
- •От автора
- •1. Состояние и перспективы развития классической физической электроники (Вместо введения)
- •1.1. Электроника как наука и отрасль техники
- •1.2. Исторический обзор основных этапов развития электроники
- •1.3. Связь между прогрессом в электронике и развитием информационных технологий
- •1.4. Основные концептуальные направления развития электроники
- •1.5. Конвергенционные процессы в электронике
- •2. Тенденции мирового производства и рынка изделий электронной техники и полупроводников
- •2.1. Основные секторы мирового рынка электронной техники
- •3. Электроника Украины 3.1. Состояние электронной промышленности Украины
- •3.2. Состояние промышленности полупроводниковых материалов в Украине
- •3.3. Концепция и программа восстановления и развития электронного приборостроения и электронной промышленности Украины на 1999 - 2005 годы
- •3.5. Образовательные тенденции в электронике
- •4. Основные проблемы развития микроэлектроники
- •4.1. Принципиальные и технологические проблемы, связанные с микроминиатюризацией
- •4.2. Ограничивающие технологические факторы в микроэлектронике
- •4.4. Динамика изменений проектных норм при уменьшении минимальных топологических размеров электронных композиций
- •4.5. Социально-политические и экономические аспекты нанотехнологии и суперминиатюризации
- •5. Новые и перспективные материалы электронной техники
- •5.1. Общие понятия и проблемы электронного материаловедения
- •5.6. Многослойные гетероэпитаксиальные композиции с тонкими и сверхтонкими слоями
- •5.8. Высокотемпературные сверхпроводники
- •5.9. Новые материалы для межсоединений
- •5.10. Новые материалы в конструировании корпусов
- •6.1. Основные технологические направления формирования электронных приборов и микросхем с субмикронными проектными нормами
- •6.3. 81Сс-технология
- •6.4. Технология "кремний на изоляторе"
- •7. Новые направления телекоммуникационной, функциональной и энергетической электроники
- •7.1. Компьютерная электроника и телекоммуникационные технологии
- •Системах
- •7.3. Волоконно-оптические линии связи
- •7.6. Фотопреобразовательные элементы и солнечные батареи
- •7.8. Криогенная электроника
- •7.9. Микроэлектроника в потребительских товарах
- •8. Биологическая и медицинская электроника
- •8.1. Биомедицинская электроника как новое научно-техническое направление современной электроники
- •8.2. Биосенсоры
- •8.3. Электронные и компьютеризированные устройства и системы в медицине
- •Литература
- •121 Оглавление
- •III р|вснь акредитащК. Сертифшат про акредиташю р!к заснування: 1992
4.4. Динамика изменений проектных норм при уменьшении минимальных топологических размеров электронных композиций
Устойчивая тенденция к миниатюризации и повышению'степени интеграции электронных изделий неизбежно сопровождается изменениями самих принципов построения и выбора конструкционных элементов (таблица 4.4).
Таблица 4.4.
Тенденции изменения проектно-конструкторских норм электронных композиций
№ |
МТР, Мкм |
Характеристики базовых конструкционных элементов или чипов |
Область электроники |
|
1. |
-1000 |
Электровакуумные и газоразрядные диоды, триоды и другие многоэлектродные лампы. |
Электровакуумная электроника |
|
2. |
1000-100 |
Полупроводниковые диоды и транзисторы |
Дискретная электроники |
|
3. |
100-10 |
МИС, СИС, БИС |
Интегральная электроника |
|
4. |
10-1 |
СБИС |
Микроэлектроника |
|
5. |
1-0,1 |
ГИС, УСБИС |
Наноэлектроника |
|
6. |
0,1-0,01 |
Вирусы |
Биомедицинская электроника (бионика) |
|
7. |
0,01-0,001 |
Простые биомолекулы |
Биомедицинская электроника |
|
8. |
0,001 -0,0001 |
Отдельные атомы и простейшие молекулы |
Биомедицинская электроника |
1 |
Этапы 1-4 относятся к числу уже пройденных. Этап 5 начался при жизни нынешнего поколения и примерно к 2010 году должен завершится. Вероят-
44
0 «строительным материалом" будущей электроники станут биологические Я'' уктуры, которые как инженерные, т.е. искусственные объекты, будут мало ° м отличаться от объектов живой природы и хорошо согласовываться с ними. Поэтому этапы 6, 7, 8 с полным основанием можно отнести к биомедицинской электронике (бионике).
Современные этапы 4 и 5 характеризуются качественно новым подходом к проектированию изделий.
Чтобы спроектировать традиционными методами одну СБИС понадобилась бы работа КБ из 70 человек в течение 5 лет. Ведь речь идёт о соединении миллионов элементов, где недопустима хотя бы одна ошибка.
Поэтому сейчас проектирование таких объектов осуществляется исключительно компьютерными методами. Такое компьютеризированное КБ справляется с указанной задачей буквально за несколько дней. Компьютер оснащён необходимыми программами, в его память занесена вся база данных, необходимых для проектирования, есть программы самопроверки, графопостроитель и специальное приспособление, превращающее чертёж в рабочий фотошаблон.
Основные этапы разработки топологии таковы:
Разработка принципиальной электрической схемы изделия.
Преобразование принципиальной схемы в топологическую.
Автоматизированное изготовление конструкторской документации.
Контроль и анализ топологии.
Изготовление действующего макета изделия.
Типовая последовательность операций проектирования и последующего изготовления интегральных микросхем показан на рис .4.1.