|
2. Задания на выполнение лабораторного занятия.
2.1. Изучить систему обозначений ИС и дать краткую характеристику каждой ИС в заданном комплексе ИС: функциональная функция, тип технологии, область применения, основные параметры и т.д.з.
2.2. Нарисуйте и объясните структуру наблюдаемого Имскристалла с помощью микроскопа.
3. Задание на выполнение лабораторной работы:
3.1. Ознакомьтесь с демонстрационным макетом и наглядными пособиями.
3.2. Определите наименование, классификацию видов ИС в заданном комплексе и каждой категории ИС.
3.3. С помощью справочника дайте характеристику изучаемой ИМС: выполняемую функцию, область применения, основные электрические параметры.
3.4. Используя основные этапы подготовки ИС, дать общее описание последовательности технологических этапов подготовки ИС и дать их краткую характеристику.
3.5. Установите образец проводящей пластины в поле зрения микроскопа, чтобы получить четкое изображение и нарисовать видимое изображение.
2.6. К какому технологическому этапу относится наблюдаемое изображение.
Содержание отчета:
- основные обозначения ИМС в заданном комплексе;
- краткая характеристика для каждой ИИС в заданном комплексе;
- описание технологических этапов изготовления полупроводниковых и гибридных ИС;
-изображение кристаллической структуры ИМС, наблюдаемое под микроскопом, и описание сущности технологического этапа, соответствующего этому изображению.
Контрольные вопросы
Что такое интегральная микросхема (ИС)?
Интегра́льная (микро)схе́ма (ИС, ИМС, IC (англ.)); микросхе́ма, м/сх; чип (англ. chip: «тонкая пластинка»: первоначально термин относился к пластинке кристалла микросхемы) — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности (кристалл), изготовленная на полупроводниковой подложке (пластине или плёнке) и помещённая в неразборный корпус или без такового в случае вхождения в состав микросборки
Каковы основные характеристики ИИС ?
ИИС характеризуется также общетехническими показателями: габариты, масса, потребляемая мощность, показатели безопасности, надежность и др. Определенной спецификой среди этих показателей обладает надежность, так как она определяется не только надежностью технических средств и общей структурой ИИС, но зависит и от свойств программно-математического обеспечения.
Что называется элементом и компонентом ИМС ?
Компонентом ИМС также называется ее часть, реализующая функции какого-либо электрорадиоэлемента. Но данная часть перед монтажом ИМС была изготовлена как самостоятельное изделие в специальной упаковке (комплектующее изделие). Компонент в принципе может быть отделен от ИМС.
Объясните разницу между вуалевыми, гибридными и полупроводниковыми IMS.
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.
5. Почему транзисторная структура служит основой для изготовления различных элементов ИС ?
Для создания диода нужно сформировать один р-n-переход. Но в биполярных ИМС основной структурой является транзисторная, поэтому диоды получают путем диодного включения транзисторов. Возможны пять вариантов таких включений.
6. Как изолировать элементы ИС друг от друга ?
Изоляция элементов ИС электронно-дырочным переходом (р-п-пе- реходом) является наиболее простой и дешевой и выполняется по планарно-диффузионной, планарно-эпитаксиальной технологии и планарной технологии с коллекторной изолирующей диффузией (КИД). При таком способе изоляции элемент или отдельная область отделяется от остального объема кристалла электронно-дырочным /ья-переходом (диодная изоляция), т.е. для каждого элемента или отдельной области в кристалле формируется своя локальная область, которую называют «карманом» или «островком». В таких локальных областях («карманах») в кристалле полупроводника, окруженных электронно-дырочным переходом, формируются необходимые пассивные или активные элементы, а также отдельные «карманы» могут быть объединены в более крупные локальные области и также изолироваться от других локальных областей р-п-переходом, т.е. диодной изоляцией. Электрический переход между «карманом» и подложкой (изоляционный /ья-переход) поддерживается в работающей ИМС обратным смещением при подаче соответствующего потенциала на подложку. В ИМС с подложкой p-типа «карманы» формируются я-типа и в этом случае для создания электрической изоляции обратно смещенным р-я-переходом на подложку необходимо подать отрицательный потенциал. Переход в этом случае имеет высокое сопротивление (несколько МОм).
8. Как определяется уровень сложности цифровых и аналоговых ИМС ?
Степень интеграции интегральной микросхемы – показатель степени сложности микросхемы, характеризуемый числом содержащихся в ней элементов и компонентов.Сверхбольшая интегральная микросхема (СБИС) — ИС, содержащая свыше 100000 элементов и (или) компонентов для цифровых ИС с регулярной структурой построения, свыше 50000 – для цифровых ИС с нерегулярной структурой построения, и свыше 10000 – для аналоговых ИС (5..7 степень).
9. Какие сигналы преобразуются в аналоговых и цифровых ИМС ?
Аналоговые ИМС - это микросхемы выполняющие преобразование и обработку сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Аналоговые ИМС строятся на основе базовых элементарных каскадов. Например:
- усилители, обеспечивающие усиление напряжения и тока;
- повторители напряжения, усиливающие ток;
- повторители тока, усиливающие напряжение.
К аналоговым ИМС относятся усилители постоянного тока, дифференциальные усилители, операционные усилители, аналоговые коммутаторы и компараторы.
Цифровые микросхемы реализуются на основе базовых логических элементов. Логическими элементами (ЛЭ) называют электронные схемы, выполняющие простейшие логические операции над переменными, которые могут принимать только два дискретных значения «О» и «1». Простейшие логические операции НЕ-, И-, ИЛИ-. Кроме простейших используют и более сложные логические операции И-НЕ, ИЛИ-HE и т.д.
Первые серии цифровых микросхем выпускались на биполярных транзисторах, затем на МОП и КМОП транзисторах. Позднее начали выпускать сверхскоростные микросхемы на арсенид галлиевых полевых транзисторах.
Вывод:
В этом лабораторном работе мы изучили системы обозначений ИМС.
Do'stlaringiz bilan baham: |
