 |
Основные термины и определения
|
|
|
|
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра телевидения и управления (ТУ)
В.Ф. Коновалов
МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
Учебное пособие
Введение
Учебное пособие предназначено для помощи студентам специальностей 201400 «Аудиовизуальная техника», 201500 «Бытовая радиоэлектронная аппаратура», 230700 «Сервис электронных систем безопасности» при изучении раздела курса «Электроника» «3.5. Микроэлектроника».
МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Микроэлектроника – это раздел электроники, включающий исследование, конструирование и производство интегральных микросхем и радиоэлектронной аппаратуры на их основе.
Интегральная микросхема (микросхема) – это микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала и (или) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов), которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.
Элемент – это часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая не может быть выделена как самостоятельное изделие. Под электрорадиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденсатор и др. Элементы могут выполнять и более сложные функции, например логические (логические элементы) или запоминание информации (элементы памяти).
Компонент – это часть микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное изделие. Компоненты устанавливаются на подложке микросхемы при выполнении сборочно-монтажных операций. К простым компонентам относятся бескорпусные диоды и транзисторы, специальные типы конденсаторов, малогабаритные катушки индуктивности и др. Сложные компоненты содержат несколько элементов, например диодные сборки.
|
|
|
Плотность упаковки – это отношение числа простых компонентов и элементов, в том числе содержащихся в составе сложных компонентов, к объему микросхемы без учета объема выводов.
С точки зрения внутреннего устройства микросхема представляет собой совокупность большого числа элементов и компонентов, размещенных на поверхности или в объеме общей диэлектрической или полупроводниковой подложки. Термин «интегральная» отражает конструктивное объединение элементов и компонентов, а также полное или частичное объединение технологических процессов их изготовления.
При использовании в радиоэлектронной аппаратуре сами микросхемы являются элементами, т. е. простейшими неделимыми единицами. В этом смысле они составляют элементную базу радиоэлектронной аппаратуры.
Критерием оценки сложности микросхемы, т. е. числа N содержащихся в ней элементов и простых компонентов, является степень интеграции. Она определяется коэффициентом 
, значение которого округляется до ближайшего большего целого числа. Так, микросхема первой степени интеграции (К = 1) содержит до 10 элементов и простых компонентов, второй степени интеграции (К = 2) – свыше 10 до 100, третьей степени интеграции (К = 3) – свыше 100 до 1000 и т.д. В настоящее время микросхему, содержащую 500 и более элементов, изготовленных по биполярной технологии, или 1000 и более элементов, изготовленных по МДП-технологии, называют большой интегральной микросхемой (БИС). Если число элементов превышает 10000, то микросхему называют сверхбольшой (СБИС).
Микросхемотехника ( интегральная схемотехника) как одна из основ микроэлектроники охватывает исследования и разработку оптимальных схем. Многие современные микросхемы являются очень сложными электронными устройствами, поэтому при их описании и анализе используются, по меньшей мере, два уровня схемотехнического представления. Первый наиболее детальный уровень – это электрическая схема. Она определяет электрические соединения элементов (транзисторов, диодов, резисторов и др.); на этом уровне устанавливается связь между электрическими параметрами схемы и параметрами входящих в нее элементов. Второй уровень – это структурная схема. Она определяет функциональное соединение отдельных каскадов, описываемых электрическими схемами.
|
|
|
По функциональному назначению микросхемы подразделяются на цифровые и аналоговые. Цифровая микросхема предназначена для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. В аналоговых микросхемах сигналы изменяются по закону непрерывной функции. Самый распространенный тип аналоговых микросхем – это операционные усилители. Частным случаем аналоговых микросхем являются микросхемы диапазона СВЧ.
|
|
|
