.) Тип корпуса 301.12-1 (микросхемы К140УД1, К140УД2, К140УД5, К140УД9) Тип корпуса 401.14-1 (микросхема К123УН1) Тип корпуса «Кулон» (микросхемы К2УС371, К2УС372, К2ЖА371 и др.) (не соответствует ГОСТу) У микросхемы в прямоугольном корпусе первый вывод всегда имеет отличительный признак: либо он короче других, либо он имеет ступеньку, либо против него на корпусе микросхемы ставят точку. У микросхем в круглом корпусе первый вывод находят с помощью ключа. От ключа – первый (1) вывод по часовой стрелке, если смотреть на корпус снизу. 3. Классификация микросхем и система условных обозначений. В зависимости от технологии изготовления интегральные микросхемы (ИС) подразделяются на три разновидности: полупроводниковые, пленочные и гибридные. Кроме того, ИС подразделяются на цифровые и аналоговые. К цифровым относятся ИС с помощью которых преобразуются и обрабатываются сигналы, выраженные в цифровом коде; к аналоговым – ИС, предназначенные для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. В основу классификации цифровых микросхем положены три признака: 1. Вид компонентов логической схемы, на которых выполняются логические операции над входными переменными; 2. Способ соединения полупроводниковых приборов в логическую схему; 3. Вид связи между логическими схемами. По этим признакам микросхемы классифицируются следующим образом: 1. РТЛ (резистивно-транзисторная логика) – схемы, входная логика которых осуществляется на резисторных цепях; 2. РЕТЛ – схемы с резисторно–емкостными связями. 3. ДТЛ – схемы, входная логика которых осуществляется на диодах; 4. ТТЛ – схемы, входная логика которых выполняется многоэмиттерным транзистором; 5. ЭСЛ – схемы со связанными эмиттерами; 6. НС ТЛМ – схемы, с непосредственными связями на МОП (металл, окисел, полупроводник) (на полевых транзисторах, p- и n- типов с обогащенным каналом) 7. ТТЛШ – транзисторно – транзисторная логика с диодами Шотке. В этих обозначениях словом «логика» заменяется понятие «электронный ключ». Наряду с биполярными схемами широко распространены цифровые микросхемы на МОП (металл – окисел — полупроводник) структурах. (на полевых транзисторах p- и n- типов с обогащенным каналом). 8. И КМОП – структура – комплиментарная пара, составлена из полевых транзисторов разного типа проводимости. По ГОСТ 27394-87 микросхемы подразделяются на заказные, полузаказные и общего назначения. К последним относятся микросхемы определенного функционального назначения, предназначенные для многих видов РЭА. К заказным относятся микросхемы, разработанные на основе стандартных или специально созданных элементов или узлов по функциональной схеме заказчика и предназначенные для определенной РЭА. К полузаказным относятся микросхемы, разработанные на основе базовых (в том числе матричных) кристаллов, имеющих определенный набор сформированных элементов (электрически соединенных или не соединенных между собой), и предназначенные для определенной (конкретной) РЭА. Микросхемы выпускаются в виде серий, к которым относится ряд типов микросхем с различным функциональным назначением, имеющие единые конструктивно-технологическое исполнение и предназначенных для совместного использования. Тип микросхемы указывает на конкретное функциональное назначение и определенные конструктивно-технологические и схемо-технические решения. Каждый тип микросхемы имеет свое условное обозначение. На конкретных примерах приведем систему условных обозначений микросхем широкого применения. Система условных обозначений (маркировка) микросхем для устройств широкого применения состоит из шести элементов, например: К 1 55 ЛА 1, К Р 1 118 ПА 1Б, К Б 1 402 УЕ 1-1, 1 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Первый элемент (буква К) – показывает, что микросхема предназначена для устройств широкого применения. Микросхемы, предназначенные для экспорта (шаг выводов 1,27 и 2,54 мм), перед буквой К имеет букву Э. Второй элемент (вторая буква) – это характеристика материала и типа корпуса: А – пластмассовый планарный корпус (четвертого типа); Е – металлополимерный корпус с параллельным двухрядным расположением выводов (второго типа); И – стеклокерамический планарный корпус (четвертого типа); М – металлокерамический, керамический или стеклокерамический корпус с параллельным двухрядным расположением выводов (второго типа); Н – кристаллоноситель (без выводной); Р – пластмассовый корпус с параллельным двухрядным расположением выводов (второго типа); С – стеклокерамический корпус с двухрядным расположением выводов; Ф – микрокорпус. Безкорпусные микросхемы характеризуются буквой Б (перед номером серии), а в конце условного обозначения через дефис вводится цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения: 1 – с гибкими выводами; 2 – с ленточными выводами, в том числе на полиамидной пленке; 3 – с жесткими выводами; 4 – неразделенные на общей пластине; 5 – разделенные без потери ориентировки; 6 – с контактными площадками без выводов (кристалл). Третий элемент (одна цифра) – указывает группу микросхемы по конструктивно-технологическому признаку: Вам также может быть полезна лекция «Литий». 1, 5, 6, 7 – полупроводниковая; 2, 4, 8 – гибридные; 3 – прочие (пленочные, керамические, вакуумные). Четвертый элемент (две или три цифры) – определяет порядковый номер разработки серии. В совокупности третий и четвертый элементы обозначают номер конкретной серии. Пятый элемент (две буквы) – обозначает функциональное назначение микросхемы. В зависимости от выполняемых функций микросхемы подразделяются на подгруппы (генераторы, триггеры, усилители) и виды (преобразователи длительности, напряжения, частоты). Классификация микросхем по функциональному признаку приводится в любых справочниках по интегральным микросхемам. Шестой элемент – порядковый номер разработки в конкретной серии (среди микросхем одного вида). Следующие затем буквы (от А до Я) указывают на разбраковку (допуск на разброс) по электрический параметрам.