9. Суміщені інтегральні мікросхеми.

Технологія напівпровідникових ІМ вже включає в себе операції по виготовленню тонких шарів у вигляді ізолюючих плівок Si02 і напилених плівок металів для міжелементних сполук. Звідси зовсім близько до ідеї доповнити напівпровідникові ІМ тонкоплівковими елементами. Відмінними рисами суміщених ІМ є застосування додаткових резистивних і діелектричних матеріалів поряд з кремнієм, Si02 і чистими металами для міжелементних сполук, а також незалежність принципу дії тонкоплівкових елементів від кремнію. На 2-75 показана негерметізі-роваіная поєднана ІМ. Перевага гібридної технології полягає насамперед у розширенні та поліпшенні спектру використовуваних елементів і в зменшенні гальванічних і ємнісних зв'язків лінійних елементів, тому що замість ізоляції обратносіещеннимнр-п переходами використовують досконалішу ізоляцію плівками SiOj. Хоча за допомогою поділу операцій виготовлення діодів і транзисторів, з одного боку, і лінійних подібних елементів-з іншого, можлива оптимізація параметрів окремих елементів, вихід придатних ІМ зменшується через велику кількість технологічних операцій. Шари осаджують переважно методами термовакуумного випаровування і катодного розпилення, малюнок отримують фотолитографией або на основі застосування вільних масок. Найбільші технологічні труднощі виникають через температурних навантажень врятермокоипресснн, в також прв кріпленні кристала до основи корпусу, що може привести до зміни номіналів тонкоплівкових інтегральних елементів.

10. Переваги та недоліки інтегральних схем.

Перевагою ІМС є висока надійність, малі розміри і маса. Плітність активних елементів в БІС досягає 103 ≈ 104 на 1 см3. При установці мікросхем в друковані плати і з'єднанні їх у блоки щільність елементів складає 100 ≈ 500 на 1 см3, що в 10 ≈ 50 разів вище, ніж при використанні окремих транзисторів, діодів, резистором в мікромодульних пристроях.

Інтегральні схеми без інерційні в роботі. Завдяки не великим, розмірами в мікросхемах знижуються міжелектродні ємності й індуктивності сполучних проводів, що дозволяє використовувати їх на надвисоких частотах (до 3 ГГц) і в логічних схемах з малим часом затримки (до 0,1 не).

Мікросхеми економічні (від 10 до 200 мВт) і зменшують розхід електроенергії і масу джерел живлення.

Основним недоліком ІМС є мала вихідна потужність (50 ≈ 100 мВт).

11. Великі інтегральні схеми (віс)

Одним з найважливіших шляхів вдосконалення обчислювальної техніки є широке застосування в ній досягнень сучасної мікроелектроніки. Успіхи напівпровідникової інтегральної електроніки привели до створення нового класу складних функціональних електронних виробів - великих інтегральних схем, які стали основною елементною базою ЕОМ четвертого покоління (кінець 70-х років).

В одній такій схемі об'ємом всього лише в частки кубічного сантиметра розміщується блок, що займав в ЕОМ першого покоління цілу шафу. У результаті досягнуто суттєве підвищення продуктивності ЕОМ.

Якщо в ЕОМ третього покоління швидкодія сягає 20-30 млн операцій за секунду, то в машинах четвертого покоління продуктивність досягає сотень мільйонів операцій у секунду. Відповідно зростає й обсяг пам'яті. Поряд з удосконаленням традиційних пристроїв пам'яті на магнітних дисках і стрічках створюється пам'ять без рухомих частин. Загальний обсяг зовнішньої пам'яті у великих машинах четвертого покоління перевершує 10 14 символів, що еквівалентно бібліотеці, що складається з декількох мільйонів об'ємистих томів.

Кожна мікросхема є мініатюрну електронну схему, сформовану пошарово в кристалі напівпровідника: кремнію, германію і т.д. До складу мікропроцесорних наборів включаються різні типи мікросхем, але всі вони повинні мати єдиний тип міжмодульних зв'язків, заснований на стандартизації параметрів сигналів взаємодії (амплітуда, полярність, тривалість імпульсів і т.п.). Основу набору зазвичай складають великі інтегральні схеми (ВІС) і надвеликі інтегральні схеми (НВІС). У найближчому майбутньому слід очікувати появи ультрабольшой ІС (УБИС).

Всі сучасні ЕОМ будуються на мікропроцесорних наборах, основу яких складають великі (ВІС) і надвеликі інтегральні схеми (НВІС). Технологічний принцип розробки та виробництваінтегральних схем дієвжепонадчвертьстоліття. Вінполягає в пошаровомувиготовленнічастинелектронних схем по циклу "програма - малюнок - схема".

Першим і доситьприроднимрішеннямцієїпроблеми стало виготовлення так званихзамовних схем, щорозробляютьсякожен раз спеціально для використання в конкретнійапаратурі. У той же час проектуваннязамовних ВІС - вельми тривалий і трудомісткийпроцес, щовикористовуєскладнілюдино-машиннісистемиавтоматизованогопроектування. Тому розробка і виготовленнязамовних ВІС можуть бути економічновиправданітільки при масовомувиробництвіапаратури, в якійцісхемизастосовуються.