Раздел 1
Полупроводниковая микросхема – микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.
Гибридная микросхема – микросхема, содержащая, кроме элементов, простые и сложные компоненты (например, кристаллы микросхемы полупроводниковых микросхем). Одним из видов гибридной микросхемы является многокристальная микросхема.
В зависимости от функционального назначения интегральные микросхемы делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Частным случаем этих микросхем является микросхема с линейной характеристикой – линейная микросхема. С помощью цифровых микросхем преобразуются, обрабатываются сигналы, изменяющиеся по закону дискретной функции. Частным случаем цифровых микросхем являются логические микросхемы, выполняющие операции с двоичным кодом, которые описываются законами логической алгебры.
Цифровые сигналы – это сигналы, имеющие два стабильных уровня – уровень логического нуля и уровень логической единицы. У микросхем, выполненных по различным технологиям, логические уровни могут отличаться друг от друга.
В настоящее время наиболее широко распространены две технологии: ТТЛ и КМОП.
ТТЛ – Транзисторно-Транзисторная Логика; КМОП – Комплиментарный Металл-Оксид-Полупроводник.
У ТТЛ уровень нуля равен 0,4 В, уровень единицы – 2,4 В. У логики КМОП, уровень нуля очень близок к нулю вольт, уровень единицы – примерно равен напряжению питания.
Наиболее распространены на сегодняшний день следующие серии (и их импортные аналоги):
ТТЛШ – К555, К1533
КМОП – КР561, КР1554, КР1564
ЭСЛ – К1500
DIP (Dual Inline Package )
О
бычный
«тараканчик». Ножки просовываем в дырки
на плате – и запаиваем.
Ножек в корпусе может быть 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 или 56.
Расстояние между выводами (шаг) – 2,5 мм (отечественный стандарт) или 2,54 мм (у буржуев).
Ширина выводов около 0,5 мм
Нумерация выводов – на рисунке (вид сверху). Чтобы определить нахождение первой ножки, нужно найти на корпусе «ключик».
Аналоговая интегральная (микро)схема (АИС, АИМС) — ИМС, входные и выходные сигналы которой изменяются по закону непрерывной функции (т.е. являются аналоговыми сигналами).
Интегральные микросхемы, содержащие до 100 пассивных и активных элементов1, принято называть схемами средней степени интеграции (англ. MSI), а схемы, содержащие свыше 100 элементов, — большой степени интеграции.. Существуют также схемы с малой степенью интеграции, содержащие небольшое количество элементов. Например, типичная схема БИС содержит несколько сотен элементов, выполненных на пластинке размерами (без корпуса) 1,5 X 3 мм.
,
где 
, 
, Um =
1, 
.
степень интеграции
В зависимости от степени интеграции применяются следующие названия интегральных схем:
малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле,
средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле,
большая интегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле,
сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — более 10 тысяч элементов в кристалле.
Электроника - это область науки, техники и производства, охватывающая исследование и разработку электронных приборов и принципов их использования.
Микроэлектроника - это раздел электроники, охватывающий исследования и разработку качественно нового типа электронных приборов - интегральных микросхем - и принципов их применения.
Роль микроэлектроники в современной науке и технике трудно переоценить. Она справедливо считается катализатором научно-технического прогресса. Спектр ее применения простирается от фундаментальных исследований до прикладного использования. Микроэлектроника влияет на все народное хозяйство, но не непосредственно, а через целый ряд специфических отраслей, таких как вычислительная техника, информационно-измерительные системы, робототехника, микропроцессоры. Микроэлектроника, очередной исторически обусловленный этап развития электроники и одно из ее основных направлений, обеспечивает принципиально новые пути решения назревших задач.
Для защиты от внешних воздействий и создания выводов подложку с созданными на ее поверхности элементами и компонентами помещают в корпус. Пленочный резистор состоит из резистивной пленки 1 и контактных площадок 2 (рис. 1.1). Высокоомные резисторы имеют форму меандра (рис. 1.2).
|
|
Рис. 1.1 |
Рис. 1.2 |
В тонкопленочных ИС в качестве резистивного материала применяют нихром, тантал, нитрид тантала, кермет и ряд других сплавов. В толстопленочных ИС для изготовления резисторов применяют специальные пасты. Пленочные конденсаторы представляют собой трехслойную структуру (рис. 1.3), состоящую из нижней (проводящей) обкладки 1, диэлектрической пленки 2 и верхней обкладки 3.
В тонкопленочных ИС в качестве проводящих обкладок используют алюминиевые пленки, а в качестве диэлектрика – моноокись германия или кремния, двуокись кремния и окись тантала.
Рис. 1.3
В толстопленочных ИС в качестве диэлектрика применяют специальные пасты.
Пленочные катушки индуктивности выполняют в виде круглой или квадратной спирали из проводящего материала.