4.13. Гибридті имс құрудың негізгі принциптері және жобалау кезеңдері

Гибридті ИМС құрудың негізі болып функционалдытүйінді құрылым әдісі және топтық әзірлеу әдісі табылады. Бұл гибридті ИМС функционалды аяқталған түйін ретінде орындалатынын білдіреді. Гибридті ИМС құрылымы тек олардың әртүрлі қондырғыларда жұмыс істеуін қамтамасыз етіп қоймай, сонымен қатар олардың элементтерінің жеке параметрлерін ИМСны дайындаудың әртүрлі кезеңдерінде бақылайды.

Кең ауқымды гибридті ИМС жобалауда микросхеманың жеке түрін емес, ИМС бөлімінің толық құрамын қолданады. Оны радиоэлектронды қондырғының логикалық құрылымы және дайындаудың технологиялық процесі анықтайды. Радиоэлектронды қондырғының логикалық құрылымы дайындылушы ИМС типінің санын анықтайды.

Жеке қолдануға арналған гибридті ИМС жобалауда әр жағдайда берілген электрлік схемаға сәйкес микросхеманың жеке түрі қарастырылады.

Гибридті ИМС бөлімдерінің функционалдық құрамын дайын ИМС бөлімдерін, оларды дайындаудың технологиялық мүмкіндіктерін және дайындалатын бөлімдерді қолданушылар аясының көбеюіне арналған унификациясын ескере отырып анықтайды.

Жобалаудың техникалық тапсырмалары дайындалатын ИМС сипаттамалары туралы негізгі мәліметтерден тұрады. Типтік техникалық тапсырма келесі мәліметтерден тұрады:

• cпенификациясы бар электрлік схема;

• әсерлі сигналдың белгілері жиілік, амплитуда, ұзақтығы т.б.;

• дайындаушы ИМСның электрлік сипаттамалары;

• қорек кернеуі;

• эксплуатация шарттары.

Кейде техникалық тапсырмаларда дайындаушы ИМСға арналған корпустың типі және өлшемі туралы көрсеткіштері болады. Кең ауқымды гибридті ИМСға арналған техникалық тапсырмаларды техникалық шарттарды ескере отырып құрастырады.

Техникалық тапсырмалардың көрсеткіштері технологиялық процеске шарттарды құруға және гибридті ИМС дайындауға сәйкес келетін типті таңдауға мүмкіндік береді. Егер технологиялық тапсырмалар дайындалатын гибридті ИМС құрылмаса, онда гибридті ИМС пассивті бөлігін құру әдісін таңдайды.

Гибридті ИМС жобалау таспалы элементтерін санау және құрастыру, сонымен қатар микросхеманың топологиялық құрамдарын және құрылысын қамтамасыз етеді. Ал бұл негізгі сұрақтарға шешім бере алады. Ол сұрақтар: жүйеге немесе қондырғыға арналған жалпы шарттар, микросхеманың сипаттамаларына арналған техникалық тапсырмалар, таспалы элементтердің қасиеттері, таспалардың арнайы қасиеттері және гибридті ИМС пассивті бөлігін жасау әдісі.

Гибридті ИМС жобалаудың реті төмендегідей орындалады:

1) таспалы технологияның ерекшеліктері мен мүмкіндіктерін ескере отырып техникалық тапсырмалардың сараптамасын алу;

2) эксплуатация шарттары бойынша гибридті ИМС құрылымының типін және корпустың типін таңдайды;

3) таспалы пассивті элементтерді орналастыру технологиясын анықтайды және ИМС құрудың әдісін таңдайды;

4) төсеменің көлемін, пішінін, өлшемін және материалын анықтайды;

5) таспалы элементке есептеу жүргізе отырып, элементтің пішінін және геометриясын анықтайды, схеманың топологиясын (эскизді түпнұсқасын) дайындайды;

6) сыйымдылықты және индуктивті байланысқа бағалау жүргізеді;

7) жылулық есептеу жүргізеді;

8) жобалаудың сенімділігіне есептеу жүргізеді;

9) ИМС топологиясының түпнұсқасын дайындайды;

10) гибридті ИМС морфологиясын дайындайды;

11) гибридті ИМС құрылымын дайындайды;

12) техникалық құжаттаманың шығарылуын бекітеді.

Электрлік схема бойынша таспалы элементтердің тізімі алынады. Бұл тізімде элементтердің параметрлерінің номиналдық шамасы туралы мәлімет беріледі.

Жобалаудың негізгі мақсаты - гибридті ИМС топологиясы мен морфологиясын жасау болып табылады. Оның негізінде фотошаблондардың сызбасын дайындау және құрылымды жүзеге асыру жатыр. Топологияны жасау гибридті ИМС жобалаудың негізгі кезеңдерінің бірі болып саналады. Онда таспалы элементтерді құру мәселесі шешіледі.

Топологияны жасауда ИМС таспалы элементтердің орналасу схемасын жобалайды, олардың геометриядық өлшемдерін алады, пішінін таңдайды, таспалы элементтерді және компоненттерді құрастырады.

Морфологияны жасауда интеграция деңгейін анықтайды, таспалы қабат санын, олардың конфигурациясын, геометриясын және құрудың ретін дайындайды. Негізінен, әр қабатта бір материялды таспа төсейтін топологиялық құрылым болады.

Гибридті ИМС жобалауда функционалды қиындығы жағынан мейлінше қолайлы болуын ескеру керек. Функционалды қиындықты анықтау бір ИМС құрамында болатын ең қолайлы элементтер санын анықтауға сәйкес келеді. Функционалдық қиындықты анықтау нәтижесінде түйіндегі электрлік схема алынады.