Доклад 1.. Интегральные микросхемы и современный узел ра
 Скачать 0.67 Mb.
|
|
НАО «Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева» Доклад на тему: «Интегральные микросхемы и современный узел РА» Выполнил студент 1 курса очного отделения Факультета инженерии и цифровых технологий Шифр 6B07106 Ивлев И.Е. 2020 год Что такое интегральная микросхема? Интегральная микросхема - это миниатюрный электронный блок, содержащий в общем корпусе транзисторы, диоды, резисторы и другие, активные и пассивные элементы, число которых может достигать нескольких десятков тысяч. Одна микросхема Может заменить целый блок радиоприемника, электронной вычислительной машины (ЭВМ) и электронного автомата. «Механизм» наручных электронных часов, например, — это всего лишь одна большая микросхема.  В конце 1958 года и в первой половине 1959 года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Три человека, представлявшие три частные американские корпорации, решили три фундаментальные проблемы, препятствовавшие созданию интегральных схем. Джек Килби из Texas Instruments запатентовал принцип объединения, создал первые несовершенные прототипы ИС и довёл их до серийного производства. Курт Леговец из Sprague Electric Company изобрёл способ электрической изоляции компонентов, сформированных на одном кристалле полупроводника (изоляцию p-n-переходом (англ. P–n junction isolation)). Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor изобрёл способ электрического соединения компонентов ИС (металлизацию алюминием) и предложил усовершенствованный вариант изоляции компонентов на базе новейшей планарной технологии Жана Эрни (англ. Jean Hoerni). 27 сентября 1960 года группа Джея Ласта (англ. Jay Last) создала на Fairchild Semiconductor первую работоспособную полупроводниковую ИС по идеям Нойса и Эрни. Элементы и компоненты ИМС. Элемент ИМС - это часть ИМС, выполняющая функцию транзистора, резистора или другого электро-радио элемента, изготовленного в едином технологическом цикле при создании ИМС и не представляющая собой самостоятельное изделие. Компонент ИМС представляет собой самостоятельное комплектующее изделие ( является самостоятельным до установки в ИМС), которое устанавливают в ИМС в процессе ее изготовления. Степень интеграции ИМС. Степень интеграции - это показатель степени сложности ИМС, характеризуемой числом элементов, полученных с помощью интегральной технологии на общем кристалле. Для характеристики степени интеграции используют показатель К=lgN, где N -- число элементов ИМС. В зависимости от значения К условно различают ИМС малой степени интеграции, средней степени интеграции, большие интегральные схемы (БИС) и сверхбольшие (СБИС).  Повышение степени интеграции ИМС является, таким образом, важнейшей задачей микроэлектроники, в значительной мере определяющей основные тенденции схемотехнических и конструкторско-технологических разработок. Среди факторов, ограничивающих степень интеграции, важное место занимает технологический фактор. В полупроводниковой интегральной микросхеме нельзя заменить или даже исправить дефектный элемент. При наличии хотя бы одного дефектного элемента ИМС целиком бракуется. Плотность дефектов в свою очередь - определяется качеством технологического процесса и прежде всего процесса фотолитографии. Полупроводниковые и гибридные ИМС. Гибридная интегральная схема (гибридная микросхема, микросборка, ГИС, ГИМС) — интегральная схема, в которой наряду с элементами, неразъёмно- связанными на поверхности или в объёме подложки, используются навесные микроминиатюрные элементы (транзисторы, конденсаторы, полупроводниковые диоды, катушки индуктивности, вакуумные электронные приборы, кварцевые резонаторы и др.). В зависимости от метода изготовления неразъёмно-связанных элементов различают гибридные, плёночную и полупроводниковую интегральные схемы. Полупроводниковая ИМС – это функциональный электронный узел, элементы и соединения которого конструктивно неразделимы и изготовляются одновременно в едином технологическом процессе в объеме и на поверхности полупроводникового кристалла.  Создание полупроводниковой ИМС сводится к формированию в приповерхностном слое полупроводниковой пластины элементов (транзисторов, диодов, резисторов) и их последующему объединению в функциональную схему пленочными проводниками по поверхности пластины (меж соединениями). Аналоговые и цифровые ИМС. Аналоговые интегральные микросхемы (АИМС) предназначены для преобразования и обработки сигналов (информации), изменяющихся по закону непрерывной функции. В аналоговых интегральных схемах преобразование (обработка) и выдача сигнала осуществляются путем плавного (непрерывного) изменения напряжения (или тока). Выходной сигнал на любом элементе АИМС является непрерывной функцией входного сигнала. Частным случаем АИМС являются микросхемы с линейной характеристикой — линейные АИМС. В линейных интегральных схемах выходной сигнал представляет собой линейную функцию входного сигнала с заданным коэффициентом усиления (передачи) без искажения. Цифровая интегральная микросхема — электронная схема, представляющая собой некоторую совокупность элементов и выполняющая определенную функцию: логическую, хранения информации, вспомогательную и специальную (иногда одна и та же ЦИС может выполнять несколько функций). Цифровые интегральные схемы (ЦИС), предназначенные для приема, преобразования (обработки) и выдачи сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции, выраженной в двоичном или другом цифровом коде, представляют собой множество транзитных ключей, обладающих двумя устойчивыми состояниями (разомкнутым и замкнутым). Используемые источники: https://radiostorage.net/538-chto-takoe-integralnaya-mikroskhema-ims.html https://ru.wikipedia.org/wiki/Интегральная_схема https://www.youtube.com/results?search_query=элементы+и+компоненты+ИМС https://studbooks.net/2357550/tehnika/stepen_integratsii https://studref.com/432859/tehnika/klassifikatsiya_tsifrovyh_integralnyh_mikroshem_tsims |