Вопросы и задания для самопроверки
Каким показателем характеризуется надежность радиоэлектронной аппаратуры?
Почему аппаратура на дискретных компонентах имеет невысокую надежность?
Что такое микроэлектроника?
Какие особенности ИС обусловили их широкое применение в радиоэлектронной аппаратуре?
Объясните причины механической прочности микросхем.
Дайте определения основных терминов, которые употребляются в микроэлектронике: интегральная микросхема, элемент, компонент, полупроводниковая микросхема, кристалл, гибридная микросхема, тонкопленочная микросхема, толстопленочная микросхема, подложка, плата и прочее.
Что такое серия микросхем?
Чем микросборка отличается от гибридной микросхемы?
2 Классификация изделий микроэлектроники
Микроэлектроника подразделяется на интегральную и функциональную. Современная микроэлектроника, главным образом, является интегральной. В основу интегральной микроэлектроники положен схемотехнический принцип. Это означает, что электрические схемы микроэлектронных изделий (микросхем) разрабатываются на базе электрорадиоэлементов (резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и т.п.) и на основе теории электрических цепей. В микросхемах элементы объединяются (интегрируются) в объеме полупроводника или на поверхности диэлектрической подложки.
Микроэлектронные устройства, в которых для выполнения функций используются разные (не только электрические) физические эффекты - оптические, акустические, пьезоэлектрические, магнитные, тепловые и др. - называются устройствами функциональной микроэлектроники. В устройстве функциональной микроэлектроники невозможно выделить область, соответствующую конкретному электрорадиоэлементу.
К конструктивно-вспомогательным изделиям микроэлектроники, обеспечивающим микроминиатюрное выполнение аппаратуры, относятся миниатюрные устройства индикации, переключатели, микросоединители, гибкие кабели, коммутационные платы, дискретные микрокомпоненты.
В зависимости от функций, которые выполняют микросхемы, их разделяют на цифровые и аналоговые.
Цифровые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Цифровые микросхемы используются для построения логических устройств, например, электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Сигналы (или информация) в современных ЭВМ принимают два разных значения напряжения или тока: низкий или высокий. Это соответствует в двоичной системе исчисления символам 0 и 1.
Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. В аналоговых микросхемах выходные сигналы часто подобны по форме входным сигналам, например, в усилителях.
В зависимости от технологии изготовления, микросхемы могут быть полупроводниковые, пленочные или гибридные.
Стандартизированы количественные и качественные меры оценки сложности микросхем. Степень интеграции ИС характеризуется числом элементов и компонентов, которые помещаются в ней, и оценивается как
К = lgN, где N - число элементов и компонентов ИС, а значение К округляется до ближайшего большего целого числа. Соответственно с этим ИС, например, третьей степени интеграции содержит от 101 до 1000 элементов и компонентов.
Наибольшуя степень интеграции имеют полупроводниковые микросхемы на МДП-транзисторах, вслед за ними идут полупроводниковые микросхемы на биполярных транзисторах, потом тонкопленочные и, в конце концов, толстопленочные.