←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7
Задание на курсовую работу
1.Расшифровать систему условных обозначений микросхемы.
2.Описать технологию изготовления микросхемы.
3.Привести цоколёвку, электрическую схему, электрические
параметры и предельно допустимые режимы эксплуатации
микросхемы.
4.Описать технологические процессы монтажа и демонтажа
микросхемы.
5.В соответствии с таблицей вариантов разработать на базе
микросхемы с введением внешних обратных связей, типовое
устройство судовой автоматики.
Тип Аналог Корпус Функциональное
Устройство
Тип Производитель
КМ 551 УД 1Б
мА725C
Fairchild
FSC
210.14-8 Операционный
усилитель с коэффициентом
усиления 250000
Введение
Операционный усилитель (ОУ) представляет собой универсальные
приборы. Интегральная технология позволяет изготавливать ОУ с малы-
ми габаритами и отличными характеристиками при низкой стоимости.
Эти устройства обычно включают в себя 10 и более транзисторов и дио-
дов, а также несколько резисторов. ОУ не только используются как усили-
тели, а применяются также и для выполнения математических операций,
генерирование колебаний, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преоб-
разователей, фильтров и т.п.
инвертирующий вход
выход
неинвертирующий вход
Обозначение ОУ
показано на рисунке. Он имеет 2 входа и 1 выход. При подаче сигнала на
инвертирующий вход (-) сигнал на выходе прибора получится в противо-
положной фазе. Сигналы на входе и выходе усилителя оказываются в фа-
зе, если усиливаемый сигнал подаётся на неинвертирующий вход (+).
Усилитель представляет собой линейно-аналоговое устройство, которое
может быть использовано для решения линейных и нелинейных задач.
Тип: КМ 551 УД 1Б
1 2 3 4 5 6
1. Расшифровка условных обозначений.
Первый элемент (буква К) – показывает, что микросхема предназ-
начена для устройств широкого применения.
Второй элемент (вторая буква)-это характеристика материала и ти-
па корпуса: М-металлокерамический, керамический или стеклокерами-
ческий корпус с параллельным двухрядным расположением выводов.
Третий элемент (одна цифра)-указывает группу микросхемы по
конструктивно-технологическому признаку: 5-полупроводниковые.
Четвёртый элемент (две цифры)-определяет порядковый номер
разработки серии. В совокупности третий и четвёртый элементы обоз-
начают номер конкретной серии.
Пятый элемент (две буквы)-обозначает функциональное назначе-
ние микросхемы. В зависимости от выполняемых функций микросхе-
мы подразделяются на подгруппы (генераторы, триггеры, усилители)
и виды (преобразователи длительности, напряжения, частоты).
УД-усилитель операционный.
Шестой элемент-порядковый номер разработки в конкретной
серии (среди микросхем одного вида).Следующая затем буква указы-
вает на разбраковку(допуск на разброс) по электрическим параметрам.
Обозначение данной микросхемы проведено в соответствии с
ОСТ 11.073.924-81.
¬¬
2. Технологии изготовления микросхем.
Общие сведения о микросхемах и технологии их изготовления.
Тактико-технические, конструктивно-технологические, эксплуатационные и экономические характеристики ЭВМ и систем определяют примененные в них микросхемы, выполняющие функции преобразования, хранения, обработки, передачи и приема информации.
Микросхемой (интегральной микросхемой - ИМС, интегральной схемой - ИС) называют функционально законченный электронный узел (модуль), элементы и соединения в котором конструктивно неразделимы и изготовлены одновременно в едином технологическом процессе в общем кристалле-основании.
Теория, методы расчета и изготовления микросхем составляют основу микроэлектроники - современной наукоемкой отрасли техники.
По конструктивно-технологическому исполнению микросхемы делятся на полупроводниковые и гибридно-пленочные. Полупроводниковые микросхемы имеют в своей основе монокристалл полупроводникового материала (обычно кремния), в поверхностном слое которого методами литографии и избирательного легирования создаются транзисторы, диоды, резисторы и (иногда) конденсаторы, а соединения между ними формируются по поверхности кристалла с помощью тонкоплёночной технологии. Полупроводниковые микросхемы могут быть однокристальными (монолитными) и многокристальными (микросборками). Однокристальная микросхема может иметь индивидуальный герметизированный корпус с внешними выводами для монтажа на коммутационной (печатной) плате, или быть бескорпусной и входить в состав микросборки.
Многокристальная микросхема (микросборка) представляет собой совокупность бескорпусных микросхем, смонтированных на общей коммутационной плате. В качестве компонентов в микросборке могут присутствовать бескорпусные согласующие резисторы и развязывающие конденсаторы. Вследствие высокой насыщенности связей коммутационная плата выполняется многоуровневой и, таким образом, является миниатюрным аналогом многослойной печатной платы. При изготовлении коммутационной платы может быть использована как тонкоплёночная, так и толстоплёночная технологии.
Гибридно-плёночные микросхемы включают в себя плёночные пассивные элементы (резисторы и конденсаторы), коммутационные проводники, нанесённые непосредственно на подложку из изоляционного материала, и бескорпусные полупроводниковые кристаллы (транзисторы, диоды, диодные матрицы, несложные микросхемы), монтируемые на той же подложке. Пассивные элементы и проводники могут быть выполнены по тонкоплёночной или толстоплёночной технологии.
В качестве активных элементов в полупроводниковых микросхемах используются униполярные (полевые) транзисторы со структурой “металл – диэлектрик (оксид) – полупроводник” (МДП- или МОП-транзисторы) и биполярные транзисторы. В соответствии с этим все полупроводниковые микросхемы делятся на три основные вида: биполярные, униполярные (МДП или МОП) и биполярно-полевые.
Число элементов в интегральной микросхеме характеризует ее степень интеграции. По этому параметру все микросхемы условно делят на малые (МИС – до 102 элементов на кристалл), средние (СИС – до 103), большие (БИС – до 104), сверхбольшие (СБИС – до 106), ультрабольшие (УБИС – до 109) и гигабольшие (ГБИС – более 109 элементов на кристалл).
Наиболее высокой степенью интеграции обладают цифровые интегральные схемы с регулярной структурой: схемы динамической и статической памяти, постоянные и перепрограммируемые ЗУ. Это связано с тем, что в таких схемах доля участков поверхности ИС, приходящаяся на межсоединения, существенно меньше, чем в схемах с нерегулярной структурой.
Укрупненные схемы технологических процессов изготовления полупроводниковых (монолитных) и гибридно-пленочных ИС приведены соответственно на рис. 1 и 2. В последующих разделах приведено описание характерных особенностей выполнения отдельных технологических операций, в основном определяющих основные параметры интегральных микросхем.
Рис. 1. Укрупненная схема технологического процесса изготовления полупроводниковых (монолитных) ИС.
Рис. 2. Укрупненная схема технологического процесса изготовления гибридно-пленочных ИС.
Изготовление монокристалла полупроводникового материала.
Монокристалл – отдельный однородный кристалл, имеющий во всем объеме единую кристаллическую решетку и зависимость физических свойств от направления (анизотропия). Электрические, магнитные, оптические, акустические, механические и др. свойства монокристалла связаны между собой и обусловлены кристаллической структурой, силами связи между атомами и энергетическим спектром электронов.
Монокристаллы для полупроводниковой промышленности (кремний, германий, рубин, гранаты, фосфид и арсенид галлия, ниобат лития и др.) изготавливаются, как правило, методом Чохральского путем вытягивания из расплава с помощью затравки. На рис. 3 приведена схема установки для выращивания монокристаллов по методу Чохральского. Тигель с расплавом 1 размещается в печи 2. Затравка 3, охлаждаемая холодильником 4, медленно поднимается под действием механизма
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7