«Товарознавство»

1.7. Інтегральні мікросхеми

1.7.1. Загальні відомості про інтегральні мікросхеми

Інтегральною мікросхемою (ІМС) називають мікроелект ронний виріб, що виконує визначену функцію перетворення, обробки сигналу і (або) накопичування інформації і має висо ку щільність упакування електрично з’єднаних елементів (або елементів і компонентів) і (або) кристалів, що з точки зору вимог до випробувань, приймання, постачання й експлуатації розглядається як єдине ціле.

Елемент ІМС – частина ІМС, що виконує функцію якогось електрорадіоелемента, що виготовлена невід’ємно від кристала або підложки і не може бути виділена як самостійний виріб щодо вимог до випробувань, приймання, постачання й експлу атації (під електрорадіоелементом розуміють транзистор, діод, резистор, конденсатор і ін.).

Компонент ІМС – частина ІМС, що виконує функції яко гось електрорадіоелементу, яку можна розглядати як само стійний виріб щодо вимог до випробувань, приймання, поста чання й експлуатації.

Корпус ІМС – частина конструкцій ІМС, призначена для захисту ІМС від зовнішніх впливів і для з’єднання з зовнішн іми електричними ланцюгами за допомогою виводів.

Ступінь інтеграції ІМС – показник ступеня складності ІМС, що характеризується числом елементів, які містяться в ній, і компонентів. ІМС першого ступеня інтеграції містить до 10 елементів і компонентів включно, ІМС другого ступеня інтег рації — від 11 до 100 і т.д.

Серія ІМС – сукупність типів ІМС, що можуть виконувати різні функції, мають єдине конструктивно технологічне вико нання і призначені для спільного застосування.

40

Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

1.7.2. Класифікація ІС

Залежно від технології виготовлення інтегральні схеми діляться на напівпровідникові, плівкові та гібридні.

Напівпровідниковою інтегральною схемою називається ІС, всі елементи і міжелементні з’єднання якої виконані в середині та на поверхні напівпровідника.

Плівковою інтегральною схемою називається ІС, всі елемен ти і міжелементні з’єднання якої виконані тільки у вигляді плівок. Варіантами технічного виконання плівкових інтеграль них схем є тонко і товстоплінкові ІС. До тонкоплінкових умов но відносять ІС із товщиною плівок до 1 мкм, а до товстоплін кових – ІС із товщиною плівок понад 1 мкм.

Гібридною інтегральною схемою називається ІС, що містить крім елементів, нерозривно зв’язаних із поверхнею підложки, прості та складні компоненти.

Таблиця 1.18.

Функціональна класифікація ІС

41

«Товарознавство»

Продовження таблиці 1.18

42

Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

Продовження таблиці 1.18

Гібридні ІС виготовляються за тонко або товстоплівковою технологією з використанням безкорпусних напівпровіднико вих приладів і керамічних конденсаторів. Для гібридних інтег ральних мікросхем виготовляються спеціальні безкорпусні ком плектні елементи: діоди, діодні збірки, біполярні та польові транзистори, керамічні конденсатори. Захист безкорпусних елементів від короткочасного впливу зовнішнього середовища

43

«Товарознавство»

до установки їх у ІС здійснюється за допомогою спеціального вологостійкого покриття або вологонепроникненого упакування.

Залежно від функціонального призначення інтегральні схе ми діляться на дві основні групи – аналогові та цифрові.

До аналогових відносять ІС, призначені для перетворення й обробки сигналів, що змінюються за законом безупинної функції, цифрових – ІС, за допомогою яких перетворюються й оброблю ються сигнали, виражені в двоїчному або іншому цифровому коді.

Аналогові та цифрові ІС випускаються у вигляді серій, які містять сукупність ІС, що виконують різні функції, але мають єдине конструктивно технологічне виконання і призначені для спільного застосування. Інтегральні схеми однієї серії, як пра вило, мають єдині напруги джерел живлення, які погоджені за вхідними і вихідними опорами, рівнями сигналів.

44

Розділ 1. Едектронні комплексні вироби

За конструктивно технологічною ознакою всі цифрові ІС діляться на групи. За характером виконуваних функцій в апа ратурі ІС підрозділяються на підгрупи і види всередині підгруп (табл. 1.20.).

Таблиця 1.20.

Класифікація цифрових ІС за функціональною ознакою

45

«Товарознавство»

Ступінь інтеграції логічних цифрових інтегральних мікрос хем визначається числом найпростіших логічних елементів (табл. 1.21.). Функціональну складність ІС пристроїв, що запа м’ятовують, можна оцінювати числом бітів пам’яті на кристалі.

Таблиця 1.21.

Характеристика ІС різного ступеня інтеграції

СІС – інтегральна схема середнього ступеня інтеграції ВІС –інтегральна схема більшого ступеня інтеграції НВІС – інтегральна схема найбільшого ступеня інтеграції

За схемої технологічної реалізації розрізняють такі види МС: транзисторні схеми (логіка) із резисторними (РТЛ) і ре зисторно конденсаторними (РКТЛ) зв’язками, діодно транзи сторні схеми (ДТЛ), емітернозв’язані транзисторні схеми (ЕЗЛ), транзисторно транзисторні схеми (ТТЛ), інтегральні інжекційні схеми (ІІЛ або І2Л), ТТЛ і ІІЛ схеми з діодами Шотки (відповідно до ТТЛШ і ІІЛШ), схеми на p і n каналь них транзисторах із структурою метал окисел напівпровідник, схеми на основі транзисторів із структурою метал нітрид оки сел напівпровідник (МОН), схеми на приладах із зарядовим зв’язком (табл. 1.22.).

46