Магистерская диссертация на тему: Описание схемы для разработки. Определение электрических параметров схемы

Введение

Интегральная электроника на сегодняшний день является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей современной промышленности. Одной из составных частей данной науки является схемотехническая микроэлектроника. На каждом новом этапе развития технологии производства интегральных микросхем (ИМС) создаются принципиально новые методы изготовления структур ИМС, отражающие последние достижения науки

В настоящее время наибольшее внимание в микроэлектронике уделяется созданию СБИС - сверхбольших интегральных схем - интегральных структур с очень большой степенью интеграции элементов, что позволяет не только значительно уменьшить площадь подложки ИМС, а следовательно, габаритные размеры и потребляемую мощность, но также и значительно расширить перечень функций, которые данная СБИС способна выполнять. В частности, использование СБИС в вычислительной технике позволило создание высокопроизводительных микропроцессоров электронно-вычислительных машин, а также встраиваемых однокристальных микроконтроллеров, объединяющих на одном кристалле несколько взаимосвязанных узлов вычислительного комплекса

Переход к использованию СБИС сопряжен со значительным увеличением числа элементов ИМС на одной подложке, а также с существенным уменьшением геометрических размеров элементов ИМС. В настоящее время технология позволяет изготовление отдельных элементов ИМС с геометрическими размерами порядка 0,15-0,18 мкм

Быстрое развитие мироэлектроники как одной из самых обширных областей промышленности обусловлено следующими факторами:

1) Надежность - комплексное свойство, которое в зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как изделий в целом так и его частей. Надежность работы ИМС обусловлена монолитностью их структуры, а также защищенностью интегральных структур от внешних воздействий с помощью герметичных корпусов, в которых, как правило, выпускаются серийные ИМС

2) Снижение габаритов и массы. Значительное уменьшение массы и размеров конкретных радиоэлектронных приборов без потери качества работы также является одним из решающих факторов при выборе ИМС при разработке различных приборов и узлов радиоэлектронной аппаратуры

Оглавление

- Введение

- Описание схемы для разработки

- Определение электрических параметров схемы

- Технологические этапы изготовления ИМС

- Последовательность расчета параметров биполярного транзистора

- Последовательность расчета параметров интегральных резисторов

- Последовательность расчета параметров МДП - конденсатора

- Особенности топологии разрабатываемой ИМС Выводы

- Литература

Заключение

В данной работе была разработана топология и рассчитаны параметры интегральной логической схемы резисторно-емкостной транзисторной логики (РЕТЛ). Приведенные расчеты подтверждают полное соответствие разработанной ИМС требованиям технического задания. Топология микросхемы разработана с учетом технологических возможностей оборудования. Линейные размеры элементов и расстояния между ними больше минимально допустимых, что обеспечит меньшую погрешность при производстве, а следовательно, и больший выход годных изделий при групповом производстве

Электрические параметры схемы учитывают работу схемы в реальных условиях, а именно скачки питающего напряжения и напряжения на логических входах

Расчеты параметров элементов схемы предусматривают ее эксплуатацию в климатических условиях, характерных для широты Украины

Разработанная ИМС полностью пригодна для эксплуатации в современной электронной аппаратуре

Список литературы

1. Калниболотский Ю.М. и др. Расчет и конструирование микросхем.- Киев, "Высшая школа",1983

2. Конструирование и технология микросхем. Под ред. Коледова Л.А. - М.:"Высшая школа", 1984

3. Методичнi вказiвки до виконання розрахункових робiт на ЕОМ з курсу "Мiкроелектроника та функцiональна електронiка", ч.1,2,- Київ, КПI, 1993

Техническое задание №6

Схема логики ИЛИ-НЕ на биполярных транзисторах

Технология планарно-эпитаксиальная, изоляция элементов слоем

n-полупроводника

Элемент

Характеристика

4,7 кОм ± 20%

3,3 кОм ± 20%

С 1 - С 4

20 пФ ± 20% U раб = 4 В, диэлектрик - SiO 2

Т 1 - Т 4

Типовый транзистор монолитных ИС, однобазовый полосковый.