1.Интегральные микросхемы (ИС).

Основной элементарной базой современной дискретной механики является интегральная микроэлектроника. Переход к ИС существенно изменил способы построения электронной аппаратуры, поскольку изделия микросхема техники представляют собой законченные функциональные узлы, будь то логические эл-ты для выполнения простейших операций или процессоры вычислительных машин, состоящие из многих тысяч элементов.

1.1 Терминология.

В нашей стране разработан и действует ГОСТ17021-88 «Микросхемы интегральные. Термины и определения».

Некоторые из этих терминов, мы запишем.

Интегральная микросхема (ИС) – микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую мощность электрически соединенных элементов и кристаллов, которые с точки зрения требований к испытаниям рассматриваются как единое целое.

Полупроводниковая интегральная микросхема – интегральная микросхема, все элементы и межэлементы соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.

Пленочная интегральная микросхема –интегральная микросхема, все элементы и межэлементы соединения которой выполнены в виде пленок (толстопленочные и тонкопленочные ИС).

Гибридная интегральная микросхема – интегральная микросхема, содержащая кроме элементов кристаллы (многокристальная ИС).

Тонкопленочная технология – основные материалы:

• для нанесения и создания рисунка или схемы.

• проводящая пленка – медь, алюминий, золото.

• Рулстивный материал – металлы и их сплавы, оксид олова, диэлектрики.

Толстопленочные – в основном кач-ве коммуникационных.

В настоящее время сущ-ют интегральные микросхемы 6-ти степеней интеграции.

1. Малая интегральная микросхема (МИС) - ИС содержащая до 100 элементов и компонентов включительно (1..2 степень).

2. Средняя интегральная микросхема (СИС) - ИС содержащая свыше 100 до 1000 элементов и компонентов для цифровых ИС и свыше 100 до 500 – для аналоговых (2..3 степень).

3. Большая интегральная микросхема (БИС) - ИС содержащая свыше 1000 элементов и компонентов до 1000 элементов и компонентов для цифровых ИС и свыше 500 – для аналоговых (3..4 степень).

4. Сверх большая интегральная микросхема (СБИС) - ИС содержащая свыше 1000 элементов и компонентов до 100000 элементов и компонентов для цифровых ИС с регулярной структурой построения, свыше 50000 – для аналоговых с нерегулярной структурой построения, и свыше 10000 – для аналоговых (5..7 степень).

Примечаниек цифровым ИС с регулярной структурой построения схемы запоминающих устройств и схемы на основе базовых матричных сигналов, с нерегулярной структурой построения схемы вычислительных средств.

5. Сверхскоростная интегральная микросхема (ССИС) – цифровая ИС, функциональное быстродействие которой не менее 1*10¹³Гц/см³ на 1 логический эл-нт.

Под функциональным быстродействием понимают произведение рабочей частоты логич. эл-та, равный обратному учетверенному max значению среднего времени задержки распространения сигнала на число логич. эл-ов, приходящихся на 1 см² площади кристалла.

Классификация ИС по уровням интеграции.

Уровень Число эл-ов и компонентов в одной микросхеме

Интеграции Цифровые микросхемы Аналоговые

на МДМ-транзист. на биполярных микросхемы

МИС (1-2 ст.) <= 100 <= 100 <= 100

CИС (3-4 ст.) > 100 <= 1000 > 100 <= 500 > 100 <= 500

БИС (5-6 ст.) > 1000 <= 10000 > 500 <= 2000 > 500

СБИС (7 ст.) > 100000 > 50000 > 10000

Аналоговая интегральная микросхема - интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов по з-ну непрерывной функции (микросхема с линейчатой хар-ой - линейная ИС).