ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА

Конструктивно законченное изделие электронной техники, содержащее совокупность электрически связанных между собой транзисторов, полупроводниковых диодов, конденсаторов, резисторов и др., изготовленных в едином технологич. цикле. ИС являются элементной базой большинства совр. средств электронной техники, в которых выполняют ф-ции преобразования, обработки и хранения (накопления) информации. Теория, методы расчета и технология изготовления ИС составляют основное содержание микроэлектроники.

Появлению первых ИС предшествовали успехи в развитии электронной аппаратуры на дискретных ПП приборах, в результате чего стало реальным создание сложных электронных устр-в, состоящих из десятков и сотен тысяч ПП диодов и транзисторов. Однако оказалось, что собрать такие приборы безошибочно было почти невозможно из-за большого кол-ва межсоединений. Выход из создавшегося положения был найден на пути объединения (интеграции) в едином устр-ве множества ПП приборов и межсоединений, создаваемых одновременно в едином технологич. цикле.

Впервые идея ИС была высказана англ, учёным Д. Дам-мером (1952). Исторически первыми были разработаны (сер. 50-х гг.) гибридные ИС (ГИС). В основу их изготовления была положена уже отработанная технология изготовления керамич. конденсаторов, использующая метод нанесения на керамич. подложку через трафарет проводящей пасты (в виде плёнки) и последующего её вжигания. Переход к изготовлению на одной подложке неск. соединённых между собой конденсаторов, а затем добавление к ним композиц. резисторов, также создаваемых методом трафаретной печати и вжигания, привело к созданию пассивных резистивно-ёмкостных схем (КС - схем). Вскоре в состав таких схем стали включать (наряду с плёночными) дискретные пассивные и активные компоненты - навесные конденсаторы, трансформаторы, диоды и транзисторы (на первых порах даже «сверхминиатюрные» электронные лампы).

Эти устройства и были первыми гибридными ИС (сам термин «интегральная схема» был введён позже и применялся первоначально к полупроводниковым ИС на основе кремния).В основу изготовления совр. ГИС положена плёночная технология, которая делится на два направления, связанных соответственно с использованием тонких или толстых плёнок (соответствующие ГИС наз. тонкоплёночными или толстоплёночными). Деление ГИС на тонкоплёночные и толстоплёночные обусловлено не столько толщиной плёнок (менее 1-3 мкм для тонкоплёночных ГИС и св. 3-5 мкм для толстоплёночных), сколько методом их нанесения в процессе создания пассивных элементов. Пассивные элементы тонкоплёночных ГИС наносят на подложку преим. с использованием термовакуумного распыления и катодного осаждения, а пассивные элементы толстоплёночных ГИС получают нанесением и вжиганием проводящих и резистивных паст. В 60-х гг. были предприняты попытки создать плёночные активные элементы, однако надёжно функционирующих плёночных транзисторов получить не удалось. Активные компоненты ГИС изготовляют отдельно, а затем закрепляют («навешивают») на подложке. Помимо активных компонентов навесными могут быть и пассивные (трансформаторы, конденсаторы, катушки индуктивности и др.).

ГИС, являясь по внеш. признакам переходным устройством между приборами на дискретных компонентах и монолитными ИС, и до наст, времени находят достаточно широкое применение, например в тех случаях, когда требуется прециз. подстройка параметров ИС в процессе её формирования. Совершенствование ГИС идёт по пути объединения на одной подложке с пассивными элементами уже не отд. ПП приборов, а кристаллов монолитных ИС.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.