- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •2 Материалы самостоятельной работы
- •2.1 Состав понятий, определений, отношений дисциплины
- •2.2 Контрольные работы по дисциплине
- •Вариант 5
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •2.2.2 Работа №1б. Резисторы полупроводниковых ис
- •2.2.3 Контрольная № 2 Параметры и проектирование топологии бпт
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16.
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 34
- •Вариант 35
- •Вариант 36
- •Вариант 37
- •Вариант 42
- •Вариант 50
- •Вариант 51
- •Вариант 52
- •Вариант 53
- •3 Методический материал к контрольным работам
- •3.1 Расчётные соотношения и константы работы №1а
- •Напряжение лавинного пробоя Uпроб, в:
- •Nпов – поверхностная концентрация примесей;
- •3.2 Расчётные соотношения и формы к работе №1б
- •3.3 Расчётные формы и соотношения к работе №2
- •4 Контроль знаний
- •Вопрос 2.7 Комбинированной изоляции элементов кристаллов соответствует:
- •Вопрос 3.2 Условия легирования технологических слоёв при формировании бпт структуры эпсб:
- •Вопрос 3.3 Условия легирования технологических слоёв при формировании бпт структуры эпск:
- •Вопрос 3.4 Условия легирования технологических слоёв при формировании бпт структуры эпск со скрытым слоем в коллекторе:
- •Вопрос 3.5 Условия легирования технологических слоёв при формировании бпт структуры квд с дополнительным скрытым легированным слоем в коллекторе:
- •Вопрос 3.6 Какому из перечисленных способов проектной оценки поверхностного сопротивления легированных полупроводниковых слоёв необходимы первичные сведения:
- •Вопрос 4.10 Для удовлетворения требований ко времени переключе-ния бпт выбором топологических форм и размеров необходимо:
- •Тема 5 Диоды имс, модификации бпт, элементы на бпт
- •Вопрос 5.1 Укажите структурные соединения слоёв n-p-n-бпт структуры эпсб для гальванически максимально «изолированных» от подложки диодов:
- •Вопрос 5.5 Укажите среди приведенных требования, которым должны соответствовать конструкции мэт для применения в качестве входных элементов схем ттл:
- •Вопрос 5.6 Укажите актуальные требования, которым должны соот-ветствовать конструкции многоколлекторных транзисторов (мкт) для применения в качестве элементов интегральных цифровых схем:
- •Вопрос 5.7 Укажите соответствие приведенных свойств конструкциям транзисторов и барьером Шоттки (тш) для применения в качестве элементов цифровых схем:
- •Вопрос 6.5 Структуры конденсаторов полупроводниковых микросхем представлены:
- •Вопрос 7.9 Укажите положительные качества совмещённых бпт и полевых приборов с управляемым p-n-переходом каналом для применения в конструкциях имс.
- •Вопрос 7.10 Время хранения состояния структуры пзс как регистра сдвига и памяти с последовательным доступом определяется:
- •Вопрос 7.11 Выделите корректные утверждения по конструкциям, свойствам и управлению зарядовыми приборами на транзисторах с зарядовой связью (тзс):
- •Вопрос 7.12 Выделите корректные утверждения для приборов c зарядовой связью на пожарных цепочках:
- •Тема 8 Гибридные микросхемы
- •Вопрос 8.1 Выделите корректные утверждения относительно конструкций плат гимс:
- •Вопрос 8.2 Выделите корректные утверждения относительно конструкций тонкоплёночных резисторов гимс:
- •Вопрос 8.3 Выделите корректные утверждения относительно параметров конструкций толстоплёночных резисторов гимс:
- •Вопрос 8.4 Выделите корректные утверждения относительно параметров конструкций тонкоплёночных конденсаторов гимс:
- •Вопрос 8.5 Выделите корректные утверждения относительно параметров конструкций толстоплёночных конденсаторов гимс:
- •Вопрос 8.6 Выделите корректные утверждения относительно параметров конструкций резисторов с подгонкой номинала гимс:
- •Вопрос 8.7 Выделите корректные утверждения относительно пара-метров конструкций плёночных катушек индуктивности гимс:
- •Вопрос 8.8 Выделите корректные утверждения относительно конструкций пассивных компонент гимс;
- •Вопрос 8.9 Выделите корректные утверждения относительно конструкций и применяемости активных компонент гимс:
- •Вопрос 8.10 Выделите корректные утверждения относительно конструкций свч имс:
- •Тема 9 Большие ис, планирование кристаллов
- •Вопрос 9.1 Степень интеграции имс это число, округлённое до целого в верхнюю сторону, равное:
- •Вопрос 9.2 Отнесение к категории больших интегральных микросхем (бис):
- •Вопрос 9.3 в производстве и проектировании бис имеют место:
- •Вопрос 9.4 Отличие перечня этапов проектирования кристаллов бис от состава этапов проектирования кристаллов более низких степеней интеграции:
- •Вопрос 9.5 Элементной базой кристаллов полузаказных цифровых бис являются:
- •Вопрос 9.6. Библиотеки и каталоги топологий элементов, топологических ячеек с наборами не соединённых радиоэлементов, логических вентилей, функциональных групп, структурных единиц устройств позволяют:
- •Вопрос 10.5. Каналы доступа агрессивных химических веществ к элементам конструкции микросхем, определяющим устойчивость и стабильность функциональных параметров микросхем:
- •Вопрос 10.6 Повышение устойчивости микросхем к действию агрессивных сред достигается:
- •Билет № 11
- •Билет № 13
- •Билет № 14
- •Билет №19
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра “Комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем” (КИБЭВС).
Торгонский Л.А
Руководство
по самостоятельной работе по дисциплине
«Проектирование интегральных микросхем и микропроцессоров»
(заочное отделение)
2012
Содержание
1 Общие сведения 3
2 Материалы самостоятельной работы 3
2.1 Состав понятий, определений, отношений дисциплины 3
2.2 Контрольные работы по дисциплине 6
2.2.1 Работа №1а Параметры слоёв ИС. 6
2.2.2 Работа №1б. Резисторы полупроводниковых ИС 11
2.2.3 Контрольная № 2 Параметры и проектирование
топологии БПТ12
3 Методический материал к контрольным работам 29
3.1 Расчётные соотношения и константы работы №1а 29
3.2 Расчётные соотношения и формы к работе №1б 30
3.3 Расчётные формы и соотношения к работе №2 34
4 Контроль знаний 39
4.1 Перечень вопросов тестирования по темам дисциплины 39
4.2 Вопросы самоконтроля лабораторного практикума 70
4.3 Примерный перечень экзаменационных билетов
по дисциплине 70
1. Общие сведения
Понятия и положения дисциплины осваиваются через вводный лекционный курс, через изучение учебного пособия, выполнение плановых лабораторных работ и программы практических занятий. В дополнение к перечисленным видам учебной деятельности учебной программой предусмотрена самостоятельная работа над изучением дисциплины. Для концентрации внимания в самостоятельной работе в настоящем руководстве размещены:
- перечень понятий и положений дисциплины;
- материалы двух контрольных работ;
Для контроля успешности подготовки к плановым работам учебного плана и результатов самостоятельной работы предусмотрен контроль подготовки в формах:
- тестов по десяти темам учебной программы;
- вопросы самоконтроля к работам лабораторного практикума;
- выборочного контроля по примерным вариантам билетов.
2 Материалы самостоятельной работы
2.1 Состав понятий, определений, отношений дисциплины
1 Определения и характерные черты изделий: микросхема, микро-сборка, элемент, компонент, кристалл, плата.
2 Классификация и обозначение микросхем. Корпусированные гибридные и полупроводниковые микросхемы.
3 Этапы и состав работ на этапах проектирования микросхем.
4 Понятия «структура» и «топология» элементов конструкции ИМС. Документы и форма отображения сведений по структуре и топологии ИМС?
5 Состав функциональных элементов цифровых полупроводниковых ИМС на биполярных транзисторах. Конструкции элементов полупроводниковых микросхем. Сопутствующие параметры материалов.
6 Состав, назначение и требования к слоям структуры биполярного транзистора полупроводниковых цифровых микросхем.
7 Способы и показатели взаимной электрической изоляции элементов конструкций полупроводниковых микросхем.
8 Состав слоёв структур биполярных транзисторов по технологическим способам формирования. Свойства формируемых слоёв.
9 Учёт влияния распределения примесей в слоях структур полупроводниковых элементов ИМС на параметры элементов.
10 Учёт параметров технологических слоёв в проектировании полупроводниковых резисторов цифровых микросхем.
11 Учёт параметров технологических слоёв в проектировании полупроводниковых конденсаторов цифровых микросхем.
12 Учёт параметров технологических слоёв в проектировании биполярных транзисторов.
13 Конструкции, исходные требования и проектирование диодов ИМС.
14Выбор параметров слоёв структуры БПТ микросхем по коэффициенту передачи тока в его структуре.
15 Задачи расчёта параметров конструктивных элементов и топологии биполярных ИМС .
16 Проектные параметры биполярных транзисторов ИМС. Конструкции биполярных транзисторов, выбор структур, форм и размеров.
17 Обеспечение плотности тока в проектировании биполярных транзисторов.
18 Учёт технологических ограничений в проектировании топологии ИМС. Алгоритм проектирования транзисторов биполярных ИМС.
19 Обеспечение быстродействия транзисторов биполярных ИМС на этапе проектирования их топологии.
20 Обеспечение ключевых свойств транзисторов биполярных ИМС на этапе проектирования их топологии.
21 Проектные функциональные параметры и проектирование конструкции диодов полупроводниковых цифровых ИМС.
22 Проектные параметры резисторов полупроводниковых ИМС. Конструкции и выбор структур, топологии и размеров резисторов.
23 Конструкции и свойства диодов с барьером Шоттки в ИМС. Транзистор с диодом Шоттки.
24 Проектные параметры, структуры и топологические конфигурации конденсаторов полупроводниковых ИМС.
26 Ограничения и состав этапов по проектированию топологии полупроводниковых ИМС. Конструирование ИМС на биполярных структурах.
27 Структуры и топология одно- и многоколлекторных «продольных» биполярных транзисторов полупроводниковых ИМС.
28 Проектные параметры, конструкции и проектирование контактов, соединений полупроводниковых ИМС.
29 Состав плана кристаллов и плат ИМС. Направления и ресурсы снижения «потерь» площади на кристаллах ИМС.
30 Функциональные параметры элементов конструкций цифровых ИМС со структурой МДП. Структуры, топология, разработка конструкции и расчёт параметров элементов ИМС на полевых структурах.
31 Проектирование топологии логических элементов кристаллов ИМС на структурах МДП. Разработка топологии и конструирование ИМС на полевых структурах.
32 Структуры, топология логических элементов кристаллов инжекционных (И2Л) и биполярно-полевых (БИМОП) ИМС. Конструирова-ние ИМС на биполярно-полевых структурах.
33 Конструктивный состав и свойства гибридно-плёночных ИМС.
34 Последовательность и содержание работ проектирования плат гибридно-пленочных ИМС.
35 Функциональные параметры, структуры, топология, критерии расчёта, конструирование и расчёт плёночных резисторов ГИС.
36 Функциональные параметры, структуры, топология, критерии расчёта, конструирование и расчёт плёночных конденсаторов ГИС.
37 Функциональные параметры, структуры, топология, критерии расчёта, конструирование и расчёт плёночных индуктивностей ГИС.
38 Функциональные параметры, структуры топология, критерии расчёта, конструирование и расчёт проводников и контактных площадок ГИС.
39 Особые требования. Конструирование элементов и топологии СВЧ ГИС.
40 Конструкции больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) ИМС. Проектирование топологии больших интегральных схем (БИС). Проблемы и направления их решения для БИС и СБИС.
41 Состав и ресурсы САПР БИС и СБИС. Унификация конструктивных примитивов для САПР. «Кремниевая» компиляция» в проектировании БИС.
42 Микросборки (МСБ). Состав конструкции МСБ. Конструирование МСБ цифровых устройств. Роль МСБ в повышении степени интеграции изделий микроэлектроники.
43 Компоненты ГИС. Конструкции компонент. Рекомендации по выбору и применению компонент для ГИС и МСБ. Разработка, расчёты конструкции и топологии ГИС и МСБ.
44 Конструкции защиты и обеспечение надёжности ИМС и МСБ. Конструкции корпусов ИМС. Состав конструкций ИМС и МСБ. Нормирова-ние проектирования средств защиты.
45 Нормативная и техническая документация на ИМС Состав комплекта конструкторских документов на ИМС и МСБ. Характеристика проектных документов ИМС.
46 Показатели качества ИМС и МСБ. Технические условия на ИМС и МСБ. Назначение и состав. Эксплуатационная документация на ИМС и МСБ. Перспективные конструкции изделий микроэлектроники.