Ознакомление с микросхемами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №1

Ознакомление с микросхемами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цель работы: ознакомиться с интегральными микросхемами.

 

Приборы и принадлежности: набор микросхем и микроскоп.

 

Краткая теория

 

Интегральная микросхема (ИМС) – это микроэлектронное устройство, рассматриваемое как единое изделие, имеющее высокую плотность расположения элементов, эквивалентных элементам обычной микросхемы.

Часто под интегральной схемой (ИС) понимают собственно кристалл или  плёнку с электронной схемой, а  под микросхемой (МС, чипом) — ИС, заключённую в корпус. В то же время выражение чип-компоненты означает «компоненты для поверхностного монтажа» (в отличие от компонентов для пайки в отверстия на плате).

На сегодняшний день большая  часть микросхем изготавливается  в корпусах для поверхностного монтажа.

 

Уровни проектирования:

• Логический — логическая схема (логические инверторы, элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ и т. п.).
• Схемо- и системотехнический уровень — схемо- и системотехнические схемы (триггеры, компараторы, шифраторы, дешифраторы, АЛУ и т. п.).
• Электрический — принципиальная электрическая схема (транзисторы, конденсаторы, резисторы и т. п.).
• Физический — методы реализации одного транзистора (или небольшой группы) в виде легированных зон на кристалле.
• Топологический — топологические фотошаблоны для производства.
• Программный уровень — позволяет программисту программировать (для ПЛИС, микроконтроллеров и микропроцессоров) разрабатываемую модель используя виртуальную схему.

В настоящее время большая  часть интегральных схем проектируется  при помощи специализированных САПР, которые позволяют автоматизировать и значительно ускорить производственные процессы, например, получение топологических фотошаблонов.

 

Классификация ИМС:

Степень интеграции

• малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле,
• средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле,
• большая интегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле,
• сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — до 1 миллиона элементов в кристалле,
• ультрабольшая интегральная схема (УБИС) — до 1 миллиарда элементов в кристалле,
• гигабольшая интегральная схема (ГБИС) — более 1 миллиарда элементов в кристалле.

 

Технология изготовления

• Полупроводниковая микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены на одном полупроводниковом кристалле (например, кремния, германия, арсенида галлия, оксид гафния).
• Плёночная интегральная микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок:

толстоплёночная интегральная схема;

тонкоплёночная интегральная схема.

• Гибридная микросхема (также микросборка) — кроме полупроводникового кристалла содержит несколько бескорпусных диодов, транзисторов и(или) других электронных компонентов, помещённых в один корпус.
• Смешанная микросхема — кроме полупроводникового кристалла содержит тонкоплёночные(толстоплёночные)пассивные элементы размещённые на поверхности кристалла.

 

Вид обрабатываемого сигнала

• Аналоговые.
• Цифровые.
• Аналого-цифровые.

 

Рис.1. Интегральная микросхема 140УД6.

Данная микросхема представляет собой операционный усилитель средней точности с высоким усилением, малыми входными токами, внутренней частотной коррекцией и защитой выхода от короткого замыкания. Корпус К140УД6 типа 301.8-2, масса не более 1,3 г., КР140УД6 типа 201.14-1 масса не более 1,1 г, КР140УД608 типа 2101.8-1.

Зарубежные аналоги: MC1456P, MC1456CG.

 

Вывод:

В ходе лабораторной работы были рассмотрены различные ИМС  и микросборки.