logo search
Курс лекцій ОТВГНГ Ч ІІ

2. Інтегральні мікросхеми (імс)

Інтегральні мікросхеми поділяють на окремі класи за такими озна­ками: технологією виготовлення, ступенем інтеграції, функціональним призначенням тощо.

І. За технологією виготовлення. Усі інтегральні мікросхеми поділя­ють на напівпровідникові, плівкові та гібридні.

1. Напівпровідникові ІМС виготовляють у приповерхневому шарі монокристалів (кремнію, арсеніду галію) особливої чистоти. В окре­мих місцях монокристалу його структуру перебудовують так, що ці місця стають елементами складної системи, якою є ІМС. У напів­провідникових ІМС усі елементи та з'єднання виготовлені в об'ємі та на поверхні напівпровідникового монокристалу. Частина монокрис­талу розміром 1 мм2 перетворюється в складний електронний прилад, який замінює блок з 50—100 і більше звичайних радіотехнічних де­талей.

2. Плівкові ІМС виготовляють нанесенням різних речовин у вигляді плівок на поверхню підкладки, виготовленої із скла або кераміки.

Плівкові ІМС поділяють на тонкоплівкові (товщина плівкових еле­ментів менша 1 мкм) та товстоплівкові (товщина більша 1 мкм).

Тонкоплівкові ІМС отримують осадженням плівок із різних речовин на нагріту до певної температури поліровану підкладку. Для отриман­ня плівок найчастіше використовують алюміній, титан, титанат барію, оксид олова тощо.

У товстоплівкових ІМС елементи формують протискуванням спеціальних паст через трафарети із подальшим спіканням за високих температур. У таких структурах один із шарів містить резистори, дру­гий – конденсатори, інші шари виконують роль провідників струму та інших елементів. Усі елементи з'єднані між собою й утворюють конкретний електронний пристрій.

3. Гібридні ІМС складаються із плівкових і напівпровідникових еле­ментів. Такі мікросхеми монтують на скляній або керамічній під­кладці: пасивні елементи виготовляють у вигляді металевих і діелект­ричних плівок, активні «навішують» на плівкову схему. Таким чином отримують гібридні ІМС (ГІМС). Гібридні ІМС більшої складності називають великими, їх використовують в регуляторах електричних двигунів.

На сьогодні найширше використовують напівпровідникові та гіб­ридні ІМС. Складність інтегральної мікросхеми характеризується показником, який називають ступенем інтеграції.

II. За ступенем інтеграції інтегральні мікросхеми (ІМС) поділяють на малі (МІМС), середні (СІМС), великі (В1МС) і надвеликі (НВ1МС) (табл. 25.1).

Таблиця 25.1 – Ступені інтеграції ІМС

Кількість елементів у мікросхемі

Назва та позначення мікросхем

Час створення мікросхем

10-100

малі (МІМС)

початок 60-х років

102-103

середні (СІМС)

кінець 60-х — 70-ті роки

103-104

великі (БІМС)

кінець 70-х років

104-105

надвеликі (НВІМС)

початок 80-х років

105-106

надвеликі (мікропроцесори)

90-ті роки

III. За функціональним призначенням. Усі мікросхеми поділяються на аналогові та цифрові.

Аналогові мікросхеми служать для перетворення і оброблення сиг­налів, які змінюються за законом неперервної функції.

Цифрові інтегральні мікросхеми призначені для перетворення і оброблення сигналів, які змінюються за законом дискретної функції.