Оқулық «Білім беруді дамыту федералдық институты»
Интегралды микросызбалар дайындау технологиялары
жүктеу/скачать 8,62 Mb. Pdf көрінісі
|
Иванов Электроника және микропроцессорлық техника. Оқулық (2)
| 45
Интегралды микросызбалар дайындау технологиялары бойынша былай бөлінеді: ■ жартылай өткізгіш микросызбалар — барлық элементтері және элемент аралық жалғағыштары бір жартылай өткізгіш кристалда орындалған; ■ гибридтік микросызбалар — жартылай өткізгіш кристалдан бөлек, бір корпусқа орналастырылған бірнеше корпуссыз диодтардан, транзисторлардан және (немесе) басқа да электронды компоненттерден тұрады; ■ пленкалы интегралды микросызбалар — барлық элементтері және элемент аралық жалғағыштары пленкалар түрінде орындалған. Қалың пленкалы және жұқа пленкалы интегралды микросызбалар болып бөлінеді; ■ аралас микросызбалар — жартылай өткізгіш кристалдан бөлек, кристалдың бетінде орналасқан, жұқа (қалың) пленкалық пассивті элементтерден тұрады. Интегралды микросызбалар міндеттері бойынша төмендегідей бөлінеді: ■ аналогтық микросызбалар: операциялық күшейткіштер, компараторлар, сигналдар генераторлары, сүзгілер, аналогтық көбейткіштер, қуат беру көзінің тұрақтандырғыштары және т.б.; ■ сандық микросызбалар: логикалық элементтер, триггерлер, есептеуіштер, регистрлар, шифраторлар, дешифраторлар, микроконтроллерлер, микропроцессорлер, жады модульдері және т.б.; ■ аналогтық-сандық микросызбалар: сандық-аналогтық және аналогтық- сандық түрлендіргіштер, сандық есептеуіш синтезаторлар, трансиверлер, ауыспалы конденсаторларға арналған құрылғылар, коммутаторлар, тактілік синхрондау генераторлары және т.б. Интегралды микросызбаларды өндіру барысында, барлық сызба элементтері 1.18-ші суретте көрсетілгендей жартылай өткізгіштің беткі қабатында жасалынатын планарлық технология пайдаланылады. 1.18-ші сурет. Жартылай өткізгіш интегралды микросызбасы құрылымы 46 Бұл беткі қабаттың тереңдігі бірнеше микрон ғана болады. Интегралдық микросызбаларды өндіру барысындағы технологиялық үдерістің негізгі кезеңдерін санамалап шығайық: ■ қышқылдану; ■ фотолитография; ■ өңдеу; ■ қоспалар диффузиясы немесе ионды имплантация; ■ металдау. Технологияның барлық кезеңдері, жартылай өткізгіштің кристалында әртүрлі қоспалармен тізбектеле отырып барлық белсенді және пассивті элементтер түзілгенге дейін қайталанатын болады. Технологиялар кезеңдері бүкіл пластина бойынша бір мезетте орындалулары мүмкін, сондықтан элементтердің және олардың қосылыстарының үлкен санын жоғары дәлдікпен орындауға болады, бұл планарлық үдерістің басты артықшылығы болып табылады. Жартылай өткізгіш интегралды микросызбалар бір кристалды (монолиттік) және көп кристалды (микрожиынтық) болулары мүмкін. Бір кристалды микросызба корпуссыз болуы және микрожиынтық құрамына кіруі немесе коммутациялық (баспа) платаға монтаждауға арналған сыртқы шығыстары бар герметикаланаған корпуста болуы мүмкін. Микросызбаның сенімділігін қамтамасыз етуде және оның шығаратын шуылын төмендетуде жалғастыру орындары маңызды рөл атқарады. Жақсы жанасуға қол жеткізу үшін лазерлік техниканы, термокомпрессияны, ультрадыбыстық дәнекерлеуді кеңінен қолданады. Сымды байланыстар үшін, диаметрі бірнеше ондаған микрон болатын мыстан жасалған алтын жалатқан немесе алытннан жасалынған сым пайдаланылады. Ең үлкен технологиялық күрделіліктер индуктивтілік орамдары мен трансформаторларды дайындау барысында пайда болады. Сондықтан, микросызбаларды олардың құрамында мұндай элементтер аз болатындай етіп жобалауға тырысады. Баспа платаларындағы аспалы монтаждау жолымен дискерттік элементтерде орындалған, қандай күрделіліктегі кез-келген аспаптың пайдаланылған және мінсіз қызмет атқарушы электр сызбасын, бұдан әрі бір кристалдағы интегралды микросызба түрінде пайдалануға болады және онда бұл; ■ энергияны тұтыну бойынша орасан зор үнемдеу; ■ сенімділіктің бірнеше рет артуы; ■ минималды габариттік көлемдері және массасы. Міне, сондықтан микроэлектроника мен интегралдық микросызбалар өндірісін дамыту сондай маңызды. |