Ю. Ф. Адамов.
КРИСТАЛДАҒЫ ЖҮЙЕЛЕРДІ ЖОБАЛАУ
Мәскеу
2005
Мазмұны
Мазмұны…………………………………………………………………………...2
Заманауи технология және кристалдағы жүйелердің өндірісі………….5
Заманауи микроэлектроникадағы Мур заңы……………………………..5
ҮИС (Үлкен интегралды сұлба: БИС) элементті базасының
дамуы……………………………………………………………………......6
Кремнийлі технологияның шектелуі……………………………………...6
МОЖ (МОП) құралдарының шекті параметрлерінің
болжамы………………………………………………………………...…..8
Өндірістік бағыт (маршрут) және оның микросұлбалар
шығарылым көлемімен байланысы………...…………………………….9
Өндірістік байланыстар…………………………………………………..10
Тапсырысты микросұлбалар өндірушілерін таңдау……………………11
Заманауи электроникадағы кристалдағы жүйелер……………………..12
АЖЖ дамуы және ҮИС жобалауының әдістемелері……………..……12
КЖ үшін технологияларды таңдау………………………………………16
КЖ жобасын техникалық қамсыздандыруы…………………………….18
Тапсырысты ҮИС және кристалдағы жүйелердің
жобалау бағыты (маршруты)…………………………………………… 20
Жобалау бағытын (маршрутын) таңдау………………………………...20
Тапсырысты ҮИС және кристалдағы жүйелердің негізгі кезеңдері.....21
а) Дайындық кезеңі………………………………………………….21
ә) Жүйелік жобалау………………………………………………….22
б) Жүйелік анықтау (верификация)………………………………...22
в) Функционалдық жобалау………………………………………...23
г) Функционалдық анықтау (верификация)……………………….25
ғ) Физикалық жобалау………………………………………………26
д) Физикалық анықтау (верификация)…………………………….28
ж) Жобаны куәландыру……………………………………………..29
Заманауи ҮИС-дағы шулар мен сигналдардың бұрмалануы………....30
Кристалдағы жүйелерде сигалдарды жіберу шарттары……………….30
Шуларды, бөгеттерді есептеу және оларды төмендету әдістері………31
Аналогтық КФ-блоктарды жобалаудың ерекшеліктері………………..37
Аналогтық блоктарды жобалау бағыты (маршруты)…………………..37
КФ-блок моделінің статистикалық талдауы……………………………39
Сыртқы тізбектер ықпалының есебі…………………………………….43
Физикалық жобалау……………………………………………………....44
Жоғарғы деңгейдегі модель……………………………………………...46
Аналогтық блоктарды куәландыру……………………………………...47
Тапсырысты СБИС пен аналогтық КФ-блоктарды
жобалау арасындағы айырмашылықтар………………………...............48
Кристалдағы жүйелер сигналдарының
байланыстығы мен синхрондалуы………………………….………..….49
Жүйелік жобалау кезеңіндегі сигналдар
синхрондауын қамсыздандыру……………………………………..……49
Функционалдық жобалау кезеңіндегі сигналдар
синхрондауын қамсыздандыру……………………………………..……50
Физикалық жобалау мен анықтау (верификация)
кезеңінде синхрондауды қамсыздандыру…………………………...….51
Жобаны куәландыру кезеңінде сигналдардың байланыстығы
мен синхрондауды қамсыздандыру, бұйыдардың өндірісі
және олардың қолданылуы…………………………………………….....52
КФ-блоктар үшін синхрондаудың қосалқы жүйелерінің
элементтері………………………………………………………………...52
КФ-блоктар үшін синхрогенераторлар………………………………….53
Бейімделген драйверлер………………………………………………….54
Инициализация блогы (бастапқы орнатулар)…………………………..55
Verilog-A тілін пайдалану арқылы аналогтық-сандық
жүйелерді модельдеу……………………………………………….…….57
Аналогтық құрылғыларды сипаттау тілдері
және пайдаланылатын симуляторлар…………………………………...57
Verilog-A тілін қолдану аясы…………………………………………….57
Verilog-A тілінің негіздері………………………………………………..58
а) Жүйелер иерархиясы……………………………………………...58
ә) Verilog-A тіліндегі модуль құрылымы…………………………..58
б) Аналогтық операторлар…………………………………………..59
в) Математикалық функциялар……………………………………..61
Микросұлбаларды электрстатикалық разрядтан қорғау………………65
Электрстатикалық разрядтардың пайда болуы
және олардың микросұлбаларға ықпалы…………………………….....65
Электрстатикалық разрядқа орнықтылық бойынша
ИМС-ды сынау, орнықтылық сипаттамалары………………………….66
Электрстатикалық разрядтан қорғау элементтері……………………...66
Электрстатикалық разряд тәртібін модельдеу………………………….67
ИМС қорғау элементтерін электрстатикалық разрядтан
оңтайландыру рәсімі………………………………………………,,…….69
Интегралды микросұлбалардағы жылулық үрдістері………………….71
Жылулық режимдегі ИМС параметрлерлерінің жүйесі……………….71
Мүмкін болатын максималды жұмыстық температура…………….71
RT жылулық кедергісі………………………………………………...71
RT1 өтпелі жылулық кедергісі және жылулық уақыт тұрақтысы…71
α жылубергіштік коэффициенті……………………………………...72
Жылулық тәртіптерді бақылау…………………………………………...72
ИМС салқындауының шарттары және олардың жылулық
параметрлерге әсері…………………………………………………..…...73
Rcp ішкі жылулық кедергісінің температураға тәуелділігі…….…..73
Ішкі жылулық кедергісінің салқындау қарқындылығына
тәуелділігі……………………………………………………………...74
Rcp ішкі жылулық кедергісінің кристалл ауданына тәуелділігі…...74
Толық жылулық кедергінің салқындау қарқындылығына
тәуелділігі……………………………………………………………...75
Кристалдағы жүйелер сенімділігін қамсыздандыру…………………..78
Бас тартулардың негізгі себептері……………………………………...78
а) Металдандыру коррозиясы……………………………………….78
ә) Металдандыру өткізгіштеріндегі электрлі орын ауыстыру
(электромиграция)…………………………………………………78
б) Шиеленіскен кристалдардағы дислокация………………………78
в) Диэлектриктегі ластаушы қоспалардың диффузиясы…………..79
г) Құрылымдардың жасырын ақаулары…………………………….79
ғ) Микросұлбалардың шығыстары арқылы
электр статикасының разрядтары…………………………….……….79
Электрлік сұлбаларды жобалау кезіндегі сенімділікті
қамсыздандыру……………………………………………………………79
Сенімділікті жоғарылатудың құрылымдық-технологиялық әдістері…80
а) Коррозиядан қорғау………………………………………………...80
ә) Электрлі орын ауыстырудан (электромиграциядан) қорғау…….80
б) Кристалдағы термомеханикалық кернеулерді төмендету……….81
в) Ластаушы қоспалармен күрес……………………………………...81
г) Жасырын ақаулар деңгейін төмендету…………………………….81
Өндіріс кезеңіндегі сенімділікті қамсыздандыру……………………….82
Аппаратурадағы микросұлбалардың сенімділігін қамсыздандыру…...82
Жарамдылық түсімі теориясының негіздері……………………………83
Жарамдылық түсімі мен пластинадан кристалдар орымының (съем)
байланысы…………………………………………………………………83
Бұйымдардың жарамдылық түсімінің өндірісітік статистикасы……...83
Жарамдылық түсімі және «Мур заңы»………………………………….86
Жарамдылық түсімі және сенімділік…………………………………….87
Электронды техника бұйымдарын бақылау ұйымы……………………88
Бақылау мақсаты………………………………………………………….88
Бақылау қатысушылары………………………………………………….88
Бақылау ұйымы…………………………………………………………...88
Бақылау кезеңдері………………………………………………………...89
Бақылау ұйымдарына арналған құжаттама……………………………..90
Электронды техника бұйымдарын сынау ұйымы………………………92
Сынау мақсаты……………………………………………………………92
Сынау қатысушылары……………………………………………………92
Сынау ұйымы……………………………………………………………...92
Сынау санаттары………………………………………………………….93
Сынау мен іріктеме топтары……………………………………………..94
Сынау нәтижелері………………………………………………………...95
Микросұлбалардың құрылымдық жүзеге асуы…………………………96
Негізгі анықтамалар……………………………………………………...96
Интегралдық микросұлбаларға арналған корпустар…………………..98
Үлгі (тип) 1……………………………………………………………98
Үлгі (тип) 2……………………………………………………………98
Үлгі (тип) 3……………………………………………………………98
Үлгі (тип) 4……………………………………………………………98
Үлгі (тип) 5……………………………………………………………98
Үлгі (тип) 6……………………………………………………………98
Пластмассалық корпустар……………………………………………98
Металдық-керамикалық корпустар………………………………….99
Металдық-шынылы корпустар………………………………………99
Шыны-керамикалық корпустар……………………………………...99
Көпкристалды модульдер, корпуссыз және гибридті
микросұлбалар…………………………………………………….……..100
Дизайн-орталықта микросұлбаларды әзірлеу ұйымы……….………..102
Әзірлеу жүйесіндегі дизайн-орталықтар және ИМС өндірістері…….102
Дизайн-орталықты басқару тапсырмалары…………………………....103
Жобаны басқару…………………………………………………………104
Ұйым байланыстары және фабрикалармен ақпарат алмасу………….104
Қорларды басқару……………………………………………………….105
Бас құрылымдаушының (конструктордың) міндеттері……………….105
Әзірлеудің өрлеуі және өндірісті меңгеру……………………………..106
Имидж бен компанияның сауда таңбасын құру………………………107
Электронды техникан бұйымдарын өндіру дайындығы……………..108
Өндіріс дайындығының тапсырмалары………………………………..108
Сапаны бақылау жүйелерінің ұйымы………………………………….108
Өнімдердің өзіндік құнын басқару……………………………………..110
Өзіндік құнды және сапаны бақылауды басқарудағы
стандарттар рөлі…………………………………………………..……..111
Стандарттау жүйелерінің ұйымдық құрылымдары…………………...111