Интегральные микросхемы (ИС)

Лекция №1.

ИС - это микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования обработки сигналов, и имеющая высокую плотность упаковки электрически - соединенных элементов (или элементов и компонентов), и (или) кристаллов, которое с точки зрения требования к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.

Полупроводниковые интегральные микросхемы – это ИС, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.

Пленочная интегральная микросхема – ИС, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены в виде пленок(частный случай- тонкопленочные и толстопленочные).

Гибридная ИС - ИС, содержащая кроме элементов компоненты и (или) кристаллы (частным случаем гибридных ИС являются многокристальные ИС).

В настоящее время существуют ИС 6 степеней интеграции:

МИС - малые интегральные схемы - это ИС, содержащие до 100 соединений и(или) компонентов включительно. (1..2 степень интеграции)

СИС - средние интегральные микросхемы - это интегральные ИС, содержащие от 100 до 1000 элементов и (или) компонентов для цифровых ИС, и от 100 до 500 – для аналоговых ИС. (2..3 степень интеграции).

БИС - большие интегральные микросхемы - это ИС,содержащая свыше 1000 элементов и (или) компонентов для цифровых ИС, и свыше 500 для аналоговых. (3..4 степень интеграции).

СБИС - это интегральная схема, содержащая свыше 100 тыс. элементов и (или) компонентов для цифровых ИС с регулярной структурой построения свыше 50 тыс. для ИС с нерегулярной структурой построения, и свыше 10 тыс. для аналоговых ИС. (4..6 степень интеграции).

Примечание: к цифровым ИС с регулярной структурой построения относят схемы запоминающих устройств и схемы на основе базовых матричных сигналов и с нерегулярной структурой построения- это схемы вычислительных средств.

ССИС - это цифровая ИС, функциональное быстродействие которой не менее 1*1013 Гц/см3 на 1 логический элемент.

Под функциональным быстродействием понимают произведение рабочей частоты логического элемента.

Классификация микросхем

Аналоговая интегральная микросхема - это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов по закону непрерывной функции. Частным случаем является линейная интегральная схема.

Цифровая интегральная микросхема - это ИС, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции (частным случаем является логическая микросхема).

Степень интеграции ИС - это показатель степень сложности микросхемы, характеризуемый числом содержащихся в ней элементов и компонентов: k=log(N), где к- коэффициент, опр. Степень интеграции, округляемый до ближайшего большего целого числа. N- число элементов и компонентов, входящих в интегральную микросхему.

Серия интегральных микросхем- совокупность типов интегральных микросхем, которые могут выполнять различные функции, имеют единое конструктивно- технологическое исполнения и предназначено для совместного применения.

Разновидностью полупроводниковых ИС являются совмещенные ИС. В совмещенных ИС активные элементы выполняются внутри полупроводниковый подложки, а пассивная часть в виде металлических пленок на ее поверхности. Цифровые интегральные микросхемы используют в ЦВМ, устройства дискретной автоматики и т.д.

К ним принадлежат микропроцессорные схемы, схемы памяти и ИС, выполняющие логические функции. Линейные и ленейно-импульсные ИС применяются в аналоговых вычислительных машинах и устройствах преобразования информации. К ним относятся различные операционные усилители, компараторы и др. схемы.

В основу классификации цифровых микросхем положены 3 признака:

1) Вид компонентов логической схемы, на которых выполняются логические операции над входными переменными.

2) Способ соединения полупроводниковых приборов в логическую схему.

3) Вид связи между логическими схемами.

Поиск по сайту: