ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
2.3. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ИМС И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Конструкцию ИМС определяют исходя из ряда разноплановых исходных данных, к наиболее важным среди
них относятся следующие.
1. Физические возможности выполнения заданных функций в одном из вариантов известных конструкций
(пленочные, полупроводниковые, гибридные): имеется в виду реализация номинальных значений элементов
электрической схемы в каком-либо из вариантов конструкций.
2. Технологические возможности: имеются освоенные технологические процессы, есть возможность
размещения заказа на предприятиях с теми или иными техпроцессами и т.д.
3. Экономическая целесообразность: нужна достаточно большая партия изделий для полупроводниковых
ИМС, наличие элементной базы и ее стоимость для гибридных ИМС и др.
4. Совместимость с общей конструкцией конечной продукции.
Во всех случаях находится компромиссный вариант структуры изделия и конструкции разрабатываемого
узла из традиционно сложившейся цепочки: печатный узел на плате с дискретными элементами, с
полупроводниковыми ИМС общего назначения, со специально разрабатываемыми микросборками или
полузаказными полупроводниковыми ИМС.
В первую очередь рассматривается вариант разработки полупроводниковой ИМС, имеющей меньшие
габариты, энергопотребление, большую надежность и компактность. При этом следует учитывать, что
специализированные предприятия выполняют практически любую партию величиной более количества ИМС на
одной пластине.
В случае определенных затруднений с разработкой и производством полупроводниковой ИМС
рассматриваются варианты разработки пленочной микросхемы, а в случае, если в электрической схеме имеются
активные элементы (транзисторы, диоды), принимается вариант разработки гибридной тонко- или
толстопленочной ИМС.
Выбор конструкции ИМС тесно связан с технологией изготовления, а потому должен производиться с
учетом анализа различных технологических решений.
3. РАСЧЕТ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИМС
К активным элементам относят обычно транзисторы и диоды, выполняемые по полупроводниковой или
пленочной технологии.
Менее распространены пленочные транзисторы, поскольку существующие и широко используемые
технологии не позволяют получать устойчивые выходные параметры. Современный достигнутый уровень
пленочной технологии (например, молекулярно-лучевая эпитаксия и др.) этот недостаток устраняет. Но эти
технологии еще не являются массовыми.
К полупроводниковым активным элементам следует отнести биполярные и полевые транзисторы, а также
диоды, выполняемые на их основе.
Биполярные транзисторы имеют высокое быстродействие, коэффициент усиления может достигать 6 ⋅ 10
3
(супербета-транзистор). Их меньшее распространение связано с более сложной конструкцией и технологией,
большими габаритами.
Широкое распространение нашли в настоящее время полевые транзисторы из-за простой конструкции, менее
сложной технологии и высокой востребованности в отношении их функциональных свойств (приборы и
устройства с цифровой обработкой сигнала). На полевых транзисторах достигнуты рекордно малые размеры,
реализовано множество устройств высокой степени интеграции.
Корректный (полный) расчет транзисторов достаточно сложен и трудоемок, не гарантирует необходимой
точности. Ввиду этого чаще производится упрощенный расчет и последующие экспериментальные уточнения. При
этом пользуются обычно накапливаемым банком данных о топологиях, с помощью которого выбирается
подходящая топология для конкретного случая. Обычно вносимые в банк топологии ранее реализовывались,
экспериментально проверялись и уточнялись. В большей степени приведенное выше относится к биполярным
транзисторам.
Несмотря на некоторые различия расчетов биполярных и полевых транзисторов, есть много общего, что
связано с наличием определенных диффузионных слоев и переходов, непосредственно образующих эти
интегральные элементы.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- …
- следующая ›
- последняя »
