Классификация ИМС и система условных обозначений - Разработка ячейки вычислительного модуля на базе мультиядерного микропроцессора цифровой обработки

Из всех изделий микроэлектроники наибольшее распространение получили интегральные микросхемы. Именно они характеризуют современный уровень развития микроэлектроники. Техника изготовления интегральных микросхем основана на обобщении как ранее используемых в полупроводниковом производстве и при получении пленочных покрытий групповых технологических приемов, так и новых технологических процессов [12]. Это и определило два главных направления в создании интегральных микросхем: полупроводниковое и пленочное. Однако совершенствование полупроводниковой и пленочной технологии, а также возможность их комбинирования позволили выделить целый ряд новых самостоятельных направлений, по которым можно классифицировать интегральные микросхемы.

Для классификации интегральных микросхем можно использовать различные критерии: степень интеграции, физический принцип работы активных элементов, выполняемую функцию, быстродействие, потребляемую мощность, применяемость в аппаратуре и др. Наиболее распространена классификация по конструктивно-технологическим признакам, поскольку при этом в названии микросхемы содержится общая информация о ее конструкции и технологии изготовления.

Одним из основных критериев оценки технологического уровня производства и отработанности конструкции интегральной микросхемы является степень интеграции.

Важным конструктивным признаком интегральной микросхемы является тип подложки. По этому признаку все известные интегральные микросхемы можно подразделить на два класса: 1) микросхемы с активной подложкой; 2) микросхемы с пассивной подложкой. К первому классу относят микросхемы, все или часть элементов которых выполнены внутри самой подложки, представляющей собой пластину из полупроводникового материала, а второму -- микросхемы, элементы которых размещены на поверхности подложки, выполненной из диэлектрического материала. Тип подложки определяется технологией изготовления интегральной микросхемы. Для полупроводниковых ИМС используют активные и пассивные подложки, для пленочных и гибридных ИМС, как правило, -- пассивные, для БИС -- активные и пассивные, СВЧ - и пьезокерамических микросхем -- пассивные подложки [13].

На рис. 1.2 приведена классификация интегральных микросхем по конструктивно-технологическим признакам и физическому принципу работы элементов.

Для интегральных микросхем любого типа основными и наиболее сложными элементами являются транзисторы, которые по физическому принципу подразделяются на биполярные и униполярные (на МДП-структурах). В гибридных интегральных микросхемах используют бескорпусные дискретные биполярные и МДП-транзисторы, изготовляемые на основе кремния по планарно-эпитаксиальной технологии, диоды, бескорпусные микросхемы (иногда называемые чипами). В полупроводниковых интегральных микросхемах применяют биполярные и МДП-транзисторы, изготовляемые в основном по планарной технологии.

Все интегральные микросхемы подвергают герметизации с целью защиты их от внешних воздействий. По конструктивно-технологическим признакам герметизации интегральные микросхемы делят на корпусные и бескорпусные. Для первых применяют вакуумную герметизацию в специальных корпусах или опрессовку в пластмассу. Для вторых -- покрытие эпоксидным или другими лаками.

Рис. 1.2

По функциональному назначению различают цифровые, аналоговые (линейные) и аналого-цифровые интегральные микросхемы, а по применяемости в аппаратуре -- изделия широкого и специального применения (по заказу потребителя).

Интегральные микросхемы стали основой элементной базы для всех видов электронной аппаратуры. Для построения различной аппаратуры (цифровой, аналоговой и комбинированной - аналого-цифровой) необходимы не отдельные микросхемы, а функционально полные системы (серии) микросхем. Поэтому элементную базу микроэлектронной аппаратуры составляют серии интегральных микросхем -- совокупность микросхем, выполняющих различные функции, имеющих единую конструктивно-технологическую основу и предназначенных для совместного применения в аппаратуре.

Состав серии определяется в основном функциональной полнотой отдельных микросхем, удобством построения сложных устройств и систем и типом стандартного корпуса. В зависимости от функционального назначения и областей применения серии могут содержать от трех-четырех до нескольких десятков различных типов микросхем. С течением времени состав перспективных серий расширяется.

Все выпускаемые интегральные микросхемы в соответствии с принятой системой условных обозначений по конструктивно-технологическому исполнению делятся ив три группы: полупроводниковые, гибридные и прочие. К последней группе относят пленочные ИМС, которые в настоящее время выпускаются в ограниченном количестве, а также вакуумные, керамические и др. Этим группам в системе условных обозначений присвоены следующие цифры: 1, 5, 7 -- ИМС полупроводниковые (7 -- бескорпусные полупроводниковые ИМС); 2, 4, 6, 8 -- ИМС гибридные; 3 -- ИМС прочие.

По характеру выполняемых функций в радиоэлектронной аппаратуре ИМС подразделяются на подгруппы (например, генераторы, усилители, модуляторы, триггеры) и виды (например, преобразователи частоты, фазы, напряжения).

По принятой системе обозначение ИМС состоит из четырех элементов.

Первый элемент -- цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе.

Второй элемент -- две-три цифры, присвоенные данной серии ИМС как порядковый номер разработки. Таким образом, первые два элемента составляют три-четыре цифры, характеризующие полный номер серии ИМС.

Третий элемент -- две буквы, соответствующие подгруппе и виду ИМС.

Четвертый элемент -- порядковый номер разработки ИМС в данной серии, в которой может быть несколько одинаковых по функциональному признаку ИМС. Он может состоять как из одной, так и из нескольких цифр.

На рис. 1.3 приведен пример обозначения интегрального полупроводникового операционного усилителя с порядковым номером разработки серии 40, порядковым номером разработки данной микросхемы в серии по функциональному признаку 11.

пример условного обозначения полупроводниковой интегральной микросхемы

Рис. 1.3 Пример условного обозначения полупроводниковой интегральной микросхемы

Иногда в конце условного обозначения добавляют букву, определяющую технологический разброс электрических параметров данного типономинала. Конкретное значение электрических параметров и отличие каждого типономинала друг от друга приводятся в технической документации.

В некоторых сериях (это также оговаривается в технической документации) буква в конце условного обозначения ИМС определяет тип корпуса, в котором выпускается данный типономинал. Например, буква П обозначает пластмассовый корпус, а буква М -- керамический. Для микросхем широкого применения в начале условного обозначения указывается буква К. Обозначение принимает вид К140УД11. Если после буквы К перед номером серии указывается еще буква М, то это означает, что данная серия вся выпускается в керамическом корпусе (например, КМ155ЛА1).

Для серии в бескорпусном варианте, без присоединения выводов к кристаллу микросхемы, ставят букву Б перед обозначением серии (например, КБ524РП1А-4).

Для бескорпусных ИМС в состав сокращенного обозначения, через дефис вводится цифра, характеризующая соответствующую модификацию конструктивного исполнения (например, 703ЛБ1-2): с гибкими выводами -- 1; с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиимидной пленке, -- 2; с жесткими выводами -- 3; на общей пластине (неразделенные) -- 4; разделенные без потери ориентации (например, наклеенные на пленку) -- 5; с контактными; площадками без выводов (кристалл) -- 6.

Похожие статьи




Классификация ИМС и система условных обозначений - Разработка ячейки вычислительного модуля на базе мультиядерного микропроцессора цифровой обработки

Предыдущая | Следующая