jBpsL7DQ1N

Правила топологического проектирования, так называемые Layout Design Rule (LDR) – установленные разработчиком технологического процесса правила для взаимного расположения сегментов технологических слоев, обусловленные возможностями конкретной технологии производства МИС, нарушение которых может привести к невозможности получения на практике спроектированного элемента МИС. Правила топологического проектирования касаются только горизонтального взаимного расположения сегментов.

Обычно правила топологического проектирования включают в себя следующие ограничения (рис. 3.4):

–минимальный зазор между сегментами одного слоя;

–минимальное перекрытие сегмента в одном слое;

–минимально разрешенные длина или ширина сегмента;

–минимальный зазор включения одного слоя в другой;

–максимальная площадь цельного сегмента.

Впроцессе проектирования МИС разработчик проверяет соблюдение правил топологического проектирования с помощью программы DRC и на соответствие принципиальной схеме и топологии с помощью LVS, что очень облегчает процесс проектирования МИС.

Рис 3.4. Правила топологического проектирования: а – зазор; б – перекрытие; в – длина и ширина; г – зазор включения; д – площадь

Кроме того, для расширенного анализа используют EM-симулятор, который помогает оценить электрические характеристики топологии с учётом взаимодействия элементов топологии. EM-Анализ обычно проводится в планарном представлении, и для такого анализа создаются специальные правила трансляции из топологического представления (2D) в планарное (2,5D). Набор таких правил называют «Stackup».

Совокупность библиотеки базовых элементов, LPF-описания, DRC- и LVS-правил, «Stackup» и служебной документации образуют «Process Design

31

Kit» (PDK). Различные компании, занимающиеся производством МИС (Foundry), обычно создают и свои PDK для различных программных сред разработки и могут предоставлять их заинтересованным в этом заказчикам.

3.6. Области применения МИС

МИС СВЧ служат для усиления или для преобразования СВЧ-сигналов. По технологии МИС в настоящее время изготавливаются малошумящие усилители, переключатели, фазовращатели, ограничители, модуляторы и смесители.

Рис 3.5. Типичные МИС:

а– МШУ GaAs pHEMT (ОАО «Светлана»);

б– переключатель 1×4 на GaAs pin-диодах (ОАО «Светлана»);

в– фазовращатель 6 бит на GaAs pin-диодах (ОАО «Светлана»);

г– ограничитель мощности на GaAs ДБШ (ОАО «Светлана»);

д– коммутатор GaAs MESFET (ЗАО «НПФ «Микран»)

Область применения этих приборов чрезвычайно широка – они используются в устройствах связи и обмена информацией, в приемопередающих модулях (ППМ) для радиолокации.

Типичные МИС представлены на рис. 3.5, а – д.

32

Применение МИС позволяет создавать СВЧ-устройства с высокой степенью интеграции и надежностью. Одновременно при массовом производстве снижается цена таких устройств за счет низких затрат на изготовление МИС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренная в учебном пособии предметная область бурно развивается и в России, и за рубежом. Поэтому любые конкретные знания быстро устаревают и их надо ежегодно обновлять в лекционном курсе.

Приведенный в учебном пособии материал предназначен для изучения в рамках бакалавриата. Более глубокое рассмотрение вопросов разработки и изготовления твердотельных СВЧ-приборов и устройств предусмотрено в учебном плане подготовки магистров по направлению 11.04.04. «Электроника и наноэлектроника».

33

Список рекомендуемой литературы

Вамберский М. В., Абрамов В. П., Казанцев В. И. Конструирование ферритовых развязывающих приборов СВЧ. М.: Радио и связь, 1982. 352 с.

Вендик О. Г. Сегнетоэлектрики в технике СВЧ. М.: Сов. радио, 1979. 272 с.

Повышение надежности и качества ГИС и МИС СВЧ: кн. 1 / под ред. А. Г. Гудкова и В. В. Попова. – М.: Автотест, 2012, кн. 2, 2013, кн. 3 / под ред. Вьюгинова В. Н, Гудкова А. Г. и Попова В. В. − М.: ООО НТП «Вираж-

Центр», 2016.

34

Оглавление

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 3 1. Ферритовые твердотельные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2. Сегнетоэлектрические приборы СВЧ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3. Гибридные и монолитные интегральные схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Список рекомендуемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

35

Вьюгинов Владимир Николаевич, Попов Владимир Васильевич

Твердотельные сверхвысокочастотные приборы и устройства

Твердотельные приборы СВЧ-диапазона

Учебное пособие

Редактор И. Б. Синишева

__________________________________________________________________

Подписано в печать 20.12.16. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Гарнитура «Times New Roman». Печ. л. 2,25.

Тираж 46 экз. Заказ 242.

__________________________________________________________________

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5