Полупроводниковые ИМС - Разработка ячейки вычислительного модуля на базе мультиядерного микропроцессора цифровой обработки
Полупроводниковые интегральные микросхемы получили широкое применение в основном из-за массового их использования в вычислительной технике. Все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме и на поверхности полупроводника.
Полупроводниковые интегральные микросхемы изготовляют на основе планарной технологии полупроводниковых приборов. Все элементы полупроводниковых ИМС (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и др.) формируют в едином технологическом потоке в тонком поверхностном слое полупроводниковой пластины (подложки) диаметром 40--150 мм и толщиной 0.2--0,4 мм [14].
На одной подложке диаметром 40--75 мм одновременно изготовляют до 1000 микросхем, после чего ее разрезают алмазным резцом или другими способами на прямоугольные пластины -- отдельные кристаллы микросхемы [15]. Кристалл микросхемы крепят к основанию корпуса и, выполнив необходимые электрические соединения с внешними выводами, герметизируют.
Различают четыре типа полупроводниковых интегральных микросхем:
- - планарно-диффузионные (однокристальные) на биполярных структурах; - совмещенные (с тонкопленочными пассивными элементами); - на МДП-структурах (металл--диэлектрик--полупроводник); - многокристальные.
В планарно-диффузионных микросхемах элементы представляют собой области с различным типом электропроводности внутри монокристаллической полупроводниковой подложки. Эти элементы изолированы друг от друга либо обратносмещенным р-n-переходом, либо слоем диэлектрического материала, например окиси кремния.
Совмещенные микросхемы (рис. 1.4) -- это сочетание полупроводниковой микросхемы с тонкопленочными элементами на подложке из кремния. Осаждение тонких пленок производят непосредственно после выполнения всех диффузионных операций; с помощью тонкопленочной технологии создают резисторы и конденсаторы. Эти элементы в микросхеме могут быть выполнены более точными по номинальным значениям по сравнению с диффузионным методом.
Рис. 1.4 Структура совмещенной микросхемы
Поэтому совмещенную технологию используют в основном для создания аналогичных (линейных) микросхем.
Микросхемы на МДП-структурах выполняют на основе полевого транзистора с изолированным затвором, структура которого показана на рис. 1.5. В интегральных микросхемах эти транзисторы используют в качестве как активных, так и пассивных элементов (нагрузочных резисторов), что обеспечивает максимальную повторяемость и технологичность при изготовлении микросхем. Микросхемы на МДП-структурах имеют более высокую степень интеграции по сравнению с другими типами подулупроводниковых микросхем.
Рис. 1.5 Полевой транзистор с изолированным затвором
Многокристальные микросхемы состоят из отдельных компонентов, расположенных на общей подложке и соединенных между собой тонкопленочными проводниками и проволочными выводами. С целью герметизации общую подложку размешают в корпусе. Изготовление многокристальных микросхем требует меньшего числа технологических операций, поскольку все компоненты выполняются отдельно; однако эти микросхемы в условиях массового производства несколько дороже, поскольку в них трудно автоматизировать сборочные операции.
Многокристальные микросхемы обладают лучшими рабочими характеристиками, так как влияние паразитных связей в них меньше, чем в однокристальных ИМС.
Похожие статьи
-
Из всех изделий микроэлектроники наибольшее распространение получили интегральные микросхемы. Именно они характеризуют современный уровень развития...
-
В пленочных интегральных микросхемах элементы реализуются в виде пленок различной конфигурации из разных материалов. В зависимости от толщины...
-
Корпуса интегральных микросхем должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих их надежную эксплуатацию. Корпус должен обладать достаточной...
-
Как отмечалось, основной тенденцией интегральной микроэлектроники является повышение степени интеграции микросхем. Наряду с этим возрастает и...
-
Исходным объектом для применения МЮ является материальное тело (в общем случае - область, занимаемая сплошной средой или полем), которое разбивается на...
-
Тепловое моделирование было проведено в системе ANSYS Icepak. При заданных условиях окружающей среды (температура +40 ОС), температура на корпусе...
-
Для проверки соответствия требованиям ТЗ, была поставлена задача разработки 3-D модели корпуса Kyocera KD-PB1D79 при помощи системы AutoCAD. В этой части...
-
В задаче деформирования после определения глобального вектора степеней свободы {U} находят элементные векторы узловых перемещений {U}E. Через них путем...
-
Объектом исследования является микросхема 4-х процессорной "системы на кристалле" на базе ядер 32-разрядных процессов цифровой обработки сигналов с...
-
На рисунке 2.2 приведено главное окно программы. Интерфейс программы состоит из: Рис. 2.2 Главное окно программы 1. панели быстрого доступа; 2. ленты; 3....
-
ANSYS Icepak -- это мощный инструмент для решения задач охлаждения электроники. ANSYS Icepak использует всем хорошо известный встроенный решатель ANSYS...
-
После загрузки ANSYS Workbench будет выведено основное окно программы (рис. 2.9), состоящее в свою очередь из нескольких окон. Каждое из окон может быть...
-
ANSYS - универсальная программная система конечно-элементного (КЭ) анализа, которая на протяжении последних 30 лет является одним из мировых лидеров в...
-
В специальной части настоящей работы была поставлена задача исследовать выбранный корпус для микросхемы 4-х процессорной "системы на кристалле" на...
-
Как показали результаты моделирования, корпус Kyocera KD-PB1D79 полностью отвечает требованиям ТЗ. Устройство работает в заданном диапазоне температур -...
-
Конечно-элементный анализ широко применяется при решении задач механики деформируемого твердого тела, теплообмена, гидро - и газодинамики, электро - и...
-
Workbench - это единая интерактивная среда, интегрирующая различные программные продукты, разрабатываемые ANSYS Inc. как друг с другом, так и с...
-
В работе использовались следующее программное обеспечение для решения поставленных задач: AutoCAD, ANSYS Workbench, ANSYS Icepak. Система AutoCAD...
-
Современная электрорадиоаппаратура проходит несколько этапов разработки, в частности: создание концепции продукта, техническая проработка изделия,...
-
Модуль Редактор Рассмотрим макеты интерфейса основных функциональных элементов локального приложения, которые отражают расположение основных элементов...
-
Интерфейсы систем управления. Классификация, основные характеристики интерфейсов. Системные (внутримашинные) интерфейсы. Интерфейсы персональных...
-
В программе присутствуют следующие основные модули: - PlatformManager - DeviceManager - ScenariosManager - ScenarioEngine - ExportManager - ImportManager...
-
Несмотря на то, что к IoT Hub можно подключиться напрямую, используя протоколы HTTP или AMQP), Microsoft также предоставляет разные SDK для разных языков...
-
Организация производственного процесса имеет целью обеспечить оптимальное расположение оборудования и последовательность прохождения через них предмета...
-
Электронная цифровая подпись (ЭЦП) - одна из криптографических систем зашиты контроля и подлинности информации. Значение ЭЦП усилилось при передаче...
-
Для определения наиболее актуальных функциональных требований необходимо полностью рассмотреть предлагаемые в научном сообществе решения по...
-
Разработка интеграционных платформ началась одновременно с исследованием и развитием Интернета Вещей. Это происходило по той причине, что сама концепция...
-
Разработка программного продукта - Автоматизированные системы управления и обработки информации
В большей степени программные продукты не являются монолитом и имеют конструкцию (архитектуру) построения - состав и взаимосвязь программных модулей....
-
Домашнее использование чаще всего представляет из себя набор сенсоров, собирающих информацию об индивидах, которые напрямую владеют этой сетью. Это могут...
-
Для выполнения курсовой работы по теме расчета и конфигурации локальной сети на основе технологии Fast Ethernet необходимо предварительно...
-
В этом пункте будут предложены базовые модули, т. е. комплексы технических средств оборудования DSL, необходимых для сопряжения подсетей организации в...
-
Устойчивость элементов и устройств к внешним воздействиям. Характеристики климатических воздействий. Механическая прочность. Радиационная стойкость...
-
Работа с контентом Контент системы содержит как отдельные медийные составляющие - текст, таблицы, ссылки, графику, так и связанные между собой....
-
Одним из самых важных начальных этапов при разработке ПО является выбор технологического стека, с помощью которого будет происходить разработка продукта....
-
Для реализации вышеописанных пользовательских историй опишем функциональные требования, на которые будет опираться процесс разработки. Во-первых, самый...
-
История и основные парадигмы Следующий виток развития информационных технологий находится вне области настольных компьютеров. В парадигме Интернета Вещей...
-
"ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРЕЗЕНТАЦИЙ", "ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ" - Презентация "Принтеры"
Данный режим предназначен для создания страниц заметок, которые могут использоваться докладчиком во время презентации или служить в качестве раздаточного...
-
Из-за того, что транспортная система создает основу для взаимосвязанной работы отдельных компьютеров, ее часто отождествляют с самим понятием...
-
Интеграмльная (микро) схемма (ИС, ИМС, м/сх, англ. Integrated circuit, IC, microcircuit, microchip, silicon chip, chip), чип, микрочимп - тонкая...
-
Цель Работы - научиться использовать операции динамического выделения и освобождения памяти на примере работы с одномерными и двумерными массивами, а...
Полупроводниковые ИМС - Разработка ячейки вычислительного модуля на базе мультиядерного микропроцессора цифровой обработки