Питання для контролю вивченого матеріалу:

1. Що таке інтегральна мікросхема?

2. Що таке елемент ІС?

3. Що таке компонент ІС?

4. За якою технологією виготовляють ІС?

5. Назвіть етапи виготовлення ІС.

6. Які ІС називаються напівпровідниковими?

7. Які ІС називаються гібридними?

Література:

1. М.П.Бабич, І.А.Жуков., «Комп’ютерна схемотехніка», 2004 р.

2. В.Н.Вениаминов, О.Н.Лебедев, А.И.Мирошниченко, «Микросхемы и их применение», 2003 р.

Урок № 6

(згідно робочої навчальної програми)

Тема: Корпуса мікросхем. Типи. Призначення. Структура умовного позначення ІС

Питання: 1. ІС за конструктивно-технологічним виконанням.

2. ІС за функціональним призначенням.

3. Корпуси мікросхем

За конструктивно-технологічним виконанням мікросхеми поділяються на п'ять груп, яким присвоєні такі позначення (ДСТУ 3212-95):

• напівпровідниковим на біполярних транзисторах — 1,6;

• напівпровідниковим на польових транзисторах — 5, 7;

• гібридним — 2, 4;

• іншим (плівковим, вакуумним, керамічним тощо) — 3;

• резервним — 0, 8, 9.

Зазначені групи мікросхем за конструктивно-технологічним виконанням поділя­ються на підгрупи, яким надаються такі позначення:

• для першої групи: комбіновані структури з біполярними та польовими транзисторами — 0; структура на біполярних транзисторах з ізоляцією р-п переходами чи діелектриком — відповідно 1, 2; на транзисторах з інжекційною інтегрованою логікою — 3; резерв — 4-9;

• для другої групи: структура на польових транзисторах п - або р- типу — від­повідно 5, 6; із симетричною комплементарною структурою — 7; структури із зарядовим зв'язком — 8; резерв —1-4, 9;

• для третьої групи (гібридні мікросхеми): товстоплівкові — 1; тонкоплівкові — 2; комбіновані — 3; резерв — 4-9;

• для четвертої групи: товстоплівкові — 4; тонкоплівкові — 2; комбіновані — 3; резерв — 4-9.

За функціональним призначенням мікросхеми поділяються на групи, яким на­даються такі позначення:

• генератори — Г;

• комутатори та ключі — К;

• логічні елементи — Л;

• багатофункціональні схеми — X;

• набори елементів — Н;

• перетворювачі сигналів — П;

• схеми джерел вторинного електроживлення — Е;

• схеми затримки — Б;

• схеми порівняння — С;

• тригери — Т;

• підсилювачі — У;

• формувачі — А;

• схеми запам'ятовуючих пристроїв — Р;

• схеми цифрових пристроїв — И;

• схеми обчислювальних засобів — В.

У кожній функціональній групі розрізняють види, наприклад:

• логічних елементів: ЛИ — елемент І; ЛН — елемент НЕ; ЛЛ — елемент ЧИ; ЛА — елемент НЕ І; ЛЕ — елемент НЕ ЧИ; ЛР — елемент НЕ І ЧИ; ЛД — розширювачі; ЛП — інші;

• тригерів: ТВ — універсальні (тип JК); ТР — з роздільним записом (тип RS); ТМ — із затримкою (тип D); ТК — комбіновані; ТП — інші;

• схем обчислювальних засобів: ВЕ — мікро-ЕОМ; ВМ — мікропроцесори; ВС — мікропроцесорні секції; ВУ — схеми мікропрограмного керування; ВБ — схеми синхронізації; ВВ — схеми інтерфейсу; ВН — часозадавальні схеми; ВП — інші.

Для характеристики матеріалу і типу корпусу за ГОСТ 174-67 перед цифровим позначенням серії додаються такі букви;

• Р — для пластмасового корпусу типу 2;

• М — для керамічного, металокерамічного корпусу типу 2;

• Е — для металополімерного корпусу типу 2;

• С — для склокерамічного корпусу типу 2 та ін.

Для деяких мікросхем буквені позначення типу корпусу не застосовують. Присвоєння позначень мікросхемам здійснює у централізованому порядку голо­вна організація із стандартизації виробів електронної техніки. Позначення мікросхем має складатися з таких елементів:

• перший і другий елементи — дві цифри, які характеризують відповідно групу і підгрупу мікросхеми за конструктивно-технологічним виконанням;

• третій елемент — дві цифри, що позначають порядковий номер розробки серії мікросхеми;

• четвертий елемент — дві букви, що характеризують відповідно групу та вид мікросхеми;

• п'ятий елемент — дві цифри, що позначають порядковий номер розробки мікросхеми.

Три перших елементи визначають серію мікросхем. У разі необхідності після позначення порядкового номера розробки мікросхеми за функціональним призна­ченням додатково проставляються букви від А до Я, що характеризують відмінність мікросхем одного типу за електричними параметрами. Така буква під час маркуван­ня може бути замінена кольоровою точкою. Буква чи колір маркувальної точки за­значаються у технічних умовах до мікросхем конкретних типів.

Приклади умовного позначення мікросхем:

• 5704ВГ03 — напівпровідниковий програмований контролер керування ди­намічною пам'яттю з симетричною комплементарною структурою серії 5704;

номер розробки серії — 04, номер розробки мікросхеми у даній серії за фун­кціональним призначенням — 03 (рис. 1.);

Рис. 1. Структура умовного позначення програмованого контролера пам’яті із симетричною комплементарною структурою5704ВГ03

• 1101УД06 — напівпровідникова мікросхема серії 1101, порядковий номер розробки серії — 01, структура на біполярних транзисторах з ізоляцією р-п переходом, операційний підсилювач постійного струму, порядковий номер розробки мікросхеми в даній серії за функціональним призначенням — 06.

Перед умовним позначенням мікросхем наводиться скорочена назва держави-розробника — У (Україна). Для мікросхем із кроком 1,27 чи 2,54 мм між виводами ко­рпусу, які поставляються на експорт, на початку умовного позначення після літери У проставляється літера Е, наприклад:

• УЕ1217УД06 — мікросхеми серії 1217, вироблені в Україні в експортному виконанні (крок виводів 1,27 або 2,54 мм) в пластмасовому корпусі типу 2.

У раніше прийнятих позначеннях ІМС широкого застосування на початку стави­ли букву К.

Примітка:

Умовні позначення ІМС, які випускались до 1991 року в СРСР, встановлювались ОСТ 11073.915-80. У відповідності з галузевим стандартом, умовне позна­чення мікросхем складалось із чотирьох цифро-буквених елементів.

Перший елемент — цифра, яка позначає конструктивно-технологічну групу: напівпровідникових — 1, 5, 6, 7; гібридних — 2, 4 8; інших (плівкових, кераміч­них) — 3.

Другий елемент, який складається з двох або трьох цифр, позначає по­рядковий номер серії.

Третій двобуквений елемент визначає функціональне при­значення ІМС: перша буква — підгрупу; друга — вид в підгрупі, що співпадає з ДСТУ 3212-95.

Четвертий елемент — це порядковий номер розробки ІМС даного типу в серії.

Перший та другий елементи разом позначають серію ІМС, перед якою можуть проставлятись букви, що характеризують тип корпусу.

В подальшому умовні позначення ІМС подаються за галузевим стандартом.

Для ІМС комерційного призначення умовне позначення починається з букви К, а в експортному варіанті — з букв ЭК. Приклад умовного позначення D-тригера ТТЛШ серії КР1333ТМ2 наведено на рис. 2.

Рис.2. Приклад умовного позначення ІМС за ОСТ 11073.915-80

Корпуси мікросхем складаються з трьох головних частин: кристала, корпусу для захисту кристала від кліматичних впливів і зручності монтажу, а також провідників для електричного зв'язку між кристалом і виводами корпусу. Є чотири головних конструкційно-технологічних варіанти корпусів (рис. 3): пластмасовий, металоке­рамічний, металоскляний і керамічний.

Рис. 3. Конструкції корпусів ІМС: 1 — кристал ІМС; 2 — проводові провідники; З — кристалотримач; 4 — виводи; 5 — низько температурний припій; 6 — кришка корпусу; 7 — скло (склоприпій); 8 — монтажна площадка; 9 — основа корпусу