
- •Микроэлектрониканың дамуының негізгі жағдайы және бағыты.
- •§ 1.1 Электронды аппаратураның элементтерінің ықшамдау (миниатюризация) және микроықшамдау (микроминиатюризация) кезеңдері.
- •1.1 Сурет. «Элемент-2» типті жазық модулдің құрылысы.
- •1.2 Сурет фэ типінің жазық модулі:а – монтажды плата; б – сыртқы түрі;
- •1.3 Сурет. Этажеркалы микромодуль:
- •1.4 Сурет. Микроэлементтер:
- •1.5 Сурет. Қалқаланған этажеркалы микромодульдің жалпы түрі
- •§ 1.2. Микроэлектрониканың жалпы сипаттамасы.
- •1.6 Сурет. Интегралды микросхемалардың сыртқы түрі
- •§ 1.3. Микроэлектрониканың дамуының тарихы.
- •1.7 Сурет. Транзисторларды дайындаудың топтық әдісі:
- •1.8 Сурет. Интегралды микросхемаларды дайындаудың топтық әдісі:
- •§1.4 Интегралды микросхемалардың классификациясы және микроэлектрониканың өнімі (изделие)
- •1.9 Сурет. Микроэлемктрониканың негізгі өнімдері (изделия)
- •§ 1.5. Интегралды микросхемалардың белгілеуінің жүйесі.
- •§ 2.1 Интегралдымикроэлектроникадақолданылатынқұбылыстар (явление), процесстержәнеәдістер.
- •2.1 Сурет Интегралды микроэлектроникада қолданылатын физикалық құбылыстар, процесстер және әдістер.
- •§ 2.2. Имс жұмыс істеуін анықтайтын, құбылыстардың және процесстердің жалпы сипаттамасы.
- •2.2 Сурет. Тасушы зарядтардың қозғалғыштығының қоспаның концентрациясына және температураға тәуелділігі.
- •2.3 Сурет. Бірқалыпты p-n-өткелдің облысында таралуы.
- •2.4 Сурет. Тура (а) және кері (б) бағыттарда түсірілген, сыртқы кернеу кезіндегі, p-n-өткелдегі зарядты тасушылардың таралуы және энергетикалық диаграммасы
- •2.5 Сурет. Оңзарядтың бетінде бар болуы (б– г) және бетіне жақын кезде жоқ болуы (а)планарлыp-n-өткелінің құрылымы.
- •§ 2.3. Микроэлектронды құрыллымдарды құрудың базалық физика – химиялық әдістері.
- •2.6 Сурет. Кремнидің термиялық тотығуын орнату құрылғысы
- •2.7 Сурет. Фотолитографияның процессінің схемасы:
- •2.9 Сурет. Екізоналы диффузионды қондырғының схемасы
- •2.10 Сурет. Бірзоналы диффузионды қондырғының схемасы: 1 – газды беруге арналған магистраль; 2 – сұйық диффузиант үшін қоректендіргіш; 3 – кварцты труба; иг – инертті газ; гн – газ –тасушы
- •2.11 Сурет. Ионды легірлеуге арналған қондырғының схемасы
- •Травление.
- •Глава 3 Шалаөткізгішті интегралды микросхемалар
- •§ 3.1 Типтік конструкциялар және шалаөткізгішті имс құрылымы.
- •§3.2 Биполярлы транзисторлар.
- •Планарлы-эпитаксиальды транзисторлар.
- •Шоттки барьері бар транзисторлар.
- •Көпэмиттерлі транзисторлар.
- •Әр түрлі структурадағы мдп-транзисторлардың параметрлері.
- •§ 3.4 Диодтар
- •Әр түрлі схема бойынша қосылған транзисторлық структура негізіндегі диодтың параметрлері
- •§3.5 Шалаөткізгіш резисторлар.
- •Диффузионды резисторлардың параметрлері. 3.3-таблица
- •§3.6 Шалаөткізгіш конденсаторлар
- •3.7. Биполяр имс дайындау технологиясы
- •Планарлы-эпитаксиалды технология.
- •Қосарлы технология.
- •Изопларлы технология.
- •§ 3.9. Имс шалаөткізгішінің герметизациясы мен бүрмесі
- •§ 3.10. Шалаөткізгішті имс - ны жобалау және өңдеу этаптары
- •4 Тарау
- •§ 4.1. Гибридті имс конструкциясы
- •§ 4.2. Қалыңпленкалы гибридті имс элементтері
- •§ 4.3. Жіңішке пленкаларды алу әдістерді
- •§ 4.4. Гибридті имс - ға арналған подложка
- •§4.5. Пленкалы резисторлар
- •4.15 Сурет. Жұқа пленкалы резисторлардың конструкциялары:
- •4.16 Сурет. Пленканың салыстырмалы кедергісінің оның еніне тәуелділігі: і-тунельді эффекттің облысы, іі-бұзылған беттің облысы, ііі-көлемдік қасиеттерінің облысы
- •§4.6. Пленкалы конденсаторлар
- •4.17 Сурет. Жұқа пленкалы конденсатордың жалпы түрі: 1-жоғары өтетін қоршау; 2-диэлектрлік пленка; 3-төменгі өтетін қоршау; 4-подложка.
- •4.18 Сурет. Кремний қышқылы негізіндегі пленкалы конденсатордың диэлектр өткізгіштігінің тәуелділігі:
- •4.19 Сурет. Қалдық газдардың әртүрлі қысымымен тозаңданған кремний моноқышқылы негізіндегі конденсаторлардың вас-ы:
- •§ 4.7. Пленкалы имс – дағы индуктивті элементтер
- •§ 4.8. Пленкалы өткізгіштер және контактілік алаңдар
- •§ 4.9. Қабатаралық изоляция
- •§ 4.10. Гибридті имс – ның пассивті элементтерінің әртүрлі конфигурацияларын алу әдісі
- •§ 4.11. Гибридті имс – ның навесный компоненттері
- •§ 4.12. Гибридті имс – ға арналған корпустар
- •4.13. Гибридті имс құрудың негізгі принциптері және жобалау кезеңдері
- •4.14. Гибридті имс жобалаудың бастапқы деректері
- •4.15. Гибридті имс топологиясын және құрылымын жобалау
- •5 Бөлім. Үлкен интегралды схемалар (үис)
- •5.1. Үис жалпы сипаттамалары және негізгі параметрлері
- •5.2. Үис классификациясы және қолдану аймақтары
- •5.3 Үис қарапайым базасы
- •5.4. Шалаөткізгішті үис құрылымы және жасау технологиясы
- •5.5. Гибридті үис құрылымы және дайындау технологиясы
- •5.6. Үис жобалаудың ерекшеліктері және негізгі кезеңдері
- •6 Бөлім. Байланыс құрылғыларна арналған негізгі микросхемотехникалар мен интегралды микросхемалар
- •6.1. Имс схемотехникалық ерекшеліктері
- •6.2. Биполяр транзистордағы сандық имс негізгі типтері
- •§6.4 Микроқуатты логикалық имс
- •§ 6.6 Сандық имс дамуының тенденциясы
- •§ 6.7 Аналогты (сызықты) имс негізгі типтeрі
- •§6.8. Аппаратуралық байланысқа арналған интегрлды микросхема
- •§6.9 Микропроцессор
- •§ 6.10 Аса жоғары жиілік (свч) диапазонының интегралды микросхемасы
- •Сапа, сенімділік және интегралды схемаларды қолдану
- •§ 7.1. Сапа теориясының негізігі түсінігі
- •§7.2. Сапа бақылау әдісі және имс сенімділік бағасы
- •§7.4 Имс сынағының санаттары мен түрлері
- •§7.6 Сапа көтерілуінің жолдары және имс сенімділігі
- •§7.7 Имс мен үис (бис)нің негізгі қолданыстары
- •§8.1. Функционалды микроэлектрониканың негізгі даму бағыттары
- •§ 8.2. Оптоэлектроника
- •249 Сериялы оптоэлектронды имс - ның электрлік схемасы
- •§ 8.3 . Акустоэлектроника
- •§ 8.4. Диэлектрлік электроника
- •§ 8.5. Хемотроника
- •§ 8.6. Биоэлектроника
- •§ 8.7. Микроэлектрониканың алдағы дамуы
§7.6 Сапа көтерілуінің жолдары және имс сенімділігі
ИМС сенімділігі жобалау кезінде дайындықты қамтамасыз етеді және эксплуатацияны қолдайды.Осы себептерден,ИМС сенімділігі жобаны шартты түрде ұсынады.
Конструктивті сенімділік потенциальды ИМС сенімділігінің деңгейін топология және технология,таңдалған схематехникалық шешімдерде анықтайды.Басқаша айтқанда,бұл потенциальды сенімділік,элементті нақты құраммен қамтамасыз ететін ,өзара сызбамен байланысқан жалғыз функциональды түйіншек.
Жасап шығарушы сенімділік кесімді деректерге өнім деңгейі.Ол мыналарды анықтайды:автоматизациялық жасап шығарушы процесстер деңгейі және бақылаушы операция ;персоналдың квалификациясы;технологиялық пәндер деңгейі; материалдардың кіріс бақылауының әрекеттілігі;жартылайфабрикаттар мен жылутасушылар;тоқырау анализі және жасап шығарылған өнімдерді басқару.
Эксплуатационды сенімділік ИМС бірдей уақытта бірнеше эксплуатационды факторға әсер еткенде, эксплуатацияны анықтайды.Эксплуатационды сенімділік электрлік режимге,радиоэлектронды құрылғыдағы жұмыс схемасының шартына ықпал етеді.
ИМС өзінің табиғатынан сенімді болғанына қарамастан дискреттік компоненттегі аналогтық схема,микроэлектронды аппаратурадағы үлкейтуші функция,әртүрлі аймақтағы микросхемалық қолданыстар,интеграция элементі деңгейінің жоғарылаулары сапаның өсуі мен ИМС сенімділігін қажет етеді.
ИМС сенімділігі жоғарылауының техникалық жолы әр түрлі болып келеді:бұйымның ғылыми негізінің дамуы мақсатымен тапсырыстық талаптың қамсыздандыруының сенімділігі мен ұзақтығы,шара қатарының қабылдаушыларын конструкциялаудың әдісінің жетілдірілуі,технологияның жақсартылуы,неғұрлым сенімді материалдар мен өнімдер.Микросхемалық сынақтардың нәтижесі сенімділік пен сенімділікті болжауды көрсетеді,ИМС сенімділігінің жоғарылауы үшін өте пайдалы инструмент,әсіресе,жоғары сенімділікті көрсетуі тиісті инструмент,тоқырау анализі болып табылады.7.5 суреттте тасымалдау кезіндегі бас тарту анализінің шалаөткізгішті ИМС және БИСтің жиынтық нәтижелері көрсетілген.
7.5 сурет ИМС және ҮИС салыстырмалы тоқырау тарауының тәуелділігі,кесімді ақаулары:1-металлизациялар,2-диффузиялар,3- құрамында өзге заттардың болуы,4-кешікпеу себептерінің болуы, 5- кристаллдар мен қышқылдар,6-герметизациялау мен техникалық ерітіп жабыстыру, 7- кристаллұстағыш,8-бұрысқолданыс үшін;
ИМС сенімділігі сияқты ,жобалау кезінде оның дайындалу процессі қателіксіз болады,бұл технологияның талғамы және оның жетілдірілген жоғарысенімділікті микросхемасының зерттемесін айқындаушы болып табылады.Сондықтан микроэлектрониканың жоғары сенімділікте жасалуы қол жетімді төмендегі қызметтерді атқарады:
Сенімділік шарты бойынша жобаланған микросхеманың оңтайлануы;
Әрбір технологиялық операцияда бақылау принципі бойынша,үйлесімді құрылыстың технологиялық процесстерді игерушілігі;
Микросхемаларды автоматизацияланған технологиялық процесстерді басқару сапасының жүйесінде пайдалану;
Микросхеманың сынақ пен тасымалдаудағы бас тартуының ұқыпты нәтижесі;
Жоғары сенімділікті қамсыздандырудың қажетті шартымен іс-шараның жүзеге асуы материалдың сапасының бастапқы тексерісінің,жартылайфабрикаттардың,элементтердің,тәжірибелі және сериялы өнімдердің,сынақтар мен таратулардың барлық түрлерінің кіріспесі болып табылады.
Іс-шаралар ішінде маңызды орынды ,жоғарысапалы өнімдердің шығуын қамтамасыз ететін ,интегралды микросхеманың технологиялық сынағы алады.Оның басты мақсаты ИМСны барлық этаптарда өз уақытымен дайындау болып табылады.Технологиялық сынақ өзімен бірге жылулық кезең,фигуралық орта,жоғары температура,терметикаға және жылулықтоктың дайындалуына сынақ жүргізуді қамтамасыз етеді.Технологиялық сынақ өзіндік технологиялық,ИМС процесіндегі дайындық және жасалынатын микросхемалық болып бөлінеді.
Отброковка процессін дайындау кезінде ИМС өзімен бірге электрлік параметрлер операциясын,құрылғыны отбраковка арқылы бақылауды,және, соңында ИМС ның жинақталған және сыналған герметизациясын бақылауды жүзеге асырады.Соңғы этапта бақылау ақауы микросхеманың негізгі бөлігі болып табылады.
Отброковты сынау қызметі өз уақытында ИМС ның барлық шығарылатын өнімдерін даярлайды.
7.6
суретте ИМС ның негізгі жоғарылау жолы
мен сенімділігі көрсетілген.