Параметры микросхем

Соотношение (2.225) позволяет согласовать плотность тока в проводнике, его размеры, перепад давления в охлаждающем канале, параметры материалов.

При условной линеаризации несинусоидально изменяющиеся величины заменяют эквивалентными синусоидальными и используют комплексные параметры материалов. При этом устанавливается нелинейная зависимость между действующими значениями эквивалентных синусоидальных величин (см. § 7.3).

Технологичность конструкции РЭС обеспечивается на всех этапах разработки. При согласовании ТЗ определяют требования по технологичности РЭС в целом (унификация, типизация, преемственность), устанавливается связь показателей РЭС и технико-экономических требований с использованием новых материалов и ТП. На этапе технического предложения разрабатываются варианты членения конструкции РЭС, определяются заимствованные и оригинальные детали, ожидаемый уровень технологичности конструкции. На этапе эскизного проекта более детально уточняются членение конструкции, используемые типовые конструкции, параметры материалов, способы базирования деталей и регулировки узлов, возможности использования типовых технологических процессов, мероприятия по удобству обслуживания, номенклатура сменных и ремонтных деталей. На этапе технического проекта выявляется возможность применения покупных изделий, стандартных, освоенных производством деталей и узлов и обеспечение технологичности сложных деталей; определяются методы обработки деталей, возможность параллельной и независимой сборки узлов и деталей; оценивается возможность применения типовых и групповых ТП; отрабатывается конструкция деталей, предназначенных для обслуживания и ремонта; обеспечивается минимизация пригоночных и наладочных работ. На этапе рабочей документации уточняется номенклатура унифицированного крепежа и типовых элементов; анализируется возможность обеспечения технологичности сборки (исключение промежуточной разборки, выбор способов базирования и фиксирования, методов регулировки); устанавливаются экономически целесообразные способы получения заготовок; производится поэлементная отработка конструкции деталей и узлов на технологичность.

триков приведены в табл. 2.1, а основные физические параметры материалов для оснований печатных плат из диэлектриков — в табл. 2.2. По числу слоев печатные платы делятся на односторонние (ОПП), двусторонние (ДПП), многослойные (МПП); используются также двусторонние печатные платы с дополнительным монтажом из объемного изолированного провода (ДППдм).

При разработке конструкций электрических соединений определяют: сечение жил связей; конструкцию проводников (одножильный, многожильный, серебряный, луженый, с изоляцией или без нее, коаксиальный, экранированный, высоковольтный, низковольтный, печатный, пленочный и т. д.); конструкцию совокупности проводников (скрутка проводников, жгут круглого сечения, плоский кабель, печатный монтаж платы и т. д.); методы крепления отдельных проводников и их совокупности; расстояние между отдельными проводниками; взаимное расположение проводников (ортогональное, под углом, параллельное); конструкцию контактных соединений (разъемные и неразъемные); расположение элементов согласования и фильтрации. При этом учитываются не только схемотехнические, но и технологические факторы: номенклатура используемых технологических процессов, их стабильность, характеристики оборудования и оснастки, параметры материалов конструкции; их устойчивость к технологическим воздействиям.

Таблица 4.7 Параметры материалов для герметичных металлостеклянных спаев

Прочностные параметры материалов конструкций Прочность и жесткость элементов конструкции в значительной степени зависят от используемых материалов, их обработки, а также от геометрических размеров самих элементов, их формы и способов крепления.

которого они выполнены. Уточнив результаты поэтапного вычерчивания конструкции соединителя, выбрав ТП, приемлемые для изготовления его деталей (в основном штамповка, прессование, литье и гибка), использовав нормативно-техническую документацию и ГОСТы на параметры материалов, из которых будут изготовлены детали, можно определить относительное изменение контактного усилия в зависимости от предельных отклонений геометрических размеров элементов и механических параметров материалов [1]. Вероятностный анализ контактного усилия может быть осуществлен при использовании приближенного аналитического метода, изложенного в [2]. Для оценочных расчетов поступают следующим образом.

Материалы, применяемые для изготовления механических упругих элементов, должны обладать целым рядом определенных свойств. Поскольку упругий элемент является составной частью измерительного пресбразогятеля и оказывает непосредственное влияние на его метрологические характеристики, основные параметры материалов упругих элементов должны обладать высокой стабильностью в широких пределах изменения влияющих факторов.

Теплопроводный тракт от ИС к бесконечному радиатору. Теплопередача значительной части теплового потока от ИС, расположенных внутри ГИМ, наружу, к несущей конструкции блока осуществляется по механизму теплопроводности по неоднородной цепи теплопроводного тракта. Теплофизические параметры материалов приведены в табл. 4-6. Масса несущей конструкции РЭА при этом принимается за бесконечный радиатор, температура которого за « время эксплуатации не по- вышается*. Это справедливо ! при малой теплонагружен- , ности стойки (шкафа), не 1 превышающей 2,5 кВт/м3, 1

Методы, используемые для отвода тепла от ФАУ или защиты от него, всегда связаны с необходимостью существенного увеличения габаритных размеров. Известно, что наибольшее влияние на параметры материалов оказывает повышенная температура и ее резкие перепады. Поэтому для ФАУ, рассчитываемых на работу при больших перепадах температуры, необходимо очень тщательно подбирать материалы и способы соединения элементов конструкций. Материалы должны обладать малыми значениями ТКЛР, ТКе и ТКц и по возможности не изменять свои механические свойства от действия повышенной или пониженной температуры. Материалы элементов конструкций с силовыми замыканиями должны иметь одинаковые или близкие по своим значениям ТКЛР. Конструкции ФАУ, в которых ничтожные изменения геометрических размеров, формы элементов или их взаимного расположения в недопустимой степени влияют на выходные параметры, не должны иметь силовых замыканий. Прежде всего это относится к конденсаторам переменной емкости с механическим управлением.

На лабораторной панели, схема которой показана на 7.12, расположены семь логических микросхем серии 155. Параметры микросхем приведены в табл. 7.7. На верхнюю часть панели выведены зажимы вольтметров постоянного напряжения и источники с напряжением U°=0 В и ?Л = 2,5 В. Выводы источников постоянного напряжения U° и (У1 расположены и в других местах панели (на 7.12 не показаны).

Логические интегральные микросхемы, как правило, представляют собой устройства с несколькими входами и выходами. В них как входные, так и выходные напряжения могут принимать лишь определенные значения, при этом выходное напряжение зависит от наличия или отсутствия напряжений на различных входах устройства. Основными параметрами этих микросхем являются входное и выходное напряжения и быстродействие. Более подробно функциональные параметры микросхем будут приведены в главах, посвященных различным полупроводниковым устройствам.

Выходное напряжение микросхемы находится в фазе с напряжением на неинвертирующем входе 4 и в противофазе с напряжением на инвертирующем входе 3. Основные параметры микросхем К140УД8 приведены в табл. 6.1.

ПАРАМЕТРЫ МИКРОСХЕМ К140УД8

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРЫ МИКРОСХЕМ К140УД8

При работе микросхем на границе раздела Si — SiO2 и в приповерхностной области полупроводникового кристалла происходит перераспределение электрических зарядов различной природы, присутствующих на поверхности и внутри пленки SiO2 (ионы, электроны и дырки, избыточные атомы Si, «ловушки» и др.), что приводит к существенным изменениям характеристик /?-/г-переходов и иногда к появлению поверхностных каналов с инверсной электропроводностью кремния. Вследствие этого явления возрастают токи утечки и ухудшаются параметры микросхем.

Нагрузочная способность характеризует максимальное число микросхем, аналогичных рассматриваемой, которые можно одновременно подключить к ее выходу без искажения передачи информации. Часто нагрузочную способность называют коэффициентом разветвления по выходу и выражают целым положительным числом п. Чем выше коэффициент п, тем шире логические возможности микросхемы и тем меньшее число микросхем необходимо для построения сложного вычислительного устройства. Однако увеличение коэффициента п ограничено, поскольку с ростом числа нагрузок ухудшаются другие основные параметры микросхем, главным образом статическая помехоустойчивость и среднее время задержки сигнала. По этой причине в состав одной серии ИМС часто входят логические элементы с различной нагрузочной способностью, которая в зависимости от типа схемы и параметров ее элементов колеблется в пределах от 4 до 25.

Коэффициент объединения по входу m характеризует максимальное число логических входов функционального элемента микросхемы. С увеличением коэффициента m расширяются логические возможности микросхемы за счет выполнения функций с большим числом элементов на одном типовом элементе И — НЕ, ИЛИ — НЕ и др.; при этом для создания сложного устройства требуется меньшее число микросхем. Однако увеличение коэффициента т, как правило, ухудшает другие основные параметры микросхемы — быстродействие, помехоустойчивость, нагрузочную способность. Различают коэффициент объединения по входу И — тц и по входу ИЛИ — тили. Различные микросхемы отличаются друг от друга схемной реализацией простых логических операций. В существующих сериях ИМС основные логические элементы выполняются обычно с небольшим числом входов (т\\ = 2 -ь 6, тили = 2 -=- 4). Для увеличения коэффициента т в серию ИМС вводят специальную схему «логического расширителя», подключение которой к основному элементу позволяет увеличить /пи или тили до 10 и более.

Структуры, электрические параметры микросхем и их элементов определяются технологией изготовления. В данной главе даются сведения о типовых технологических процессах и операциях, применяемых для создания полупроводниковых и гибридных микросхем. Совокупность технологических процессов и операций, проводимых в определенной последовательности, составляет технологический цикл изготовления микросхем.

Логическими элементами (ЛЭ) называют электронные схемы, выло.1-няющие простейшие логические операции. Логические элементы используются в большинстве цифровых микросхем и наряду с элементами памяти, рассмотренными в гл. 9, являются их основными элементарными «кирпичиками», которые во многом определяют параметры микросхем.

Данное учебное пособие охватывает часть курса «Технология микросхем и элементов ЭВА» и посвящено основным процессам производства микросхем. Особое внимание в пособии уделено физико-химическим процессам производства, от которых зависят электрические параметры микросхем, их надежность и экономичность.