17
Внешний вид и увеличенное изображение фрагмента
кристалла полупроводниковой микросхемы приведены на рис.
1.8.
а)
б)
Рис. 1.8. Внешний вид (
а) и увеличенное изображение
фрагмента кристалла (
б) полупроводниковой микросхемы
По виду подложки полупроводниковые ИМС можно раз-
делить на два типа:
- на полупроводниковых подложках;
- на диэлектрических подложках.
Среди полупроводниковых материалов наибольшее рас-
пространение для изготовления ИМС получили кремний и ар-
сенид галлия. В качестве подложки полупроводниковых ИМС
используют в основном кремниевые пластины толщиной от
100 мкм и диаметром до 500 мм. В
ряде случаев используют
диэлектрические подложки (например, сапфировые).
Для изготовления полупроводниковых приборов и ИМС
используют выпускаемые промышленностью пластины крем-
ния четырех видов:
- однослойные
p- и
n-типов;
- двухслойные
р- или
n-типа с эпитаксиальным
n-слоем,
покрытые оксидом либо нитридом кремния;
- двухслойные
р-типа с эпитаксиальным
n-слоем и скры-
тым
n
+
-слоем;
18
- гетероэпитаксиальные структуры типа кремний на сап-
фире.
Практически все современные ИМС выполняются по по-
лупроводниковой технологии. МС
других типов находят при-
менение только в некоторых специализированных случаях.
Промежуточным типом ИС являются
совмещенные ин-
тегральные схемы. В совмещенных ИМС (рис. 1.9) все актив-
ные элементы и часть пассивных изготовляют по полупровод-
никовой технологии в пластине кремния, а часть пассивных
элементов - по тонкопленочной технологии. Пассивные эле-
менты располагают на поверхности защитного диэлектрика.
Технология совмещенных ИМС
позволяет использовать пре-
имущества пленочных и полупроводниковых ИМС и создавать
пассивные элементы, обладающие лучшей стабильностью ха-
рактеристик, по сравнению с пассивными элементами обыч-
ных полупроводниковых ИМС.
Рис. 1.9. Структура совмещенной интегральной микросхемы;
электрическая схема приведена на рис. 1.5,
б
Полупроводниковые ИС имеют ряд существенных пре-
имуществ по сравнению с обычными устройствами, в которых
используются дискретные элементы.
Перечислим наиболее
очевидные из них.
Производство ИС рентабельно, так как здесь в едином
технологическом цикле изготовляется большое число иден-
тичных изделий. Все кристаллы, полученные из одной пласти-
19
ны, имеют одинаковые характеристики,
чего невозможно до-
биться, применяя дискретные элементы.
Изделия, в которых используются ИС, отличаются высо-
кой надежностью. Это связано с тем, что все внутренние меж-
соединения образуются в процессе изготовления ИС, так что
отпадает необходимость пайки.
Малые габаритные размеры ИС обусловили их широкое
применение, особенно в таких областях,
как вычислительная
техника и системы связи, где требуются малая масса изделий и
высокое быстродействие.
Хорошие эксплуатационные характеристики и низкая
стоимость позволяют использовать весьма сложные ИС, что
повышает качество работы устройств, в которых они исполь-
зуются.
Интегральным схемам присущи и ограничения.
Характеристики ИС в области
высоких частот ухудша-
ются из-за наличия паразитных емкостей.
Пассивные элементы имеют большие значения темпера-
турных коэффициентов.
Сопротивления резисторов лежат в пределах 10 - 50 кОм,
емкости конденсаторов менее 200 пФ.
В интегральном исполнении крайне трудно создавать ка-
тушки индуктивности.
Готовая микросхема должна быть изолирована от окру-
жающей среды. По способу герметизации для защиты от
внешних воздействий различают следующие группы ИМС:
-
корпусные ИМС, помещенные в специальный корпус,
позволяющий производить их
монтаж с помощью пайки или
специальных контактных разъемов (рис. 1.10,
а, б);
-
бескорпусные ИМС - покрытые специальным эпоксид-
ным компаундом и предназначенные для непосредственного
монтажа на печатную плату, которая играет роль корпуса
ИМС (рис. 1.10,
в).
20
а)
б)
в)
Рис. 1.10. Внешний вид корпусных (
а, б) и бескорпусных (
в)
микросхем
По функциональному назначению (виду обрабатываемо-
го сигнала) ИС подразделяются на
аналоговые и
цифровые.
Do'stlaringiz bilan baham: 
