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 ГОСТ 17021-88 «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 межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.

Пленочная интегральная микросхема - интегральная микросхема, все элементы и межэлементные 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).

Примечание к 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

СИС(3-4ст.) > 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).

Цифровая ИС - интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по з-ну дискретной функции (логич. микросхема)

Степень интеграции интегральной микросхемы - показатель степени сложения микросхемы, хар-ый числом содержащихся в ней эл-ов и компонентов.

Определяется по фор-ле: K=L*N, где

К - коэф., определяющий степень интеграции, округляемый до ближайшего больше целого числа.

N - число эл-ов и компонентов, входящих в интегральную микросхему.

Серия интегральных микросхем - совокупность интегральных микросхем, кот. могут выполнять различные функции, имеющие единое конструктивно- технологическое исполнение и предназначенные для совместного применения.

В ГОСТ 17467-88 приведены термины, касающиеся конструктивных ИС.

Тело корпуса - часть корпуса без выводов.

Позиция вывода - одно из нескольких равноотстоящих др. от др. место положений выводов на выходе из тела корпуса, разложенных по окружностям или в ряду, которое может быть занято или не занято выводом, каждая позиция вывода отмечена порядковым номером.

Установочная плоскость - плоскость, на которую устанавливается интегральная микросхема.

Ключ - конструктивная особенность, кот. опр-ет позицию вывода!.

На низшем, нулевом, уровне конструктивной иерархии ЭВА любого типа и назначения находятся ИС, выполняющие логич., вспомогат., специальные функции, а также функции запоминания.