30.3 Ограничения и проблемы при изготовлении бис.

минимальные размеры топологического рисунка составляют 1 мкм и менее.

31. Основные этапы расчёта и проектирования бис.

Процесс проектирования БИС можно разбить на отдельные этапы:

1) определение функциональной сложности БИС;

2) выбор типа базового элемента – ИМС первой или второй степени интеграции;

3) определение функционального состава БИС – числа базовых и других элементов;

4) электрический, топологический и конструктивный расчеты;

5) разработка топологической структуры и системы межэлементных соединений;

6) разработка корпуса;

7) разработка системы тестов для проверки функционирования БИС;

8) разработка конструкторско-технологической документации. При проектировании БИС рекомендуется такая последовательность расчетов:

а) статический расчет элементов для определения параметров активных и пассивных элементов, напряжений питания, потребляемой мощности, статической помехоустойчивости;

б) анализ динамических характеристик элементов схемы и системы в целом;

в) определение оптимальных электрических параметров функциональных структур;

г) расчет оптимальной топологической карты размещения элементов на кристалле;

д) определение требований к конструктивным параметрам элементов;

е) статистический (вероятностный) расчет с учетом технологического разброса параметров элементов, разработка требований к параметрам схем;

ж) расчет геометрии элементов и формирование требований к технологическому процессу;

з) расчет и конструирование корпуса;

и) разработка системы тестов для проверки функционирования БИС.

32. Методы и автоматизация проектирования бис.

Непрерывное повышение степени интеграции БИС, создание СБИС приводит к резкому увеличению затрат времени на их проектирование. При этом существенно возрастает и стоимость проектирования. Поэтому постоянно происходит поиск методов, направленных на повышение производительности труда разработчиков БИС и СБИС. В настоящее время наибольшее распространение получили три основных метода проектирования БИС: полностью заказное, полузаказное на основе вентильных матриц (базовых матричных кристаллов) и полузаказное на основе стандартных ячеек.

Метод заказного проектирования основан на оптимальном размещении элементов на кристалле или элементов и компонентов на плате, обеспечивающем экономное использование площади кристалла (платы), повышение процента выхода годных изделий и снижение стоимости разрабатываемой БИС. Данный метод применяют при создании полупроводниковых и гибридных БИС, к которым предъявляются высокие требования по техникоэксплуатационным параметрам и надежностным характеристикам. Он предусматривает полное удовлетворение требований заказчика при создании и изготовлении законченной конструкции БИС.

Метод вентильных матриц основан на использовании полупроводниковых пластин с предварительно сформированными элементами и библиотеки возможных соединений их в различные схемы. По заданию заказчика проектировщик получает конкретную схему БИС определенного функционального назначения.

Метод стандартных ячеек основан на использовании библиотеки топологических решений для предварительного размещения набора ячеек в виде регулярных полос, разделенных свободными зонами для последующего выполнения внутрисхемных соединений. Эти соединения, определяющие функциональные возможности БИС, создаются в соответствии с заданной заказчиком электрической схемой на заключительном этапе проектирования.