Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Самостоятельная работа №12




« Маркировка тиристоров»

Пример:

Т 143 500 16 Т1 А3 УХЛ

1 2 3 4 5 6 7

 

1 Т – Тиристор; ТЛ – лавинный тиристор

2 Конструктивное исполнение

3 Средний ток в открытом состоянии; А

4 Класс по напряжению

5 Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии

6 Группа по времени выключения

7 Климатическое исполнение klimaticheskoe_ispolnenie_tiristor_diod_UHL_Т

МАРКИРОВКА БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ТИРИСТОРА

Т БИ 133 400 11 А2 В4 К4 УХЛ

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Т - Тиристор

2 Б – быстродействующий; И – импульсный; Ч - частотный

3 Конструктивное исполнение

4 Средний ток в открытом состоянии; А

5 Класс по напряжению

6 Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии

7 Группа по времени выключения

8 Группа по времени включения

9 Климатическое исполнение klimaticheskoe_ispolnenie_tiristor_diod_UHL_Т

класс тиристоров по напряжению

Условные обозначения классов силовых приборов по напряжению. В зависимости от максимально допустимого значения повторяющегося импульсного напряжения в закрытом состоянии (для тиристоров) и повторяющегося импульсного обратного напряжения (для тиристоров и диодов) силовым приборам присваивается класс по напряжению. Класс обозначается числом от 1 до 60. Классу 1 соответствует максимально допустимое напряжение 100 В, классу 2 – 200 В, классу 3 – 300 В, и так далее до 60 класса, которому соответствует максимально допустимое напряжение 6000 В.Условные обозначения групп тиристоров по критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии (du/dt).

Некоторые типы тиристоров нормируются по критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии. В соответствии с этим на тиристор наносится цифровая или буквенно-цифровая маркировка. Зависимость условных обозначений, нанесенных на тиристоры, от критической скорости нарастания напряжения приведена в таблице. Критическая скорость нарастания напряжения имеет размерность В/мкс.

 

Самостоятельная работа № 13.

« КлассификацияИМС»

Промышленность выпускает ИМС сериями, состоя­щими из групп с различными принципиальными схема­ми и параметрами. Общими признаками серии являются лишь единое конструктивно-технологическое исполнение и параметры цепей питания. Серии ИМС содержат раз­личные типы элементов, узлов или блоков, выполненных на одной подложке и смонтированных в типовом корпу­се. Серии подразделяются на две большие группы: ло­гические и аналоговые. Каждая серия содержит более чем 20 типов устройств, каждый из которых предназна­чен для выполнения конкретной функции.

Состав серий ИМС, их разработка, производство и модернизация регулируются ГОСТ. Каждая из серий имеет свой шифр, в котором отражено функциональное назначение. В шифре конкретной ИМС ГОСТом уста­навливается две буквы для обозначения функциональ­ных признаков, первая из которых является общей для всех типов, а вторая — отмечает разновидность внутри ти­па. Отметим некоторые из них. Генераторы: ГС — гармо­нических колебаний, ГГ — прямоугольных сигналов, ГЛ^- линейно изменяющихся сигналов и т.д. Логические эле­менты: ЛИ —элемент И, ЛР—элемент И — ИЛИ — НЕ, ЛК —И —ИЛИ —НЕ/И —ИЛИ и т. д. Триггеры! ТВ — триггеры J К-типа, TP — триггер.RS-типа, ТТ — триггер Г-типа и т. д. Усилители: УВ — усилители высо­кой частоты, УН — усилители низкой частоты, УТ — уси­лители постоянного тока, УД — операционные и диффе­ренциальные усилители. Фильтры: ФВ — фильтры верх­них частот, ФЕ — фильтры полосовые и т. д. Формирова­тели: АГ — формирователи прямоугольной формы, АА— формирователи адресных токов (в вычислительной тех­нике) и т. д. Элементы арифметических и дискретных устройств: ИР — регистры, ИМ — сумматоры, ИЕ — счетчики, ИВ — шифраторы, ИД — дешифраторы и т. д. Микросхемы высокой степени интеграции, представля­ющие собой сложные блоки, например арифметический блок ЭВМ, обозначаются буквами: ХЛ — цифровые мно­гофункциональные микросхемы; ХА — аналоговые ИС.

Условное обозначение ИМС регламентировано ГОСТ. Условное обозначение состоит из четырех элементов. Первый эле­мент— цифра, указывающая конструктивно-технологическое исполне­ние: 1, 5 и 7—полупроводниковые; 2, 4, 6, 8 —гибридные; 3 — про­чие. Второй элемент — две цифры, обозначающие порядковый номер разработан серне (от 00 до 99). Третий элемент — две буквы, обо­значающие функциональное назначение: ГЛ — генератор линейно из­меняющегося напряжения, ХЛ — сложный логический микроблок ит. д. Четвертый элемент — порядковый номер разработки по функ­циональному признаку в данной серии, т. е. разновидность базисной схемы данного типа элемента, узла.

 

ИМС – основа элементной балы ЭВМ, исходные унифицированные конструктивные элементы, которые определяют качество и эффективность ЭВМ.

Это микроэлектронные изделия, выполняющие определенную функцию преобразования и имеющие высокую плотность установки элементарных соединенных элементов.

Классификация:

(I) По виду обрабатываемого сигнала:

· аналоговые

· цифровые

(II) По конструктивно-технологическому исполнению:

· полупроводниковые

· гибридные

· прочие (керамические, пленочные, вакуумные)

Полупроводниковые – все элементы и межэлементные соединения, выполненные в объеме и на поверхности полупроводника. Для их изготовления используются пластины или подложки из полупроводникового материала.

Полупроводниковые ИМС характеризуются:

· высокой надежностью

· небольшой массой и габаритными размерами

· возможностью применения групповых методов на всех стадиях изготовления

Два основных класса полупроводниковых ИМС:

· биполярные

· МДП (металл – диэлектрик — проводник)

Возможно сочетание в одном кристалле.

ИМС называются пленочными, если все элементы и соединения выполнены в виде пленок, нанесенных на поверхность диэлектрической подложки.

Тонкопленочные ИМС – пленки толщиной до 1 мкм и наносятся методом вакуумного распыления и последующего испарения.

Толстопленочные ИМС – 10…70 мкм, методы трафаретной печати и сектографии.

Методами пленочной технологии получают только пассивные элементы. При добавлении активных элементов получается гибридная ИМС, в которой кроме пассивных применяются навесные элементы.

(III) По степени унификации и назначению:

· общего применения

· частного применения

ИМС выпускаются сериями – это совокупность типов ИМС, которые могут выполнять различные функции и имеют единое конструктивно-технологическое исполнение.

Для частных специализированных используют микросборки.

Характеристики ИМС и микросборок:

· плотность упаковки (отношение количества элементов к объему ИМС)

· степень интеграции (сложность ИМС)

Себестоимость ИМС зависит от совершенств технологии, т.к. при повышении степени интеграции неизменных технологии выход годных резко падает.

P=pn (p – вероятность выхода одного элемента, P – вероятность выхода годных всех ИМС).

При повышении степени интеграции теряется универсальность применения ИМС – они становятся более специализированными, следовательно повышается их стоимость.

(IV) По защите от внешних воздействий:

· Корпусированные

· безкорпусные

В настоящее время ИМС в корпусах имеют аналоги и в безкорпусном варианте. Герметизация (б) осуществляется заливкой компаундом.

 

 

Самостоятельная работа № 14.

« Технологии изготовления и применения ИМС»

Полупроводниковые ИМС изготовляют из кремния, поступающего на предприятие в виде кристаллических слитков, которые разрезают на множество тонких пластин (толщиной около 150 мкм).

Поскольку поверхность пластин кремния после резки получается весьма неровная, то перед началом основных технологических операций пластины многократно шлифуют, а затем полируют. На такой пластине (подложке) одновременно формируют в едином технологическом цикле несколько сотен, а иногда и свыше тысячи совершенно однотипных микросхем. Затем пластина разрезается на отдельные кристаллы и осуществляется присоединение выводов и заключение каждого кристалла в корпус.

Преимущественное использование кремния в полупроводниковых ИМС по сравнению с германием обусловлено возможностью расширения интервала рабочих температур (до +125°С) и получения на поверхности кремниевой пластины стойкой изолирующей пленки двуокиси кремния SiО2. Эта пленка (временно) служит защитным покрытием отдельных участков кристалла при проведении локальной диффузии примесей, такая же пленка предохраняет готовую схему от внешних воздействий и служит основанием для пленочных пассивных элементов и внутрисхемных соединений. Кроме того, кремний по сравнению с германием имеет меньшие обратные токи р-n переходов.

При изготовлении полупроводниковых ИМС применяетсяэпитаксиальное-планарная технология, основными процессами которой являются: эпитаксия — наращивание тонких слоев кремния с проводимостями различного типа (в данном случае наращивается слой с проводимостью, противоположной проводимости исходного кристалла),маскирование и фотолитография (получение различных рельефов с помощью масок), локальная диффузия донорных и акцепторных примесей (получение слоев n- и р-типов), напыление металлической пленки для создания электрических соединений. Эпитаксиальный слой осажденного кремния монокристалличен и имеет ту же кристаллическую ориентацию, что и подложка

Маскирование заключается в том, что на поверхности кремниевой подложки методом окисления вначале создается тонкий слой (порядка 1 мкм) двуокиси кремния SiO2 В местах, где нужно провести локальную диффузию примесей в эпитаксиальный слой кремния, слой SiO2 удаляется с его поверхности методом локального травления.

Для вытравливания в оксидном слое (SiO2) отверстий (окон) той или иной формы с требуемой точностью используют метод фотолитографии. Сущность однократного процесса фотолитографии заключается в следующем. На поверхность двуокиси кремния () наносится равномерный слой фотоэмульсии, так называемого фоторезистора

Сверху на слой фоторезистора накладывается стеклянная маска с прозрачными и зачерненными участками —фотошаблон (ФШ). Сквозь эту маску засвечивают фоторезистор ультрафиолетовым светом, как при обычной контактной фотопечати. После этого пластину с фоторезистором проявляют; в процессе проявления не засвеченные участки фоторезистора растворяются в проявителе, и в этих местах обнажается поверхность двуокиси кремния Оставшийся (засвеченный) слой фоторезистора подвергают термическому дублению — полимеризации, в результате чего этот слой становится нечувствительным к химическим отравителям, активно воздействующим на SiO2. Поэтому, когда на следующем этапе пластину подвергают травлению, растворяются лишь обнаженные участки двуокиси кремния вплоть до поверхности эпитаксиального слоя кремния. Тем самым в слое двуокиси кремния (оксидной маске) получается необходимая совокупность окон. Заключительным этапом фотолитографии является удаление загубленного слоя фоторезистора, после чего пластина с оксидной маской готова к последующим операциям (например, для проведения локальной диффузии, рис. 13-3, г, д). Затем операции повторяют с другим ФШ и т. д.

Обычно для изготовления полупроводниковой ИМС требуется комплект согласованных фотошаблонов (из 4-15 шт. и более), каждый из которых используется на соответствующем этапе технологического процесса для создания той или иной конфигурации оксидной маски. Например, через первую маску осуществляется диффузия для изоляции элементов друг от друга, через вторую маску — диффузия базового слоя (р-типа) транзисторов и диффузионных резисторов и т. д.

Локальная диффузия, т. е. внедрение примесей из газовой или твердой фазы при высокой температуре в эпитаксиальный слой кремния через оксидные маски, является основным способом создания транзисторных и других структур полупроводниковых ИМС. Преимущество этого метода в технологии изготовления полупроводниковых ИМС заключается в первую очередь в возможности сравнительно точного контроля параметров элементов.

В течение технологического цикла изготовления элементов полупроводниковых ИМС диффузию примесей приходится проводить несколько раз. Глубина диффузии в зависимости от ее назначения может изменяться от нескольких микрон (эмиттерные и базовые области транзисторов) до 10-50 мкм (изоляция между отдельными элементами микросхемы).

Диффузия примесей в глубину эпитаксиального слоя кремния происходит неравномерно, поэтому в процессе диффузии нельзя получить области с равномерным распределением примесей.

Во время диффузии окно в оксидной маске, через которое она осуществляется, покрывается тонкой пленкой SiO2, так что перед началом очередного процесса диффузии поверхность пластины покрыта сплошной оксидной пленкой, в которой можно создавать методом фотолитографии окна новой конфигурации, необходимой для очередной диффузии.

Металлизация заключается в напылении в вакууме тонкой пленки алюминия на определенные области поверхности пластины для получения необходимых соединений между различными элементами микросхемы, а также для получения обкладок конденсаторов. Для этого с помощью фотолитографии вначале производят протравливание окон в двуокиси кремния в местах, где необходимо получить контакты к элементам ИМС. Затем на всю поверхность пластины напыляется пленка алюминия толщиной порядка 1 мкм и последующей фотолитографической операцией получают желаемый рисунок соединений.

С конструктивной точки зрения полупроводниковые ИМС, полученные по эпитаксиально-планарной технологии, характерны тем, что все рабочие слои элементов выходят на одну и ту же поверхность подложки и соответственно все выводы микросхемы расположены в одной плоскости.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 726; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.