Реферат з передмету Основи схемотехніки на тему: «Інтегральні мікросхеми» студента групи РТМ-02 Смолія Сергія

2012

Зміст: 1)Задачі мікроелектроніки. 2)Загальна характеристика ІМС. 3)Класифікація ІМС. 4)Системи позначення ІМС.

5)Плівкові ІМС.

6)Гібридні ІМС.

7)Напівпровідникові ІМС.

8)Принцип виготовлення пасивних елементів у напівпровідникових ІМС. 9)Суміщені ІМС. 10)Перваги та недоліки ІМС. 11) Великі інтегральні схеми ВІС.

1. Задачі мікроелектроніки.

Мікроелектроніка – новий напрям електроніки, що охоплює наукові та

технологічні проблеми дослідження конструювання, виробництва і

застосування радіоелектронних пристроїв у мікромініатюрному

інтегральному виконанні.

Основним питанням мікроелектроніки є технологія виготовленнямікроелектронних пристроїв.

Перші ІМС з'явились у 60-х роках. Вони мали зовсім невисокий ступінь

інтеграції – до їх складу входило лише кілька (не більше десяти)

транзисторів та резисторів. Прикладом такої простої ІМС може бути

двокаскадний підсилювач низької частоти.

Подальше ускладнення інтегральних мікросхем йшло швидкими темпами.

Із удосконаленням технології кількість елементів в ІМС почала стрімко

зростати.

Інтегральні мікросхеми з малим ступенем інтеграції позначаються

абревіатурою МІС (малі інтегральні схеми) чи просто ІС; з середнім

ступенем інтерграції (середні ІМС) - СІМС або СМС, і нарешті, з великим

ступенем інтеграції - ВІС (великі ІМС) Так наприклад, основою

калькулятора Б3-34 є кристал розміром 5х5 мм, на якому розміщена ВІС,щоскладається з 2100 транзисторів.. Мікросхеми, до складу яких входить

більше 104 елементів, називають надвеликими ІМС (НВІС).

2.Загальна характеристика імс.

Інтегральна мікросхема (ІМС) - мікроелектронний пристрій - електронна схема довільної складності (кристал), виготовлена на напівпровідниковій підкладці (пластині або плівці) і поміщена в нерозбірний корпус, або без такого, в разі входження до складу мікроскладені . На сьогоднішній день великачастинамікросхемвиготовляється в корпусах для поверхневого монтажу.

За способом об'єднаннярозрізняють:

• напівпровідникові,

• монолітні (осн. тип),

• плівкові,

• гібридні.

За видом оброблюваноїінформації — на

• цифрові та

• аналогові.

За складністю і якістюоцінкиІ.м. поділяютьсяна:

• маліІ.м. (МІС),

• середніІ.м. (СІС),

• великіІ.м. (ВІС),

• надвеликіІ.м. (НВІС).

Надвеликаінтегральна схема

(НВІС) — інтегральнамікросхемазіступенемінтеграціїпонад 1000 елементіввкристалі.

Використовується в різниханалогових та цифровихелементах автоматики, вимірювальної та обчислювальноїтехніки.

3.Класифікація інтегральних мікросхем Інтегральні мікросхеми, в залежності від технології виготовлення, можуть бути напівпровідниковими, плівковими або гібридними. Напівпровідникова мікросхема - мікросхема, всі елементи і межелементние з'єднання якої виконані в обсязі та на поверхні напівпровідника. Плівкова мікросхема - мікросхема, всі елементи і межелементние з'єднання якої виконані тільки у вигляді плівок провідних і діелектричних матеріалів. Варіантами плівкових є тонкоплівкові та товстоплівкові мікросхеми. Різниця між тонкоплівковими і товстоплівкових мікросхемами може бути кількісним і якісним. До тонкоплівкових умовно відносять мікросхеми з товщиною плівок менше 1 мкм, а до товстоплівкових - мікросхеми з товщиною плівок понад 1 мкм. Гібридна мікросхема - мікросхема, що містить, крім елементів, прості і складні компоненти (наприклад, кристали мікросхеми напівпровідникових мікросхем). Одним з видів гібридної мікросхеми є многокристальная мікросхема. В залежності від функціонального призначення інтегральні мікросхеми діляться на аналогові і цифрові. Аналогові мікросхеми призначені для перетворення і обробки сигналів, що змінюються за законом безупинної функції. Окремим випадком цих мікросхем є мікросхема з лінійною характеристикою - лінійна мікросхема. За допомогою цифрових мікросхем перетворюються, обробляються сигнали, що змінюються за законом дискретної функції. Окремим випадком цифрових мікросхем є логічні мікросхеми, що виконують операції з двійковим кодом, які описуються законами логічної алгебри. Мінімальний склад комплекту інтегральних мікросхем, необхідний для вирішення певного кола апаратурних завдань, називається базовим. Після появи мікропроцесорів були введені додаткові терміни. Мікропроцесор визначений як програмно-керований пристрій, що здійснює процес обробки цифрової інформації та управління ім. Цей пристрій виготовлено на основі однієї або декількох великих інтегральних схем (ВІС). Мікропроцесорної названа мікросхема, що виконує функцію МП або його частину. Сукупність цих та інших мікросхем, сумісних з архітектури, конструктивному виконанню і електричним параметрам, називається мікропроцесорним комплектом. В останні роки в класифікацію ІС вводяться нові поняття: мікросхеми загального призначення, замовлені і полузаказние. Рекомендована мікросхема - мікросхема, розроблена на основі стандартних і (або) спеціально створених елементів вузлів за функціональною схемою замовника, призначена для певної радіоелектронної апаратури (РЕА). Полузаказная інтегральна мікросхема - мікросхема, розроблена на основі базових кристалів (у тому числі матричних). Система умовних позначень мікросхем. Аналогові і цифрові інтегральні мікросхеми розробляються і випускаються підприємствами-виробниками у вигляді серій. Кожна серія відрізняється ступенем комплектності і містить кілька мікросхем, які, в свою чергу, поділяються на тіпономіналов. До серії мікросхем відносять сукупність типів мікросхем, які можуть виконувати різні функції, але мають єдине конструктивно-технологічне виконання і призначені для спільного застосування. Як правило, з плином часу склад перспективних серій розширюється. Тип інтегральної мікросхеми - інтегральна мікросхема конкретного функціонального призначення і певного конструктивно-технологічного та схемотехнічного рішення, що має своє умовне позначення. Під тіпономіналов інтегральної мікросхеми розуміється мікросхема конкретного типу, що відрізняється від інших мікросхем того ж типу одним або кількома параметрами. Група типів мікросхем - сукупність типів мікросхем в межах однієї серії, що мають аналогічне функціональне призначення і принцип дії, властивості яких описуються однаковим або ж близьким складом електричних параметрів.