Микросхема выполнена

Полупроводниковая интегральная микросхема представляет собой множество полупроводниковых приборов (транзисторов, диодов) и других радиокомпонентов (резисторов, конденсаторов), изготовленных на небольшом (несколько миллиметров) кристалле полупроводника прямоугольной формы и соединенных друг с другом тонкопленочными металлическими проводниками. Получаемая сложная электрическая схема выполняет определенную функцию преобразования и обработки сигнала. Микросхему герметизируют в корпусе, имеющем внешние выводы. 4

Каждая микросхема представляет конструктивно законченное устройство, которое выполняет в аппаратуре определенную функцию. Как и обычная схема, построенная на отдельных дискретных компонентах, она должна включать транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы. Однако различие состоит в том, что в микросхеме все или часть

С точки зрения внутреннего устройства микросхема представляет собой совокупность большого числа элементов и компонентов, размещенных на поверхности или в объеме общей диэлектрической или полупроводниковой подложки. Термин «интегральная» отражает конструктивное объединение элементов и компонентов, а также полное или частичное объединение технологических процессов их изготовления.

*™ ™бРвдная микросхема представляет собой со-

микросхема представляет собой законченную конструкцию. Тип конструкции определяется полупроводниковым материалом, основанным технологическими методами создания локальных областей и формирования в вих элементов, методами изоляции в кристалле, а также типом ;и структурой используемых транзисторов. 'Как уже указывалось, большинство полупроводниковых микросхем изготовляют «а основе монокристаллического кремния, хотя в отдельных случаях используют германий. Зто объясняется тем; что кремний имеет перед германием ряд физических и технологических преимуществ, важных для создания 'элементов интегральных микросхем. Основные физические преимущества кремниевых микросхем следующие:

Толстопленочная гибридная микросхема представляет собой керамическую подложку с пассивными и активными элементами, армированную необходимым числом выводов, закрытую со стороны электрической схемы металлическим колпачком и залитую с обратной стороны эпоксидным компаундом ( 4.3).

Другим недостатком этого метода оценки является сложность проводимых испытаний.. Поскольку (микросхема представляет собой сложный функциональный прибор, работоспособность ;которо-

Микросхема представляет собой многокомпонентное тело из слоевых композиций на поверхности или в приповерхностном слое твердого тела, ее характеристики определяются свойствами тонких слоев различных материалов, которые, в свою очередь, во многом зависят от условий их формирования и последовательности технологических операций. Поверхность твердого тела нарушает симметрию кристаллической решетки и превращает приповерхностный слой в особую, неравновесную область. «Погружение» электронной схемы вызывает необходимость получения элементов микронных и субмикронных размеров и выдвигает на первый план свойства поверхности и тонких слоев, которые для массивных образцов материалов практически не принимаются во внимание.

В качестве примера рассмотрим устройство микросхемы ЦАП типа К594ПА1. Микросхема представляет собой параллельный ЦАП с суммированием токов на комбинированной матрице, которая состоит из взвешенных резисторов и резистив-ной матрицы R—2R, Микросхема изготовлена по биполярной технологии с р-п-р и п-р-п транзисторами. Функциональная схема ЦАП приведена на 27.7.

Наиболее универсальными являются ИМС второй группы, которые, по существу, представляют собой набор элементов для построения импульсных стабилизаторов различных типов. Из этих микросхем наиболее совершенной является ИМС типа 1156ЕУ1 (uA78S40), упрощенная структурная схема которой приведена на 33.1 а. Микросхема представляет собой набор типовых блоков импульсного стабилизатора, расположенных на одном кристалле. В состав ИМС входят следующие узлы и блоки: источник опорного напряжения 1,25 В; операционный усилитель с напряжением смещения 4мВ, коэффициентом усиления больше 200 тыс., скоростью нарастания 0,6В/мкс; широтно-импульсный модулятор, включающий задающий генератор, компаратор, схему «И» и Л5-триггер; ключевой транзистор с драйвером (предварительным усилителем); силовой диод с прямым током 1А и обратным напряжением 40 В.

При работе микросхемы в режиме 0 обеспечивается простой ввод-вывод информации через любой из трех каналов, и сигналов квитирования не требуется. В этом режиме микросхема представляет собой совокупность двух 8-разрядных и двух 4-разрядных каналов ввода-вывода. Каждый канал может быть запрограммирован на ввод или вывод.

объема блока. Так, корпус типа 252МС15 имеет размеры 19,7 х 14,5 X 3 мм, а сама микросхема выполнена на подложке с размерами 8 х 15 х 0,5 мм. Объем корпуса составляет 856 мм3, а объем подложки 60 мм3. Соответственно коэффициент дезинтеграции равен примерно 14. Следовательно, в пределах одной микросхемы имеет место потеря полезного объема в 14 раз. Как показано в [201, в пределах блока коэффициент дезинтеграции может достигать нескольких сотен.

ла 2 Вт в непрерывном режиме. Микросхема выполнена на подложке из высокоомного кремния размером 2,0X2,5X0,25 мм.

1. Оптоэлектронный переключатель представляет гибридную микросхему, содержащую оптоэлектронную пару и усилитель. В переключателе используются высокоэффективные светодиоды на основе арсенида галлия, легированного кремнием, и быстродействующие кремниевые р-г-м-фотодиоды. Иммерсионной средой является халькогенидное стекло с показателем преломления 2,7. Коэффициент передачи тока в оптоэлектронной паре составляет 3 — 5 при нормальной температуре, времена включения (сумма времен задержки и нарастания фронта) 100 — 250 пс, гальваническая развязка цепи светодиода и фотоприемника по постоянному току 109 Ом. Микросхема выполнена в круглом металло-стеклянном корпусе типа ТО-5.

Параметры ряда передающих и приемных микросхем даны в [29]. В качестве примера приведем передающую микросхему для линии со скоростью передачи информации 1,2 Гбит/с. Микросхема выполнена на кристалле фосфида индия площадью 0,35X0,9 мм и содержит лазер с гетеропереходами InGaAsP-InP и три биполярных транзистора с гетеропереходами. Выходная мощность лазера 20 мВт, длина волны 1,3 мкм. Максимальная длина линии 12 км, а при снижении скорости передачи в 2 раза — 22 км. Приемная микросхема выполнена на кристалле фосфида индия площадью 0,6X0,6 мм и содержит p-i-n диод и три полевых транзистора, образующие малошумящий усилитель.

Усилитель предназначен для работы в диапазоне частот 0,15... ПО МГц. Микросхема выполнена на двух транзисторах, образую-

Антенный переключатель «прием — передача» на пла-нарных диодах. Диапазон частот 9—10 ГГц, прямые потери 1,5— 2 дБ, развязка между двумя каналами 25—27 дБ, мощность СВЧ-сигнала 1 Вт в непрерывном режиме и 50 Вт в импульсном режиме. Микросхема выполнена на подложке из высокоомного кремния размером 2,5X2,5X0,25 мм3.

1. Оптоэлектронный переключатель представляет собой гибридную микросхему, содержащую оптоэлектронную пару и усилитель. В переключателе используются высокоэффективные светодиоды на основе арсенида галлия, легированного кремнием, и быстродействующие кремниевые p-i-n- фотодиоды. Иммерсионной средой является халькогенидное стекло с показателем преломления 2,7. Коэффициент передачи тока в оптоэлектронной паре составляет 3—5% при нормальной температуре, времена включения (сумма времен задержки и нарастания фронта) 100—250 пс, гальваническая развязка цепи светодиода и фотоприемника по постоянному току 109 Ом. Микросхема выполнена в круглом корпусе типа ТО-5.

— балансный смеситель на диодах Шо(ттки;; частота сигнала — 9,0 ГГц, частота гетеродина — 8,97 ГГц, коэффициент шума — 7 дБ при мощности гетеродина 1 мВт и 8 дБ при 5 1м1Вт; полупроводниковая интегральная микросхема выполнена на подложке из высокоомного кремния размерами 1,8X2,5X0,25 мм3, гибридный вариант этой схемы — на керамической подложке размером 4Х<8 мм2;

Более экономичную схему преобразователя двоично-десятичного кода в двоичный можно получить на основе преобразователей кодов, имеющих по пять входных и выходных сигналов, которые выполняют преобразование не одного, а двух двоично-десятичных разрядов в двоичные. Условное графическое обозначение таких преобразователей кодов показано на 1.28, а (сигналы с весами 5 и 10 преобразуются в сигналы с весами 8 и 16). Такие преобразователи выпускаются, например, в виде микросхем в серии 155 — микросхема 155ПР6 ( 1.28, б). Данная микросхема выполнена в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 32x8 бит, выполняющего функцию

В качестве примера рассмотрим построение ККМ на ИМС типа МС34262 фирмы Motorola. Структурная схема ИМС МС34262 приведена на 34.6. Элементы, которые подключаются к микросхеме, обеспечивают ее питание, подачу сигналов обратной связи и работу силового транзистора. Микросхема выполнена в корпусе типа ДИП и имеет 8 выводов.

Программируемый интервальный таймер i8253 (КР580ВИ53/54) решает одну из наиболее общих проблем любой микропроцессорной системы - генерацию точных временных интервалов, управляемых программно. Микросхема выполнена по п-МОП - технологии в 24-выводном корпусе. Напряжение питания +5В. В состав БИС входят три 16-разрядных вычитающих счетчика с частотой по входу CLK (CLOCK) до 2 МГц. Каждый счетчик может работать в одном из шести программно - заданных режимов. Все счетчики доступны для записи или чтения. Коэффициент пересчета может иметь двоичный или двоично-десятичный формат [10].