![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •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
Вопрос 10.5. Каналы доступа агрессивных химических веществ к элементам конструкции микросхем, определяющим устойчивость и стабильность функциональных параметров микросхем:
1- через оболочку корпуса из внешней среды для металлостеклянных и стеклянных корпусов;
2- по стыкам соединений диэлектриков и металлов корпусных и защитных оболочек кристаллов и плат;
3-поверхностное накопление вещества и электролиты между контактами вне корпусных и защитных оболочек микросхем;
4-вместе с влагой через капилляры полимерных и керамических корпусных и защитных оболочек из внешней среды;
5- из материалов защитных покрытий через химические взаимодейст-вия с веществом функциональных элементов.
Вопрос 10.6 Повышение устойчивости микросхем к действию агрессивных сред достигается:
1-применением корпусных оболочек;
2-защитными покрытиями;
3-заполнением полостей корпусов нейтральным по химическому и электрофизическому влиянию на элементы плат и кристаллов веществом;
4-созданием повышенного давления инертных газов в пластмассовых, полимерных и металлополимерных корпусах;
5- стабилизацией пониженной температуры эксплуатации микросхем.
Вопрос 10.7 Стандартами ЕСКД конструкторская документация определяется формами исполнения:
1- как техническая;
2- как графическая;
2- как проектная;
3- как рабочая;
4- как текстовая.
Вопрос 10.8 Стандартами ЕСКД конструкторская документация по назначению определяется:
1- как техническая;
2- как графическая;
3- как проектная;
4- как текстовая.
5- как рабочая;
Вопрос 10.9 Стандартами ЕСКД КД по характеру использования определяется:
1- как подлинники;
2- как графическая;
3- как проектная;
4- как дубликаты;
5- как рабочая.
6- как копии.
Вопрос 10.10 Стандартами ЕСКД КД по способу исполнения определяется:
1- как подлинники;
2- как графическая;
3- как копии;
4- как дубликаты;
5- как рабочая.
Вопрос 10.11 Основным документом кристалла микросхемы по определениям ЕСКД является:
1- схема электрическая принципиальная;
2- сборочный чертёж кристалла:
3- топологический чертёж;
4-спецификация кристалла.
Схемная документация
Вопрос 10.12. Масштабными конструкторскими документами микро-схем являются:
1-схемы электрические;
2-топологические чертежи;
3-спецификации;
4-сборочные чертежи.
Вопрос 10.13. Для корпусов микросхем стандарты вводят нормы :
1- на форму корпуса;
2- на расположение, форму и ориентацию выводов;
3- на конструктивный состав;
4- на шаг и отступы от края корпуса выводов;
5- на применяемые материалы корпусов.
Вопрос 10.14 В основной комплект электрических схем гибридной микросхемы включаются:
1- электрические схемы микросхемы, как сборочной единицы;
2- электрические схемы применённых кристаллов;
4.2 Вопросы самоконтроля лабораторного практикума
Вопросы контроля готовности к выполнению задания работы размещены в описаниях работ лабораторного практикума [3.3.1] и применяются для самоконтроля подготовки при допуске к их выполнению.
4.3 Примерный перечень экзаменационных билетов по дисциплине
Билет № 1
1. Биполярный транзистор, как основа для ИС биполярной технологии. Варианты структур изолированных БПТ. Сравнительная характеристика.
2. Задача. Определите размеры и представьте эскиз контактного перехода резистора при следующих данных: РR = 0,2 вт, РУД = 2 вт/см2, R□ = 0,4 ком, R = 4 ком, Р0 = 0,2 ом∙мм2, ∆l = ∆с = 50 мкм.
Определите
погрешность Rk/R(.Rk
– сопротивление
контактов).
Билет № 2
1. Способы изоляции элементов п/п ИС. Оценка по технологической совместимости процессов изоляции и реализации параметров п/п приборов. Сравнительная характеристика по качеству изоляции. Зависимости качества изоляции от первичных определяющих параметров.
2. Задача. Определите напряжение пробоя и удельную емкость изоляции структуры ЭПСК по донной и боковой поверхности при следующих данных: материал Si; NЭПС = 1017 [см-3]; NP = 1016 [см-3]; Nразд.пов. = 1018 [см-3]; FК = 0,7 в. – конт. разность, NЭПС = 6 мкм; ХРАЗД = 8 мкм.
Билет № 3
1. Различия в понятиях «вариант структуры», «технологический вариант структуры»? Законы распределения примесей в слоях ИС. Параметры распределений?
2. Задача. Определите толщину коллекторного слоя структуры с ЭПСВ (n-p-n) при следующих данных: NЭПС = 1018 см-3; NОСНОВ = 1016 см-3; Nmаx коллектора = 5∙1018 см-3; hэпс=3 мкм; Xкп=5мкм. Используя планшеты Ирвина, выполните расчет сопротивления квадрата слоя коллектора.
Билет № 4
1. Планарность конструкций элементов ИС. Следствия планарности конструкций. Причины перехода на планарные конструкции. Состав элементов п/п ИС и ГИС (соответственно на кристаллах и платах).
2. Для однополосковых планарных конструкций электродов к эмиттеру и базе БПТ приведите и объясните ожидаемую графическую форму зависимости плотности тока в электродах от координат Х, У. Начало системы координат на плоскости каждой из названных электродных областей предпочтительно совместить с границей начала активной области электрода.
Билет № 5
1. Электрические схемы замещения для физико-топологических моделей структур и топологий. Назначение схем для представления конструкций и применения в проектировании БПТ ИМС.
2. Задача. Определите графоаналитическим способом сопротивление квадрата слоя коллектора под базовым слоем при следующих данных: тип проводимости – n; коллектор структуры ЭПСК со скрытым n+ слоем.
NЭПСК = 1016 см-3; Nmax скр.n+ = 1018 см-3; Nпластины = 1015 см-3; ХКР – 8,5 мкМ; ХЭПСК = 6,5 мкМ, Xkb = 2,5 мкМ.
Используйте необходимые планшеты Ирвина.
Билет № 6
1. Удельные сопротивления п/п слоев. Зависимость от первичных параметров слоев. Определение, область применения в проектировании. Типовые значения (удельные сопротивления поверхностные и переходные).
2. Задача. Учтите в Т-образной схеме замещения элементы физико-топологической модели биполярного транзистора структуры ЭПСБ и одиночными контактами к эмиттеру, базе, коллектору.
Поясните порядок учета объемных и поверхностных областей в модели.
Билет № 7
1. Связь между первичными параметрами технологической структуры ЭПСК для БПТ. Обеспечение электрической прочности структуры на этапе проектирования. Особенности учета скрытого слоя в структуре.
2. Задача. В структуре ЭПСК n-p-n необходимо обеспечить напряжение (рабочее) изоляции коллектор – основание ≥ 10в. Известно: толщина ЭПС – 8 мкМ; глубина разделительной диффузии -10 мкМ; NЭПСК = 1016 см-3.
Определите концентрации в пластине и на поверхности разделительной области, при которых требование задания удовлетворяется.
Билет № 8
1. Связь между первичными параметрами технологической структуры ЭПСВ для БПТ. Обеспечение электрической прочности структуры на этапе
проектирования.
2. Задача. В структуре ЭПСВ концентрация примесей ЭПС и исходной пластины равны NЭПС. Толщина ЭПС = 6 мкМ; ХКВ = 3 мкМ. Глубина разделительной диффузии - 4 мкМ. Максимальные концентрации в разделительной области и слое коллектора относятся как 1/5. Сравните напряжени см-3е пробоя изоляции коллектора по боковой поверхности и основанию.
Билет № 9
1. Выбор первичных параметров структуры БПТ для обеспечения заданного коэффициента передачи тока в структуре. Отличия выбора для ЭПСК и ЭПСВ структур. Учет коэффициента умножения.
2. Задача. Определите коэффициент передачи тока базы в структуре БПТ (n-p-n) с ЭПС базы при рабочем напряжении UКЭ = 4в и следующих данных: Neo = 1020 см-3; Nbo = 1017 см-3; Nkm = 1018 см-3; Хeb = 10 – 4 см ; Хkb= 2∙10-4 см; Xэпс = 5∙10-4 см; Feb = Fkb = 0,7 в; Tnb= 1 мкС; Tpe = 0,1мкС; Ukb проб.> 20 в; Dnb = 5 см2/сек.
Билет № 10
1. Состав определяющих параметров назначения БПТ. Влияние параметров структуры на параметры назначения БПТ.
2. Задача. При неизменном токе эмиттера БПТ (n-p-n) типа оцените изменение коэффициента передачи тока базы при увеличении напряжения между коллектором и эмиттером с 4 до 8 вольт при следующих данных: структура – ЭПСК; Ueb = 0,6 в; Web(0)= 0,1мкМ; Wkb(0) = 0,3мкМ; Хkb = 2мкМ; Хeb =1мкМ; La = 0,3мкМ; Ld = 0,1мкМ; Dnb = 5см2/сек; Tpe= 0,1мкС; Tnb= 1мкС; Ukb проб.= 35 в;