Integrierte Schaltungen: Arten und Beschreibungen

Um jede mehr oder weniger komplexe Elektronik zu arbeiten, dauert es normalerweise eine Menge von Details. Wenn eine Menge von ihnen, können sie „vereinen“, sagt, in integrierten Schaltungen. Was sind sie? Wie werden klassifiziert? Wie sie gemacht werden, und die Signale übertragen werden?

Welche Logik integrierte Schaltungen (ICs)

In der Tat, eine mikroelektronische Vorrichtung, die auf dem Kristall von beliebiger Komplexität basiert, die auf dem Halbleiterfilm oder Platte hergestellt ist. Es ist in einem Formkörper platziert (obwohl es ohne es getan werden kann, aber nur, wenn es Teil des Mikro). Die erste integrierte Schaltung wurde 1968 patentiert. Es war ein Durchbruch in der Industrie, obwohl von dem Gerät zur Verfügung gestellt und nicht sehr im Einklang mit modernen Konzepten seiner Parameter. Integrierte Schaltungen werden zum größten Teil für die Oberflächenmontage gefertigt. Oft unter dem EG versteht nur ein Kristall oder einen Film. Die am weitesten verbreitete integrierte Schaltung auf einem Siliziumwafer. Es stellte sich heraus, dass ihre Anwendung in der Industrie eine Reihe von Vorteilen, wie die Effizienz der Signalübertragung hat.

Gestaltungsebenen

Diese Geräte sind komplex, es ist perfekt angezeigt. Jetzt sind sie mit spezieller CAD-Software, die automatisiert und Produktionsprozesse erheblich beschleunigen. So arbeitete das Design aus:

1. Logikpegel (Inverter, NAND, NOR und dergleichen).
2. Systemisch UND-Schaltung (gearbeitet Trigger, Encoder, ALU, Komparatoren, etc.);.
3. Elektrisch (Kondensatoren, Transistoren, Widerstände und ähnliche Geräte).
4. Die topologische Ebene – für die Herstellung von Photomasken.
5. Physical – als einzelner Transistor implementiert (oder eine kleine Gruppe) auf dem Chip.
6. Die Programm – erstellten Anweisungen für Mikrocontroller, Mikroprozessoren und FPGAs. Verhaltensmodell wird durch einen vertikalen Schaltkreis entwickelt.

Einstufung

Darüber redet, wie zwischen integrierten Schaltungen zu unterscheiden, ist es unmöglich, nur eine Art von Parametern Komplexität der Technologie zu wählen, die sie durchgeführt wird. Daher ist es in dem Artikel wurde für drei ausgewählt.

Grad der Integration

Also hier ist es als Grund Anzahl der Elemente in dem Kristall sein:

1. Shallow integrierte Schaltung. Es enthält weniger als hundert Elemente.
2. Die durchschnittliche integrierte Schaltung. Die Anzahl der Elemente variiert hundert / tausend Bereich.
3. LSI. Es enthält Tausende von bis zu 10.000 Stück.
4. Very Large Scale Integrated Circuit. Sie haben mehr als zehntausend Mitglieder.

Typischerweise wird eine große integrierte Schaltung häufig für Haushaltsgeräte verwendet. Früher verwendete andere Kategorien:

1. Ultra-große integrierte Schaltung. Darin eingeschlossen jene Proben, die die Anzahl der Elemente im Bereich von 1 Mill. 1 bis Bln rühmen konnten.
2. Gigabolshaya integrierte Schaltung. Diese umfassen Muster, die Anzahl der Elemente, aus denen überschritten 1 Bln. Elements.

Aber zu dieser Zeit, die sie nicht gelten. Und alle Proben, die zuvor nun Ubisa und GBIS zugeschrieben wurden als VLSI passieren. Im Allgemeinen ist es möglich, auf die Anzahl der Gruppen deutlich zu sparen, da die letzten beiden Typen in der Regel speziell in großen Forschungszentren verwendet werden, die Computersysteme betreiben, wird Energie in Dutzenden und Hunderten von Terabytes gemessen.

Fertigungstechnik

Im Hinblick auf die verschiedenen Produktionskapazitäten integrierte Schaltungen sind auch nach klassifizieren, wie sie gemacht werden und was:

1. Semiconductor. In all diesen Elementen und Verbindungen auf einem und demselben Halbleiterchip hergestellt. Integrierten Halbleiterschaltungen mit solchen Materialien, wie Silizium, Germanium, Galliumarsenid und Hafniumoxid.

2. Film. Alle Komponenten und Verbindungen werden wie der Film gemacht:

– Dickschicht.

– Dünnfilm.

3. Hybrid. Hat unverpackte Dioden, Transistoren und andere elektronische Komponenten aktiv sind. Passive (wie Widerstände, Induktivitäten, Kondensatoren) auf einem gemeinsamen Keramiksubstrat angeordnet sind. Alle von ihnen sind in einem abgedichteten Gehäuse angeordnet.

4. gemischt. Es ist nicht nur der Halbleiterchip, sondern Dünnfilm (oder Dickfilm) passive Elemente, die auf ihrer Oberfläche angeordnet sind.

Mit Blick auf das verarbeitete Signal

Und das dritte ist die letzte Ansicht basierend auf welche Art von Signalen, die von der integrierten Schaltung verarbeitet werden. Es sind dies:

1. Analog. Hier variieren die Eingangs- und Ausgangssignale entsprechend dem Gesetz einer stetigen Funktion. Sie können einen Wert in einem Bereich von negativen, um positive Versorgungsspannung.
2. Digital. Hier kann jedes Eingangs- oder Ausgangssignal zwei Bedeutungen hat: eine logische Eins oder Null. Jede von ihnen entspricht einem vorgegebenen Spannungspegel. Somit wird die Art des Chips TTL 0-0,4V Bereichsschätzung auf Null gesetzt und 2,4-5V pro Einheit. Es kann auch andere Trennung sein, es hängt von der jeweiligen Probe.
3. Analog-Digital. Es vereint die Vorteile und Merkmale der Vorgängermodelle. Zum Beispiel können sie Signalverstärker und Analog-Digital-Wandler sein.

rechtliche Merkmale

Was ist mit den integrierten Schaltungen in der Gesetzgebung gesagt? In unserem Land, den Rechtsschutz der Topographien von integrierten Schaltungen gegeben. Unter es bei einer bestimmten Materialträger geometrische räumliche Anordnung einer bestimmten Reihe von spezifischen Elementen und Beziehungen zwischen ihnen festgelegten Mittelwert (gemäß Artikel 1448 des BGB). Der Autor der Topologie hat die geistigen Eigentumsrechte an seiner Erfindung:

1. Copyright.
2. Ausschließliches Recht.

Darüber hinaus gehören der Autor und andere Einstellungen können auf die Topologie, einschließlich – die Möglichkeit der Entschädigung für ihre Verwendung zu erhalten. Das ausschließliche Recht ist zehn Jahre gültig. Während dieser Zeit hat der Erfinder, oder die Person, die den Status eingeräumt wurde, kann Topologie in dem betreffenden geistigen Eigentums Service und Patente anmelden.

Abschluss

Das ist alles! Wenn Sie einen Wunsch haben, seinen Plan zu sammeln – nur Erfolg wünschen. Aber zur gleichen Zeit möchte ich Ihre Aufmerksamkeit auf ein Merkmal ziehen. Wenn Sie den Chip abholen wollen, ist es notwendig, intensiv auf diesen Prozess vorzubereiten. Die Tatsache, dass es eine außergewöhnliche Reinheit für chirurgische Betrieb seiner Gründung nimmt, aber auch wegen der Feinheit des Details mit einem Lötkolben zu arbeiten, wie üblich wird nicht funktionieren – alle Aktionen, die von Maschinen durchgeführt werden. Daher kann nur die Schaltung zu Hause erstellt werden. Falls gewünscht, können Sie die industrielle Entwicklung kaufen, die auf dem Markt angeboten werden, aber die Idee mit ihren Fertighäuser ohne wesentliche Finanzen ist besser zu verlassen.