2. На каком этапе проектирования обеспечивается учет требований по рабочим напряжениям элементов интегральных микросхем?

Одним из значением которым характеризуется структура элементов интегральных микросхем является пробивное напряжение двух p-n переходов: эмиттерного и коллекторного. Если концентрация примесей на обеих сторонах p-n перехода в кремниевых транзисторах меньше 1018 атомов/см3, то при обратном смещении перехода напряжение пробоя определяется началом лавинного умножения. Это происходит, когда в обедненной области электрическое поле достигает такой величины, когда свободные носители приобретают энергию, достаточную для выбивания дополнительных вторичных электронов, те в свою очередь генерируют дополнительные электроны и т. д., что приводит к лавинному увеличению числа свободных носителей.

Пробой может иметь место в результате сужения базы по мере роста коллекторного напряжения из-за увеличения ширины обедненного слоя перехода. Если обедненная область коллекторного перехода расширяется настолько, что переходы транзистора сомкнутся, обеспечивается беспрепятственное прохождение тока между коллектором и эмиттером.

В связи с этим учет требований обеспечивается на этапе формирования структуры технологических слоев.

2. Какое влияние на коэффициент передачи тока биполярных транзисторов микросхем оказывает топологическая форма эмиттера?

В области средних и больших токов (> 1 мА) существенную роль играет эффект вытеснения тока в эмиттере. Напряжение в любой точке эмиттерного перехода представляет собой разность внешнего напряжении и падения напряжения в объеме базы. Последнее тем выше, чем дальше удалена эта точка от базового контакта. Значит, напряжение в центральной части эмиттера меньше напряжения у его краев и край эмиттера приобретает большее прямое смещение, чем середина его площади, значит, внешние области эмиттера будут работать при больших плотностях тока по сравнению с внутренними. Повышенная плотность тока у краев эмиттера приводит к повышенным рекомбинационным потерям носителей в этих областях и к уменьшению В. Топология мощных транзисторов должна обеспечить максимальное отношение периметра эмиттера к его площади. Например, целесообразно использовать узкие эмиттеры с большим периметром.-

2. Назовите пять групп функциональных параметров биполярных транзисторов цифровых интегральных микросхем, определяющих проектирование структуры и топологии.

Из множества функциональных параметров БПТ цифровых ИМС выделяются по очередности удовлетворения следующие интегральные параметры:

- номинальная электрическая прочность переходов, Upi, (B);

- номинальный рабочий ток БПТ, Ip, (mA);

- номинальный коэффициент передачи тока эмиттера, а;

- номинальное сопротивление БПТ как открытого ключа, Rкл, (Ом);

- номинальное время переключения, Тпер, (сек). Названные функциональные параметры обеспечиваются выбором или оценкой соответствия технологической структуры, учетом технологических ограничений по формированию топологии и выбором форм и размеров топологии. Так как проектирование БПТ, с одной стороны, процесс многовариантный, а с другой стороны — может не иметь полного положительного решения (вследствие несовершенства структуры и (или) топологии, противоположного влияния форм, размеров, параметров структуры на функциональные параметры БПТ), то формирование исходных данных и решение задач производятся раздельно по названным интегральным параметрам. Синтез частных решений на основе компромиссных альтернативных переходов и заключений позволит сформулировать вариант алгоритма (или методики) проектирования конструкции прибора.

2. Назовите систему государственных стандартов, устанавливающих нормы исполнения проектной и эксплуатационной документации? Перечислите регламентированный этой системой состав этапов проектирования и производства микросхем?

Единая система конструкторской документации (ЕСКД) — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила, требования и нормы по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой на всех стадиях жизненного цикла изделия.

ГОСТ 15001: устанавливает требования к составу и изложению технического задания (ТЗ) на проектирование нового изделия

ГОСТ 2103: устанавливает стадии разработки проектной документации:

• техническое предложение (П);

• эскизный проект (Э);

• технический проект (Т).

ГОСТ 2118: регламентирует состав работ и отношение участников проекта на стадии Технического предложения

ГОСТ 2119: регламентирует состав работ и отношение участников проекта на стадии Эскизный проект

ГОСТ 2120: регламентирует состав работ и отношение участников проекта на стадии Технический проект

Стадии подготовки рабочей документации:

• опытно-конструкторские работы (О);

• стадия подготовки документации серийного производства (А);

• стадия подготовки документации массового производства (Б).

Символические обозначения стадий П, Э, Т, О, А, Б в документах соответствующего проекта проставляются как литерная характеристика стадии.