História vzniku prvých mikroobvodov. Integrovaný obvod je manuálne nastavovaný, čo umožňuje dosiahnutie potrebných elektrických charakteristík elektronických jednotiek a ES všeobecne

12. júna 1958 inžinier z Texas Instruments (TI) Jack Kilby predviedol výrobu úžasného prístroja - nalepenie bielym voskom na sklenenú výstelku prístroja z dvoch kusov kremíka s rozmermi 11,1x1,6 mm. Toto objemové usporiadanie je prototypom generátora integrovaného obvodu (IC), ktorý umožňuje vyrábať všetky prvky obvodu na základe materiálu vodičov. Tento dátum je v histórii elektroniky označený ako deň zrodu integrovaných obvodov.

Pred integrovanými obvodmi (mikroobvody, IB) existujú elektronické zariadenia rôznej zložitosti, v ktorých sa všetky rovnaké prvky pripravujú súčasne v jedinom technologickom cykle. za integrovanou technológiou. Okrem iných dosiek (v ktorých sú všetky spojovacie vodiče súčasne pripravené v jednom cykle pomocou integrálnej technológie) sú v IO podobne vytvorené odpory, kondenzátory, diódy a tranzistory. Okrem toho sa cez noc pripravuje veľké množstvo integrovaných obvodov v rozsahu od desiatok až po tisíce

Predtým boli rozdelené dve skupiny IV: hybridné a hybridné

V hybridných IV (HIC) sú na povrchu obloženia mikroobvodov (zvyčajne keramické) všetky vodiče a pasívne prvky vytvorené integrálnou technológiou. Aktívne prvky vo forme bezbalených diód, tranzistorov a kryštálov integrovaných obvodov vodiča sa inštalujú na obloženie jednotlivo, ručne alebo automaticky

V integrovaných obvodoch vodiča sa pomocou difúznych metód úspešne vytvárajú pasívne a aktívne prvky v jedinom technologickom cykle na povrchu materiálu vodiča s častými inklúziami. Súčasne sa na jednej doske vodičov vyrába niekoľko desiatok až niekoľko tisíc IC.

Prvý hybrid IV.

GIS je produktom evolučného vývoja mikromodulov a technológie montáže na keramické dosky. Preto sa tie smrady javili nepochopiteľne, dátum ľudí z GIS a tajný autor nie sú neznáme

Potrubná technológia bola prirodzeným a nevyhnutným výsledkom rozvoja potrubnej techniky, ale vyústila aj do generovania nových myšlienok a vytvárania nových technológií, ktoré majú svoje vlastné dátumy narodenia a svojich autorov.

Prvé hybridné a preposielacie IP sa objavili v ZSSR a USA takmer cez noc a nezávisle od jedného typu

Ešte koncom 40. rokov 20. storočia vyvinula spoločnosť Centralab v USA základné princípy výroby dosiek plošných spojov na báze paliva na keramickej báze.

A na začiatku 50-tych rokov spoločnosť RCA vyvinula technológiu tenkých vlákien: rozptyľovanie gumových materiálov vo vákuu a ich nanášanie cez masku na špeciálne podložky, nanesené na jednu keramickú podložku cez noc, ale bez miniatúrnych taviteľných vodičov, odporov a kondenzátorov. .

Z mikromodulu sa stal hybridný integrovaný obvod v momente, keď došlo k zamrznutiu bezplášťových tranzistorov a diód a utesneniu konštrukcie k utesnenému puzdru.

V SRSR

Prvé GIS (moduly typu „Kvant“ neskôr vyhrali IV sériu 116) získali od SRSR 1963 rubľov. v NDIR (neskôr NVO „Leninets“, Leningrad) a v tom čase posledný závod začal ich sériovú výrobu. V týchto GIS boli ako aktívne prvky použité viktory vo vodiči IS „R12-2“, rozčlenenom v roku 1962. Malý závod napájacích zariadení

Moduly „Quantum“ boli bezpochyby prvé vo svete GIS pomocou domácej integrácie – keďže aktívnymi prvkami v nich neboli diskrétne nezabalené tranzistory, ale integrované obvody vodičov.

V SPOJENÝCH ŠTÁTOCH AMERICKÝCH

Vzhľad GIS s vysokým obsahom paliva, ako hlavného elementárneho základu nového EOM IBM System /360, prvýkrát oznámila spoločnosť IBM v roku 1964.

IC série "Micrologic" od Fairchild a "SN-51" od TI už nie sú dostupné ako vzácne materiály a nie je dovolené ich komerčne používať na účely veľkých EOM. Preto spoločnosť IBM, ktorá vychádza z návrhu plochého mikromodulu, vyvinula svoju sériu GIS poháňaných palivom a pod krycím názvom (pod hlavičkou „mikromoduly“) - „moduly SLT“ (Solid Logic Technology - pevná technológia) ї logika. Preložte slovo „pevný“ do ruštiny ako „pevný“, čo je absolútne nelogické. Pojem „moduly SLT“ skutočne vytvorila spoločnosť IBM ako náhradu za výraz „mikromodul“ a je vinným z toho, že odráža jeho aroganciu. Slovo „pevný“ má niečo iné – „duša“, „účel“ “, čo ešte viac zdôrazňuje dôležitosť „modulov SLT“ a „mikromodulov“

Modul SLT je štvorcový keramický mikročlánok plnený palivom so zalisovanými vertikálnymi kolíkmi. Na tento povrch sa pomocou seamografickej metódy aplikovali vhodné vodiče a odpory a osadili sa nezabalené tranzistory. V prípade potreby boli kondenzátory inštalované v poradí s modulom SLT

S novou úrovňou identity (mikromoduly sú o niečo väčšie) majú SLT moduly z plochých mikromodulov vyššiu hustotu prvkov, nízku spotrebu energie, vysoký rýchly kód a vysokú spoľahlivosť.

Okrem toho bola technológia SLT ľahko automatizovaná, takže mohli byť uvoľnené na nízkej úrovni pre použitie v komerčných zariadeniach. Samotné IBM bolo potrebné viac. Po IBM začali GIS uvoľňovať ďalšie spoločnosti, pre ktoré sa GIS stal komerčným produktom.

Prvé integrované obvody

Bude venovaný 50. oficiálny dátum

B. Malaševič

12. júna 1958 inžinier z Texas Instruments (TI) Jack Kilby predviedol vyrezávanie troch úžasných zariadení - nalepených bielym voskom na podšívke zariadením vyrobeným z dvoch kusov kremíka s rozmermi 11,1 - 1,6 mm (obr. 1 ). Išlo o objemové nákresy - prototypy integrovaných obvodov (IC) generátora, aby bolo možné vyrobiť všetky prvky obvodu s použitím rovnakého materiálu vodičov. Tento dátum je v histórii elektroniky označený ako deň zrodu integrovaných obvodov. prečo je to tak?

Malý 1. Dispozícia prvého IS J. Kilbey. Fotografia zo stránky http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1958-Minaturized.html

Až do konca 50. rokov 20. storočia technológia zostavovania rádioelektronických zariadení (REA) z diskrétnych prvkov vyčerpala svoje možnosti. Svet prišiel pred najhoršou krízou REA a boli potrebné radikálne prístupy. Dovtedy už USA a ZSSR priemyselne ovládali integrované výrobné technológie, a to ako pre supravodivé zariadenia, tak aj pre palivové a tenkopalivové keramické dosky plošných spojov, takže dozreli ich myslenie na vstup do tejto krízy. -prvkové štandardné vírusy - integrované obvody.

Pred integrovanými obvodmi (mikroobvody, IB) existujú elektronické zariadenia rôznej zložitosti, v ktorých sa všetky rovnaké prvky pripravujú súčasne v jedinom technologickom cykle. za integrovanou technológiou. Pri výmene iných dosiek (v ktorých sú všetky spojovacie vodiče súčasne pripravené v jednom cykle integrálnou technológiou) sú rezistory, kondenzátory a (vo vodičoch) podobne vytvorené v IV IV) dióda a tranzistor. Okrem toho sa cez noc pripravuje veľké množstvo integrovaných obvodov v rozsahu od desiatok až po tisíce.

Integrované obvody sú rozdelené a uvoľnené priemyselne v sérii, ktorá zahŕňa sériu mikroobvodov rôznych funkčných účelov, určených na nepretržitú inštaláciu do elektronických zariadení. Séria ІС má štandardný konštrukčný dizajn a jednotný systém elektrických a iných charakteristík. A dodáva ho výrobca rôznym zamestnancom ako samostatný komerčný produkt, ktorý vyhovuje celému systému štandardizovaných produktov. Sú dovedené na úroveň poškodenia, ktoré sa nedá opraviť, pri oprave REA prebehli v poriadku a sú vymenené.

Existujú dve hlavné skupiny IV: hybridy a hybridy.

V hybridných IV (HIC) sú na povrchu obloženia mikroobvodov (zvyčajne keramické) všetky vodiče a pasívne prvky vytvorené integrálnou technológiou. Aktívne prvky, ako sú bezobalové diódy, tranzistory a kryštály vodičov, sa inštalujú na obloženie jednotlivo, ručne alebo automaticky.

V integrovaných obvodoch vodiča sa pasívne a aktívne prvky vytvárajú v jedinom technologickom cykle na povrchu materiálu vodiča (napr. kremíka) s častým pridávaním k nemu pomocou difúznych metód. Zároveň sa na jednej doske vodiča, v závislosti od skladateľnosti zariadenia a rozmerov jeho kryštálu, vyrábajú dosky od niekoľkých desiatok až po niekoľko tisíc IC. Priemyselná kvalita vodičov sa vyrába v štandardných puzdrách vo forme hranovaných kryštálov alebo vo forme nedelených dosiek.

Objav hybridných (HIS) a nevodičových IV vo svete bol odhalený rôznymi spôsobmi. GIS je produktom evolučného vývoja mikromodulov a technológie montáže na keramické dosky. Preto sa tie smrady zjavili nepochopiteľne, tajný dátum ľudí z GIS a tajný autor neexistuje. Potrubná technológia bola prirodzeným a nevyhnutným výsledkom rozvoja potrubnej techniky, ale vyústila aj do generovania nových myšlienok a vytvárania nových technológií, ktoré majú svoje vlastné dátumy narodenia a svojich autorov. Prvé hybridné a preposielacie IP sa objavili v ZSSR a USA takmer cez noc a tak či onak.

Prvý hybrid IV

Pred hybridmi sú IV, ktoré kombinujú integrovanú technológiu na prípravu pasívnych prvkov s individuálnou (manuálnou alebo automatizovanou) technológiou inštalácie a inštalácie aktívnych prvkov.

Koncom štyridsiatych rokov spoločnosť Centralab v Spojených štátoch vyvinula základné princípy výroby dosiek plošných spojov na báze paliva na báze keramiky, ktoré neskôr vyvinuli iné spoločnosti. Bol založený na technológii výroby kovových dosiek a keramických kondenzátorov. Ostatné dosky využívali integrálnu technológiu tvarovania topológie vodičov - seamografiu. Typom kondenzátorov je materiál výstelky (keramika, často sital), ako aj pastovité materiály a tepelná technológia na ich fixáciu na výstelke.

Technológia tenkého paliva, adaptovaná z technológie s vysokým obsahom paliva, zaisťovala možnosť presnejšej výroby prvkov topológie menších rozmerov, namiesto toho, aby vyžadovala zložité a drahé vybavenie. Zariadenia, ktoré sú vyrábané na keramických doskách pomocou technológie s vysokým obsahom paliva alebo tenkého paliva, sa nazývajú „hybridné obvody“. Hybridné obvody sa vyrábali ako komponenty pre zariadenia na výrobu vlhkosti, ich dizajn, rozmery a funkčný význam boli rovnaké pre zariadenie na kožné bunky, nestratili sa ani na vonkajšom trhu, ktorý je im málo známy.

Napadli hybridné obvody a mikromoduly. Spočiatku obsahovali diskrétne pasívne a aktívne miniatúrne prvky v kombinácii s tradičnou manuálnou inštaláciou. Technológia montáže bola skladacia, s veľkou mierou ručnej práce. Preto boli mikromoduly veľmi drahé, ich skladovanie bolo obklopené palubným vybavením. Potom sa miniatúrne keramické khustki naplnené palivom posadili. Potom sa rezistory začali vyrábať technológiou palivo-palivo. Neskôr boli tranzistory stále diskrétne, jednotlivo balené.

Z mikromodulu sa stal hybridný integrovaný obvod v momente, keď boli rozbalené tranzistory a diódy zmrazené a utesnené štruktúrou v blízkosti utesneného puzdra. To umožnilo výrazne zautomatizovať proces ich tvorby, výrazne znížiť ceny a rozšíriť rozsah výroby. Spôsob lisovania pasívnych prvkov sa delí na palivovo-palivový a jemný palivový GIS.

Pershi GIS v ZSSR

Moduly „Quantum“ boli bezpochyby prvé vo svete GIS vďaka domácej integrácii - pretože aktívnymi prvkami v nich neboli diskrétne nezabalené tranzistory, ale integrované obvody vodičov. Je úplne jasné, že to boli prvé GIS na svete – štrukturálne a funkčne kompletné vírusy s bohatými prvkami, ktoré naďalej prežívajú ako nezávislé komerčné produkty. Najskoršie, čo autor identifikoval cudzie podobné vírusy, je nižšie uvedený popis modulov SLT spoločnosti IBM Corporation, ktoré boli oznámené v roku 1964.

Prvý GIS v USA

Vzhľad GIS s vysokým obsahom paliva, ako hlavného elementárneho základu nového EOM IBM System / 360, prvýkrát oznámila spoločnosť IBM v roku 1964. Zdá sa, že to bolo primárne spôsobené stagnáciou GIS za hranicami SRSR, ktorú autor nemohol pred prihláškami odhaliť.

Už v tom čase už stávky bezdrôtových dopravcov série „Micrologic“ od Fairchildu a „SN-51“ od TI (viac si o nich povieme nižšie) už neboli dostupné pre zriedkavé a nepovolené cesty pre komerčnú stagnáciu. Suvannya, yakim bula pobudova veľká EOM. Preto spoločnosť IBM, ktorá vychádza z návrhu plochého mikromodulu, vyvinula svoju sériu GIS poháňaných palivom, ohlásenú pod krycím názvom (pod hlavičkou „mikromoduly“) – „moduly SLT“ (Solid Logic Technology - technologická úplná logika. Zmeňte slovo „s na preklad do ruštiny, myslím tým „pevné“, čo je absolútne nelogické. Samozrejme, výraz „moduly SLT“ z úvodu IBM je v protiklade s výrazom „mikromodul“ a je povinný „pevný“ a iné významy – „podstatný“, „účel“, ktoré ešte viac zdôrazňujú dôležitosť „modulov SLT“ a „mikromodulov“ – moduly SLT sú individuálne, neopraviteľné, potom „účelové“. Vikorizovali sme neakceptovaný preklad ruského jazyka: Solid Logic Technology – technológia integrálnej logiky).

Modul SLT je štvorcový keramický mikročlánok plnený palivom s veľkosťou jedného palca so zalisovanými vertikálnymi kolíkmi. Na tento povrch sa pomocou seamografickej metódy naniesli vhodné vodiče a rezistory (zodpovedajúce schémam zapojenia realizovaného zariadenia) a osadili nezabalené tranzistory. Kondenzátory boli podľa potreby inštalované pomocou modulu SLT na doske zariadenia. S novou úrovňou identity (mikromoduly sú menšie, obr. 2.) SLT moduly z plochých mikromodulov majú vyššiu hustotu prvkov, nízku spotrebu energie, vysokú rýchlosť a vysokú spoľahlivosť. Okrem toho bola technológia SLT ľahko automatizovaná, takže sa dali vyrábať vo veľkých množstvách pri nízkych nákladoch na použitie v komerčných výrobných zariadeniach. Samotné IBM bolo potrebné viac. Spoločnosť využívala závod neďaleko East Fishkill neďaleko New Yorku na výrobu automatizačných modulov SLT, ktoré ich vyrábali v miliónoch kópií.

Malý 2. Mikromodul SRSR a modul SLT f. IBM. Fotografia STL zo stránky http://infolab.stanford.edu/pub/voy/museum/pictures/display/3-1.htm

Po IBM začali GIS uvoľňovať ďalšie spoločnosti, pre ktoré sa GIS stal komerčným produktom. Štandardný dizajn plochých mikromodulov a SLT modulov od IBM sa stal jedným zo štandardov pre hybridné integrované obvody.

Prví vysielatelia IV

Až do konca 50. rokov minulého storočia mal priemysel malú kapacitu na lacné prvky elektronických zariadení. Hoci tranzistory a diódy boli pripravené z germánia a kremíka, rezistory a kondenzátory boli vyrobené z iných materiálov. Je dôležité poznamenať, že pri vytváraní hybridných schém nebudú žiadne problémy so skladanými prvkami pripravenými chemickým procesom. A ak dokážete pripraviť všetky prvky štandardnej veľkosti a tvaru a tým zautomatizovať proces skladania, dostupnosť zariadenia sa výrazne zníži. Na základe takéhoto vývoja ju zástancovia hybridnej technológie považovali za všeobecný smer rozvoja mikroelektroniky.

Nie všetci však s touto myšlienkou súhlasili. Vpravo je, že mesa tranzistory a najmä planárne tranzistory, ktoré už boli v tom čase vytvorené, boli pripojené na skupinové spracovanie, v ktorom sa vykonalo množstvo operácií na výrobu veľkých tranzistorov na jednej podložke súčasne. čas ale... To znamená, že na jednej doske vodičov bola pripravená séria tranzistorov. Potom sa doska prerezala okolo tranzistorov, ktoré boli umiestnené v jednotlivých prípadoch. A potom generátor zariadenia spája tranzistory na jednej ďalšej doske. Boli ľudia, ktorí sa zdalo, že sú hlúpi v tomto prístupe - vždy odpojiť tranzistory a potom ich znova pripojiť. Prečo ich nie je možné skombinovať do rámu na vodivej doske? Ušetríte si tak množstvo zložitých a nákladných operácií! Títo ľudia uhádli aj smer vodičovho IS.

Myšlienka je veľmi jednoduchá a úplne jasná. Ale, ako sa to často stáva, aj po tom, čo volili a hlasovali ako prví. Ako viete, jednoducho často hovoriť, ako v tejto situácii, nemusí stačiť. Myšlienka IV bola oznámená už v roku 1952, pred príchodom skupinových metód na výrobu napájacích zariadení. Na nedávnej konferencii o elektronických súčiastkach, ktorá sa konala vo Washingtone, predstavil britský kráľovský radarový úrad v Malverne Geoffrey Dummer svedectvo o spoľahlivosti nových radarových prvkov. Svedok vyslovil prorocké vyhlásenie: „ Pomocou tranzistora, ktorý pracuje v technológii vodičov, si môžete okamžite všimnúť elektroniku v akoby pevnom bloku, ktorý nezasahuje do spojovacích vodičov. Blok je možné poskladať z guliek z izolačných, vodivých, vyrovnávacích a pevných materiálov, v ktorých sú parcely vytvarované tak, že dokážu úplne zastaviť elektrické funkcie.“. Ales túto predpoveď stratil Fahivtsy neoznačený. Uhádli to až po objavení sa prvých IV nosičov a po praktickom preukázaní dlho diskutovanej myšlienky. Radi by sme ako prví sformulovali a zrealizovali myšlienku preposielania IV.

Rovnako ako v prípade tranzistora, najznámejší tvorcovia polovodičových integrovaných obvodov mali menej úspešných nástupcov. Pokúsim sa realizovať svoj nápad, 1956. zabil samotného Dammera, ale poznal nešťastie. Narodený v roku 1953 Harvick Johnson s RCA zrušil patent na jednokryštálový oscilátor a v roku 1958. Spolu so spoločnosťou Torkel oznámila spoločnosť Wallmark koncept „zariadenia integrovaného do potrubia“. V roku 1956 Ross, výrobca spúta Bell Labs, vyvinul obvod s dvoma snímačmi založený na štruktúrach n-p-n-p v jedinom monokryštále. Narodený v roku 1957 Yasuro Taru s japonskou spoločnosťou MITI zrušili patent na spájanie rôznych tranzistorov do jedného kryštálu. Všetky tieto a ďalšie podobné vývojové trendy však mali malý súkromný charakter, neboli privedené do výroby a nestali sa základom pre vývoj integrovanej elektroniky. Rozvoj IV v priemyselnej výrobe podporili len tri projekty.

Šťastlivcami boli Jack Kilbey z Texas Instruments (TI), Robert Noyce z Fairchild (z USA) a Yuri Valentinovich Osokin z Rizky Design Bureau of Power Supply Plant (SRSR). Američania vytvorili experimentálne návrhy integrovaných obvodov: J. Kilbey - prototyp IC generátora (1958) a spúšť na mesa-tranzistoroch (1961), R. Noyce - spúšť s planárnou technológiou (1961) a Yu. Osokin - okamžite začal sériovú výrobu logického IV „2NE-ABO“ v Nimechchina (1962). Sériová výroba týchto spoločností začala takmer cez noc, v roku 1962.

Prví bezdrôtoví operátori v USA

IS od Jacka Kilbeyho. Séria ІС SN - 51"

V roku 1958 sa J. Kilbey (priekopník používania tranzistorov v načúvacích prístrojoch) presťahoval do Texas Instruments. Nováčik Kilby sa ako konštruktér obvodov „vrhol“ do vývoja mikromodulárneho plnenia rakiet s cieľom vytvoriť alternatívu k mikromodulom. Pozreli sme sa na možnosť skladania kociek zo štandardných tvarových dielov, podobne ako pri skladacích modeloch hračiek z figúrok LEGO. Kilby však chcel niečo iné. Účinok „čerstvých očí“ zohral dôležitú úlohu: po prvé, keď sme jasne povedali, že mikromoduly sú slepou uličkou, a iným spôsobom, keď sme obdivovali mesa-štruktúry, dospeli sme k myšlienke, že schéma potrebuje (a môže) byť realizované z jedného materiálu - špeditéra . Kilby vedel o Dummerovom nápade a jeho nedávnych skúškach v roku 1956. Po analýze sme pochopili dôvod zlyhania a najlepšie spôsoby, ako ho opraviť. “ Mojou zásluhou je, že som túto myšlienku premenil na skutočnosť“, povedal J. Kilbey neskôr na svojej Nobelovej propagácii.

Keďže si ešte nezaistil právo na prepustenie, pracoval bez prerušenia v laboratóriu, kým sa všetko nevyriešilo. 24. júna 1958 Kilbey sformuloval v laboratórnom časopise koncept, ktorý sa nazýval „Monolitická myšlienka“. Podstata spočíva v tomto." ..obvodové prvky ako rezistory, kondenzátory, delené kondenzátory a tranzistory je možné integrovať do jedného mikroobvodu - určite budú vyrobené z rovnakého materiálu... V prevedení spúšťacieho obvodu sú všetky prvky spojené, nie sú pripravené z kremíka , a odpory budú určovať objemovú podporu kremíka a kondenzátory - kapacita p-n prechodov" „Myšlienka monolitu“ bola vložená sladko ironickým spôsobom na stranu Texas Instruments, pretože hľadala dôkazy o uskutočniteľnosti výroby tranzistorov, rezistorov a kondenzátorov z vodiča a uskutočniteľnosti zhromaždených z týchto vodičov. obvodové prvky.

Na jar 1958 Kilby svoj nápad zrealizoval - vytvorením generátora nalepením bielym voskom na sklenenú podložku dvoch nemeckých pások s rozmermi 11,1 x 1,6 mm, za účelom umiestnenia difúznych grafov dvoch typov (obr. 1). Tieto oblasti a kontakty boli vicorizované, aby sa vytvorili obvody generátora, spájajúce prvky tenkými zlatými šípkami s priemerom 100 mikrónov a termokompresným zváraním. V jednej oblasti je mezatranzistor, v druhej RC svorka. Boli vybrané tri generátory, ktoré boli predvedené tímu na zabezpečenie kvality spoločnosti. Po pripojení živého prúdu sa začali ozývať smrady na frekvencii 13 MHz. Bolo to 12. júna 1958. Počas minulého týždňa podobným spôsobom pripravil Kilby booster. Okrem toho existovali aj integrálne štruktúry, boli to objemové rozloženia integrovaných obvodov vodičov, ktoré by priniesli myšlienku výroby všetkých prvkov obvodu z jedného materiálu - vodiča.

Malý 3. Typ spúšte 502 J. Kilbey. Fotografia zo stránky http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1958-Minaturized.html

Prvým funkčným integrovaným obvodom Kilby, vyrobeným z jedného kusu monolitického germánia, bola experimentálna spúšť IC „Type 502“ (obr. 3). Má objemovú podporu pre germánium a kapacitu pre p-n prechod. Táto prezentácia sa uskutočnila v roku 1959. Malý počet takýchto integrovaných obvodov bol pripravený v laboratórnych mysliach a predávali sa na univerzite za 450 dolárov. IC obsahoval šesť prvkov: niekoľko mesa-tranzistorov a dva rezistory, umiestnené na kremíkovej doštičke s priemerom 1 cm Ale IC Kilby má malý vážny nedostatok - mesa-tranzistory, ako je vidieť v mikroskope Pôvodné „aktívne“ prehrávače týčila sa nad druhou, „pasívnou“ časťou. Spojenie mesa-staffers jeden po druhom v IS Kilby zahŕňalo varenie tenkých zlatých častíc - "chlpatú technológiu" všetci nenávidia. Ukázalo sa, že s takýmito prepojeniami nie je možné postaviť mikroobvod s veľkým počtom prvkov - pavučina praskne alebo sa znova uzavrie. To a Nemecko sa už považovali za neperspektívny materiál. K žiadnemu prelomu nedošlo.

V tom čase Fairchild vyvinul planárnu kremíkovú technológiu. Celkovo vzaté, Texas Instruments bol schopný umiestniť všetky Kilbyho komponenty na palubu a začať bez Kilbyho vyvíjať sériu IC založenú na kremíkovej planárnej technológii. U zhovtni narodený v roku 1961 Spoločnosť oznámila vytvorenie série IV typu SN-51 a od roku 1962. Ich sériová výroba začala za účasti amerického ministerstva obrany a NASA.

IS od Roberta Noycea. Séria ІСMikrologic”

Narodený v roku 1957 Z nejakého dôvodu W. Shockley, tvorca prechodového tranzistora, založil skupinu mladých inžinierov, ktorí sa chceli pokúsiť realizovať jeho veľké nápady. „Svet prázdnin“, ako ich nazvali manželia Shockleyovci, na čele s R. Noyceom a G. Moorom, zatvorili spoločnosť Fairchild Semiconductor („krásne dieťa“). Po odchode zo spoločnosti Robert Noyce mal 23 rokov.

Napríklad v roku 1958 fyzik D. Horny, ktorý pracoval pre spoločnosť Fairchild Semiconductor, vyvinul planárnu technológiu na výrobu tranzistorov. A český fyzik Kurt Lehovek, ktorý pracoval v Sprague Electric, vyvinul technológiu vikoristanu napojeného na n-p prechod na elektrickú izoláciu komponentov. V roku 1959 sa Robert Noyce, ktorý sa dopočul o usporiadaní Kilbeyho IC, rozhodol pokúsiť sa vytvoriť integrovaný obvod, ktorý kombinuje procesy, ktoré propagovali Horny a Lekhovek. A namiesto „chlpatej technológie“ prepojenej Noyce aplikoval vibračné pilovanie tenkej kovovej guľôčky na vrchu vodičových štruktúr izolovaných oxidom kremičitým od spojov ku kontaktom prvkov cez otvory, zbavené izolačnej gule. To umožnilo „vložiť“ aktívne prvky do tela vodiča, izolovať ich oxidom kremičitým a potom spojiť prvky s vyrezanými stopami hliníka alebo zlata, ktoré vznikajú dodatočnými procesmi fotolitografia, metalizácia a leptanie. zostávajúce štádium prípravy vírusu. Týmto spôsobom bola nájdená efektívna „monolitická“ možnosť kombinácie komponentov do jedného obvodu a nová technológia bola nazvaná „planárna“. V prvom rade musím prehodnotiť myšlienku.

Malý 4. Experimentálna spúšť R. Noyce. Fotografia zo stránky http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

Malý 5. Fotografia IS Micrologic z časopisu Life. Fotografia zo stránky http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

Torishny kosák 1959 r. R. Noyce poveril Joy Last testovaním verzie IC na planárnej technológii. Spočiatku, podobne ako Kilby, pripravili prototyp spúšte na množstve kremíkových kryštálov, na ktorých boli postavené 4 tranzistory a 5 rezistorov. Potom 26. mája 1960 bola pripravená prvá jednokryštálová spúšť. Na izoláciu prvkov boli vyrezané hlboké drážky do novej strany hradla silikónového plátku, ktorý sa mal vyplniť epoxidovou živicou. 27. júna 1960 pripravili tretiu verziu klopného obvodu (obr. 4), v ktorej boli prvky spätne izolované zapnutím p-n prechodu.

Fairchild Semiconductor sa doteraz zaoberal iba tranzistormi, nemal obvody na vytváranie supravodivých integrovaných obvodov. Preto ako vývojár dopytových schém Robert Norman zo spoločnosti Sperry Gyroscope. Norman bol oboznámený s logikou odpor-tranzistor, ktorú si spoločnosť pôvodne zvolila ako základ pre svoju nadchádzajúcu sériu Microlog IC, ktorá sa prvýkrát použila v hardvéri rakety Minuteman. Birch sa narodil v roku 1961 Fairchild oznámil prvý a posledný IS tejto série (F-trigger, ktorý obsahuje šesť prvkov: bipolárne tranzistory a dva odpory, umiestnené na platni s priemerom 1 cm.) publikáciami fotografa ii (obr. 5) v r. časopis Život(Z 10. februára 1961). Ďalších 5 ІС bolo oznámených na Žovtni. A z klasu 1962 r. Fairchild podnietil ich sériovú výrobu a výrobu aj na náklady amerického ministerstva obrany a NASA.

Kilbey a Noyce mali možnosť počuť veľa kritického rešpektu k ich inováciám. Očakávalo sa, že praktický výkon pripojených integrovaných obvodov bude ešte nižší. Je zrejmé, že hodnota je nižšia ako hodnota tranzistorov (tranzistorov je len niekoľko), ktorých je menej ako 15%. Iným spôsobom, berúc do úvahy, že v integrovaných obvodoch sa používajú nevodivé materiály, fragmenty rezistorov a kondenzátorov fungovali aj bez napájacích vodičov. Po tretie, veľa ľudí nedokázalo pochopiť myšlienku neopraviteľnosti IS. Bolo na nich, aby zlikvidovali vírus, v ktorom bol jeden z bohatých prvkov v harmónii. Všetky pochybnosti boli okamžite opustené, keď boli integrované obvody úspešne prijaté americkou armádou a vesmírnymi programami.

Jeden zo zakladateľov Fairchild Semiconductor, G. Moore, sformuloval základný zákon pre vývoj kremíkovej mikroelektroniky, založený na počte tranzistorov v kryštáloch integrovaného obvodu. Tento zákon, nazývaný „Moorov zákon“, je jasne platný už 15 rokov (od roku 1959) a takáto čiastková vojna sa odohrala takmer ako opakovanie osudu.

Potom sa priemysel v USA začal rozvíjať rýchlym tempom. Začal sa lavínovitý proces ospravedlňovania podnikov orientovaných inkluzívne „pod rovinu“, niekedy až do bodu, keď sa každý deň zaregistrovalo tucet firiem. Aplikáciou na veteránov (spoločnosť W. Shockleyho a R. Noycea), ako aj neustály prísun produktov a služieb ponúkaných Stanfordskou univerzitou, „nováčikov“ kúpil vedúci údolia Santa Clara (Kalifornia). Nie je prekvapujúce, že v roku 1971 Pohyb ľahkej ruky časopise-popularizátora technických noviniek Dona Hoflera v Obig Uvіishov romantický a technologický obraz "Kilicon Valley" (Silicon Valley), Yaki Nazzhdi, stáva Sinonim z Mekky Napivprikovoi, technologický revolucionár. Pred rečou v tejto lokalite bolo údolie, ktoré sa predtým preslávilo početnými marhuľovými, čerešňovými a slivkovými sadmi, malé, kým sa v ňom neobjavila firma Shockley, akceptujem názov - Valley of Heart's Delight, č. , možno na to zabudni.

V roku 1962 začali Spojené štáty americké sériovú výrobu integrovaných obvodov s cieľom dodávať ich výrobcom a získať ich viac ako niekoľko tisíc. Najsilnejším stimulom pre rozvoj hardvérového a elektronického priemyslu na novom základe boli raketové a vesmírne technológie. Spojené štáty americké tiež nemajú také ťažké medzikontinentálne balistické rakety ako Radyansky a zvýšená hlučnosť bola zameraná na maximalizáciu rýchlosti nosovej hmoty, ochranu riadiacich systémov a rozšírenie zostávajúceho dosahu elektronickej techniky. ї. Texas Instrument a Fairchild Semiconductor uzavreli veľké zmluvy na návrh a výrobu integrovaných obvodov s americkým ministerstvom obrany a NASA.

Prvé prenosové sústavy v SRSR

Až do konca 50. rokov vyžadoval ruský priemysel na stole vodičové diódy a tranzistory, čo si vyžadovalo radikálne prístupy. V roku 1959 boli založené elektrárne v Oleksandrove, Brjansku, Voroneži, Rizi atď. Jerevan, Nalčik a ďalšie miesta.

Poznáme jednu z nových fabrík – viac ako záhadu, Závod čerpacej techniky Rizky (RZPP, ktorý niekoľkokrát zmenil svoje názvy, pre jednoduchosť ju poznáme najviac my, najmä Nina). Východiskovým bodom pre nový závod bola družstevná technická škola s rozlohou 5300 m 2 a okamžite sa začalo s výstavbou špeciálnej budovy. Do roku 1960 mal závod vytvorených už 32 služieb, 11 laboratórií a poslednú výrobu, ktorá sa v meste začala pred prípravou výroby prvých prístrojov. V závode sa už vyrábalo 350 kusov, z ktorých 260 bolo odoslaných do moskovského NDI-35 (neskôr NDI „Pulsar“) a do leningradského závodu „Svitlana“. A do konca roku 1960 dosiahol počet pracovníkov 1900 ľudí. Spočiatku sa technologické linky nachádzali pri zrekonštruovanej športovej hale budovy družstevnej technickej školy a laboratórium OKB pri kmeňových učebniach. Prvé zariadenia (zliatinovo-difúzne a konverzné germániové tranzistory P-401, P-403, P-601 a P-602 konštrukcie NDI-35) boli uvedené do prevádzky 9 mesiacov po podpísaní objednávky o jeho vytvorení v Bereznom 1960. skala. A pred koncom dňa som pripravil prvých tisíc tranzistorov P-401. Potom som zvládol výrobu množstva ďalších tranzistorov a diód. Začiatkom 61. rokov sa skončila existencia špeciálneho zboru a začala sa sériová výroba napájacích jednotiek.

Od roku 1961 závod vyrába samostatné technologické a výskumno-konštrukčné roboty, vrátane mechanizácie a automatizácie generovania tranzistorov na báze fotolitografie. Za týmto účelom bola vytvorená prvá fotorepríza (fotoznámka) – nainštalovaný kontaktný fotovýskumník (rekordér A.S. Gotman). Ministerstvo rozhlasového priemyslu, vrátane KB-1 (neskôr NVO „Almaz“, Moskva) a NDIRE, poskytli veľkú pomoc pri financovaní a výrobe unikátnych zariadení. Najaktívnejší distribútori malých rádiových zariadení, ktorí sa nevyhýbali svojej technologickej vysielacej základni, tak hľadali možnosti tvorivej spolupráce s novovzniknutými vysielacími závodmi.

V RZPP boli realizované aktívne roboty na automatizáciu výroby germániových tranzistorov typu P401 a P403 na technologickej linke, ktorú vytvára závod Ausma. Її hlavný architekt (GK) A.S. Gottman nainštaloval dráhy drôtov od elektród tranzistora na povrch germánia až po okraj kryštálu, aby sa uľahčilo zváranie báz tranzistorov v puzdre. Okrem toho by sa stopy mohli nahradiť ako vonkajšie komponenty tranzistora, keď sú zložené bez obalu na doske (na umiestnenie pasívnych prvkov), prispájkovaním priamo na kontaktné podložky (v skutočnosti technológia vytvárania hybridných integrovaných obvodov bola zavedené). Používa sa nová metóda, pri ktorej môžu vodivé dráhy kryštálu pobozkať kontaktné platne platne, čím sa upustilo od pôvodného názvu – „technológia bozkávania“. Avšak kvôli malým technologickým problémom, ktoré sa ukázali ako neriešiteľné, najmä v súvislosti s problémami s presnosťou rezania kontaktov na druhej doske, nebolo možné prakticky implementovať „dokonalú technológiu“. Po niekoľkých rokoch bola podobná myšlienka implementovaná v USA a ZSSR a stala sa široko používanou v takzvanej technológii „chip-to-board“.

Nemenej pravdou je, že zariadenia, ktoré sa zaoberajú RZPP, vrátane NDIRE, stavili na „dokonalú technológiu“ a plánovali jej stagnáciu. Na jar 1962, keď sa ukázalo, že ich realizácia vychádza z významu tohto pojmu, hlavný inžinier NDIRE V.I. Smirnov požiadal riaditeľa RZVP S.A. Bergman pozná ďalší spôsob implementácie bohatých obvodov typu 2NE-ABO, univerzálnych pre každodenné digitálne zariadenia.

Malý 7. Ekvivalentný obvod ІС Р12-2 (1ЛБ021). Malyunok Iz Prospekt IS z roku 1965

Persha IS a GIS Jurij Osokin. Pevná schéma R12-2(séria IS 102 і 116 )

Riaditeľ RZPP poveril úlohou mladého inžiniera Jurija Valentinoviča Osokina. Zorganizovali sme časť pri sklade pre technologické laboratórium, laboratórium na vývoj a výrobu fotomasiek, vizualizačné laboratórium a linku predbežného testovania. RZPP v tom čase získal technológiu na výrobu germániových diód a tranzistorov, z ktorej vychádzal nový dizajn. A už na jar roku 1962 boli odobraté prvé a posledné prvky germánskej pevnej schémy 2NE-ABO (keďže výraz IS neexistoval, odteraz uložíme názov „pevná schéma“ - TK), The výrobné označenie bolo "P12-2". Uložil som reklamnú brožúru, 1965. na P12-2 (obr. 6), informácie a ilustrácie o tom, čo zrýchľujeme. TS R12-2 umiestnil dva germániové p-n-p tranzistory (upravené tranzistory typu P401 a P403) z pozadia vo vzhľade deleného germániového odporu typu p (obr. 7).

Malý 8. Štruktúra IV P12-2. Malyunok Iz Prospekt IS z roku 1965

Malý 9. Celkové sedadlo vozidla R12-2. Malyunok Iz Prospekt IS z roku 1965

Vonkajšie komponenty sú tvorené termokompresným zváraním medzi oblasťami germánia štruktúry TC a zlatom vedúcich vodičov. Tým sa zabezpečí stabilita okruhov robotov pri aktuálnom prílive a odlive v trópoch a morskej hmle, čo je dôležité najmä pre fungovanie vojensko-námorných kvázi elektronických automatických telefónnych ústrední, ktoré vyrába závod VEF, ktorý len cvakne jej bojazlivosť.

Konštrukčne mal TZ P12-2 (a za ním P12-5) tvar „tablety“ (obr. 9) z okrúhleho kovového pohára s priemerom 3 mm a výškou 0,8 mm. Nachádzal sa v ňom kryštál TZ a bol vyplnený polymérnou zmesou, z ktorej pochádzali krátke vonkajšie konce vývodov zo zlatistej drviny s priemerom 50 mikrónov, privarené ku kryštálu. Masa P12-2 nepresiahla 25 mg. Tento typ TZ má odolnosť proti infúzii vody 80% pri teplote jadra 40°C a cyklických zmenách teploty od -60° do 60°C.

Do konca roku 1962 vydala posledná generácia RZPP takmer 5 tis. TS R12-2 a v roku 1963 ich bolo zabitých desaťtisíce. Rok 1962 sa tak stal osudným pre rozvoj mikroelektronického priemyslu v USA a ZSSR.

Malý 10. Groupi TZ R12-2

Malý 11. Základné elektrické charakteristiky P12-2

Technológia vodičov bola ešte len v plienkach a ešte nezaručovala vysokú opakovateľnosť parametrov. Preto sa praktické vybavenie triedilo do skupín parametrov (čo je v našej dobe často ťažké). Obyvatelia Rigy urobili to isté, nainštalovali 8 typov TS P12-2 (obr. 10). Všetky ostatné elektrické a iné charakteristiky sú pre všetky typy rovnaké (obr. 11).

Uvoľnenie vozidla R12-2 sa začalo cez noc dokončením vývojového projektu „Tvrdosť“, ktorý bol dokončený v roku 1964 (GK Yu.V. Osokin). V rámci tejto práce bola vyvinutá sofistikovaná skupinová technológia sériovej výroby germániových technických komponentov na báze fotolitografie a galvanického nanášania zliatin cez fotomasku. Tieto hlavné technické riešenia sú registrované ako výsledok Osokina Yu.V. ta Mikhalovič D.L. (O.S. č. 36845). Časopis „Spetsradioelectronics“, ktorý bol klasifikovaný ako „tajný“, uverejnil množstvo článkov Yu.V. Osokina v spolupráci so špecialistami KB-1 I.V. Nič, G.G. Smolko a Yu.E. Popíšme dizajn a vlastnosti vozidla R12-2 (a vozidla R12-5, ktoré naň nadväzuje).

Dizajn P12-2 bol dobrý vo všetkých smeroch, až na jednu vec – spoločníci neboli schopní osadiť také malé viroby s najtenšími špendlíkmi. Žiadna technológia, vôbec žiadna inštalácia od hardvérových spoločností, doslova. Počas celej hodiny uvoľňovali P12-2 a P12-5 NDIRE, Zhiguli Radio Plant, Ministerstvo rádiového priemyslu, VEF, NDIP (od roku 1978 NVO „Radioprilad“) a ďalšie podniky. Po pochopení problému vývojári technických špecifikácií spolu s NDIRE okamžite mysleli na ďalšiu úroveň dizajnu, ktorá by okamžite zvýšila zložitosť usporiadania zariadenia.

Malý 12. Modul iz 4 TS R12-2

B1963 V NDIRE sa v rámci DKR „Kvant“ (GK A.M. Pelipenko, za účasti O.M. Lyakhovicha) rozdelil návrh modulu, do ktorého bol postavený R12-2 TS (obr. 12). Dva až štyri TK R12-2 (v puzdre) boli umiestnené na mikrodoske z tenkého sklolaminátu, ktoré spolu vytvorili jeden funkčný celok. Na doske bolo umiestnených až 17 pinov (počet sa líšil pre konkrétny modul) s hĺbkou 4 mm. Mikrodoska bola umiestnená v vyrazenom kovovom pohári s veľkosťou 21,6? 6,6 mm a 3,1 mm hlboké a vyplnené polymérnou zmesou. Výsledkom bol hybridný integrovaný obvod (HIC) s dvojitým utesnením prvkov. A ako sme už povedali, prvý GIS na svete vzišiel z integrácie do dvora a možno prvý GIS zanikol. Bol rozdelený do všetkých typov modulov pod spoločným názvom „Quantum“, ktoré pozostávali z rôznych logických funkcií. Na sklade takýchto modulov TZ R12-2 bola zachovaná účinnosť pri prevádzke pri konštantných zrýchleniach do 150 g a vibračných impulzoch vo frekvenčnom rozsahu 5-2000 Hz pri zrýchleniach do 15 g.

Moduly „Kvant“ boli pôvodne vyrábané v najnovšom výrobnom závode NDIRE a následne boli presunuté do rádiového závodu Žiguli Ministerstva rádiového priemyslu SRSR, ktoré ich dodávalo rôznym spolupracovníkom, vrátane závodu VEF.

Moduly TS R12-2 a „Kvant“ založené na nich sa osvedčili a sú široko predávané. Skala z roku 1968 má nový štandard, ktorý stanovuje jednotný systém označovania integrovaných obvodov a skala z roku 1969 má nový štandard pre nadzemné vodiče (NP0.073.004TU) a hybridné (NP0.073.003TU) IS s jednotným systémom. je možné. Zrejme ešte predtým Ústredný úrad ťažil zo schválenia integrovaných obvodov (TsBPIMS, neskôr ako Dayton CCL, Zelenograd) 6. 1969 boli schválené nové technické mysle na MS ShT3.369.001-1 TU. S tým sa v určenej verzii objavil termín „integrovaný obvod“ radu 102. TZ R12-2 sa začal nazývať IS: 1ЛБ021В, 1ЛБ021Г, 1ЛБ021ж, 1ЛБ021І. V skutočnosti existuje iba jeden ІВ, rozdelený do niekoľkých skupín na základe výstupného napätia a požiadaviek na napätie.

Malý 13. IS série 116 a 117

A 19. júna 1970 bolo na TsBPIMS potvrdené technické vybavenie AV0.308.014TU na module „Kvant“, ktoré získal IS radu 116 (obr. 13). Séria obsahovala deväť integrovaných obvodov: 1ХЛ161, 1ХЛ162 a 1ХЛ163 – bohato funkčné digitálne obvody; 1LE161 a 1LE162 – dva alebo viac logických prvkov 2NE-ABO; 1TP161 a 1TP1162 - jeden a dva spúšťače; 1UP161 – zosilňovač napätia a tiež 1LP161 – logický prvok „plot“ pre 4 vstupy a 4 výstupy. Vzhľad týchto integrovaných obvodov je malý, s až siedmimi možnosťami integrovaných obvodov, ktoré sa líšia podľa napätia výstupných signálov a hodnoty dizajnu, celkovo pre 58 typov integrovaných obvodov. Vikonannya boli označené písmenom za digitálnou časťou označenia IV, napríklad 1ХЛ161ж. Ďalej bola rozšírená ponuka modulov. ІС série 116 boli v skutočnosti hybridné, ale na konci RZPP boli označené ako pomocné vodiče (prvá číslica v čísle je „1“, pre hybridy je „2“).

V roku 1972 na základe posledných rozhodnutí ministerstva elektrotechnického priemyslu a ministerstva rádiového priemyslu bola výroba modulov prevedená z rádiového závodu Zhiguli do RZPP. To zahŕňalo prepravu IV série 102 na vzdialené miesta, čo sa dosiahlo zapečatením kryštálu kože IV. V dôsledku toho bola eliminovaná konštrukcia IV série 102 a 116: nebolo potrebné baliť IV sériu 102 do kovovej misky naplnenej zmesou. Nezapuzdrený IC série 102 v technologických kontajneroch išiel do externej dielne na montáž IC série 116, namontovaný priamo na jeho mikrodoske a zapečatený v kryte modulu.

V 70. rokoch mala Vijšovská republika nový štandard pre hodnotový systém IV. Potom napríklad IS 1LB021V vyhral nad 102LB1V.

Ďalší IS a spaľovací motor Jurija Osokina. Pevná schéma R12-5(séria IS 103 і 117 )

Začiatkom roku 1963 boli výsledky serióznej práce z vývoja vysokofrekvenčných n - p - n tranzistorov Yu.V. Osokina nazhromaždil skvelé dôkazy o práci s p-guličkami na výstupnej n-germániovej doske. Toto a dostupnosť všetkých potrebných technologických komponentov umožnili spoločnosti Osokin v roku 1963 začať s vývojom novej technológie a navrhnúť vyššiu rýchlosť verzie technickej špecifikácie. V roku 1964, po dokončení dohody NDIRE, bol ukončený vývoj vozidla R12-5 a modulov na jej základe. Po týchto výsledkoch v roku 1965 bol založený projekt dizajnu a vývoja „Palanga“ (GK Yu.V. Osokin, ktorého patrónom bol D.L. Mikhalovič, dokončený v roku 1966). Moduly boli rozdelené do jednotiek P12-5 na hraniciach toho istého DKR „Kvant“, ako aj modulov P12-2. Súčasne s technickými názormi na sériách 102 a 116 boli potvrdené technické myslenie ShT3.369.002-2TU na IV séria 103 (P12-5) a AV0.308.016TU na IV séria 117 (moduly založené na IC radu 103). Nomenklatúra typov a štandardných hodnotení TS P12-2, modulov na nich, série ІС 102 a 116, bola samozrejme totožná s nomenklatúrou TS R12-5 a ІС série 103 a 117. Zápach bol eliminovaný rýchlostným kódom a technológiou prípravy IV kryštálu. Typický čas oneskorenia pre signál série 117 bol 55 ns oproti 200 ns pre sériu 116.

Konštrukčne bolo vozidlo R12-5 štvorguľovou vodičovou konštrukciou (obr. 14), kde výstelka typu n a žiariče typu p+ boli pripojené k zemnej prípojnici. Hlavné technické riešenia TK R12-5 sú registrované ako výsledok Osokina Yu.V., Mikhaloviča D.L. Kaydalova Zh.A ta Akmensa Ya.P. (O.S. č. 248847). Pri príprave viacguľovej konštrukcie TC R12-5 bolo dôležitým know-how lisovanie výstupnej germániovej platne na p-guľu typu n. Dosiahlo sa to difúziou zinku v kremennej spájkovanej ampulke, kde sa platničky roztavili pri teplote asi 900 °C a zinku na druhom konci ampulky pri teplote asi 500 °C. TS bola vytvorená v zloženej p-guli.zdaniteľná TS R12-2. Nová technológia umožnila dosiahnuť jedinečný skladací tvar kryštálu TC. Doštičky P12-5 boli tiež brúsené z prednej strany na hrúbku približne 150 mikrónov, čím sa ušetrili časti výstupnej platne, a potom boli oholené na okrajoch rovných kryštálov IC.

Malý 14. Kryštalická štruktúra TS R12-5 z AS č. 248847. 1 a 2 – pozemok, 3 a 4 – vchody, 5 – východ, 6 – jedlo

Po prvých pozitívnych výsledkoch prípravy dodatočných technických špecifikácií R12-5 bol súhlas KB-1 potvrdený NDR „Mezon-2“, ktorý bol priamo upravený z technických špecifikácií z R12-5. V roku 1965 majú oči oči, ktoré možno vidieť v plochom kovovo-keramickom puzdre. Ale P12-5 sa vo výrobnom závode zistilo, že je skladateľný, hlavným princípom je skladateľnosť lisovania zinkom legovanej p-guličky na výstupnej n-Ge doske. Ukázalo sa, že príprava kryštálu je náročná na prácu, výťažnosť je nízka a kvalita vozidla je vysoká. Z týchto dôvodov sa vozidlo R12-5 vyrábalo v obmedzenom množstve a dokázalo sa dostať na vyššiu cenu, ale technologicky vyspelý R12-2 to nedokázal. A NDR „Mezon-2“ vzlietol bez zastavenia jeho pokračovania, a to aj kvôli problémom s prepojením.

Doteraz sa v NDI „Pulsar“ a v NDIM už pracovalo na širokom fronte s vývojom planárnej kremíkovej technológie, ktorá má oproti Nemecku množstvo výhod, predovšetkým vyšší rozsah prevádzkových teplôt (+150 ° C pre kremík іу і +70 ° С v Nemecku) a prítomnosť prírodného sušiaceho činidla SiO 2 v kremíku. A špecializácia RZPP sa preorientovala na vytvorenie analógu IV. Preto si lídri RZPP vážili vývoj nemeckej technológie na výrobu necieľových IV. S vibráciami tranzistorov a diód sa však germánium stále nevzdáva svojich pozícií. Vo Viddily Yu.V. Osokina sa ešte po roku 1966 začali rozpadávať a vibrovať nemecké planárne nízkošumové nízkofrekvenčné tranzistory GT329, GT341, GT 383 a iné. Ich tvorba bola ocenená Štátnou cenou Lotyšskej SRSR.

Zastosuvannya

Malý 15. Aritmetické zariadenie na moduloch s pevným obvodom. Foto z TZ zošita z roku 1965.

Malý 16. Rovnaké rozmery ovládacieho zariadenia ATS namontovaného na relé vozidla. Foto z TZ zošita z roku 1965.

Lídri a prví spolupracovníci TS R12-2 a modulov boli tvorcami špecifických systémov: EOM “Gnome” (obr. 15) pre palubný letecký systém “Dome” (NDIRE, GK Lyakhovich E.M.) a vojensko-námorné a civilné automatické telefónne ústredne (závod ) VEF, DK Misulovin L.Ya.). Aktívne sa podieľala na všetkých etapách vývoja MS R12-2, R12-5 a modulov na nich a KB-1, hlavnou kurátorkou tohto projektu bola N.A. Barkaniv. Pomáhali sme pri financovaní, príprave zariadení, výskume technických špecifikácií a modulov v rôznych režimoch a prevádzke.

Moduly TS R12-2 a „Kvant“ založené na ňom boli prvými mikroobvodmi v krajine. Toto bol prípad medzi prvými – tí v USA začali vyrábať svoje prvé palivové hybridy od Texas Instruments a Fairchild Semiconductor av roku 1964 začala spoločnosť IBM vyrábať hybridné palivové hybridy. V iných krajinách ešte neuvažovali o IV. Preto boli integrované obvody pre obyvateľstvo zázrakom, účinnosť ich stagnácie sa vysporiadala s nepriateľskými nepriateľmi a bola hraná v reklame. V brožúre, ktorá sa zachovala na TZ R12-2 z roku 1965 (podľa reálnych skutočností) sa píše: „ Inštalácia pevných obvodov P12-2 do palubných výpočtových zariadení umožňuje 10-20 krát znížiť rýchlosť a rozmery týchto zariadení, zmeniť tuhosť a zvýšiť spoľahlivosť robota. ... Použitie pevných obvodov P12-2 v riadiacich a spínacích systémoch ciest prenosu informácií automatických telefónnych ústrední umožňuje rýchlosť prevádzky elektrických zariadení približne 300-násobne, a tiež výrazne znižuje spotrebu elektrickej energie (30-50 krát iv))" . Tieto tvrdenia boli ilustrované fotografiami aritmetického prístroja EOM „Gnome“ (obr. 15) a nivelácie stojana automatickej telefónnej ústredne, ktorú vyrába aj závod VEF, na báze relé s malým blokom na spodok dievčaťa (obr. 16). Nastali ďalšie početné stagnácie prvého rizikového ІС.

Virobnitstvo

Teraz je dôležité aktualizovať úplný obraz o povinnostiach výroby IS radu 102 a 103 za osudmi (dnešné RZPP z veľkého závodu sa zmenilo na malú výrobu a stratilo sa veľa archívov). Ale za spogadami Yu.V. Osokina, v druhej polovici 60. rokov 20. storočia, produkcia predstavovala státisíce na rieku, v 70. rokoch - v miliónoch. Pre špeciálne záznamy, ktoré sa zachovali, bola v roku 1985 vydaná séria: IC séria 102 – 4 100 000 ks, moduly séria 116 – 1 025 000 ks, séria IC 103 – 700 000 ks, moduly s. ii 11.

Napríklad rock z roku 1989 Yu.V. Osokin, tiež generálny riaditeľ VO „Alpha“, sa vrátil vláde Vojensko-priemyselnej komisie Moldavskej republiky SRSR (VPK) so sťažnosťami na výrobu sérií 102, 103, 116 a 117 z výroby cez jej morálne zastaranosť a vysoká zložitosť (25 rokov mikroelektronika je ďaleko vpred), ale odmietol kategorickú Vidmovu. Obranca šéfa vojensko-priemyselného komplexu V.L. Koblov vám povedal, že lietadlá lietajú bezpečne a náhrada je vypnutá. Po rozpade ZSSR sa do polovice 90. rokov vyrábali IS série 102, 103, 116 a 117, potom cez 30 sérií. EOM „Gnome“ stále stojí v navigačnej kabíne „IL-76“ a desiatok ďalších lietadiel. „Toto je superpočítač,“ naši piloti sa nesmú nechať odradiť, ak sú ich zámorskí kolegovia radi, že ich táto úbohá jednotka obťažuje.

O prioritách

Bez ohľadu na tie, ktoré mali J. Kilbey a R. Noyce predchodcov, svetová rozľahlosť ich sama uznáva za vinníkov integrovaného obvodu.

R. Kilbey a J. Noyce prostredníctvom svojich firiem podali patentové prihlášky na dizajn integrovaného obvodu. Spoločnosť Texas Instruments podala patentovú prihlášku skôr, v roku 1959, a Fairchild v tom istom roku zarobil viac. Ale patent číslo 2981877 bol vydaný v roku 1961. R. Noyce. J. Kilbey podal pred súdom a dokonca aj v Chernyi 1964 r. odvolal svoj patent číslo 3138743. Potom došlo k desaťnásobnej vojne o priority, v dôsledku ktorej (zriedkavo) „prevládlo priateľstvo“. Nakoniec odvolací súd potvrdil tvrdenia R. Noycea, že je prvým v technológii, a ocenil rešpekt J. Kealbyho ako tvorcu prvého funkčného mikroobvodu. A Texas Instruments a Fairchild Semiconductor podpísali dohodu o technológii krížových licencií.

V SRSR patentovanie inovácií neprinieslo autorom nič iné ako problémy, bezcennú jednorazovú platbu a morálnu satisfakciu, preto mnohé inovácie neboli formalizované. A Osokin sa neponáhľal. Pre podniky však bolo množstvo výstupov jedným z displejov, takže ich ešte bolo treba spracovať. Autorský certifikát SRSR na č.36845 na vinárstve TZ R12-2 Yu.Osokina a D.Michalovič bol v roku 1966 odrátaný za necelých 28 rubľov.

A J. Kilbey 2000 r. za vína, stal sa jedným z laureátov Nobelovej ceny. R. Noyce, ktorý ešte nie je úplne uznaný, zomrel v roku 1990 a Nobelova cena sa neudeľuje posmrtne. Čo v tomto bode nie je úplne fér, keďže celá mikroelektronika sa vydala cestou, ktorú inicioval R. Noyce. Noyceova autorita medzi fachistami bola stále vysoká, čo malo tendenciu odmietať takzvané „opatrenia Silicon Valley“, ktoré boli vtedy najpopulárnejšie z vedcov, ktorí praktizovali v tej časti Kalifornie ii, ktorá im vzala neoficiálny názov Silicon Valley. (V. Shockley bol nazývaný „Mojžiš zo Silicon Valley“) . A cesta J. Kilbeyho („chlpatého“ Nemecka) sa ukázala ako slepá ulička a v jeho firme nedôjde k realizácii. Nikdy predtým nebude život spravodlivý.

Nobelovu cenu získali traja vedci. Polovicu zobral 77-ročný Jack Kilbey a druhú polovicu si rozdelil akademik Ruskej akadémie vied Zhores Alfiorov a profesor Kalifornskej univerzity v Santa Barbare, Američan nemeckého pôvodu, miera Herbert Cree. , na „vývoj supravodičových heteroštruktúr“, ktoré sa vyvíjajú vo vysokorýchlostnej optoelektronike.

Pri hodnotení týchto robotov odborníci poznamenali, že „integrované obvody neuveriteľne za posledné storočie spôsobili silný prílev bohatstva a svetovej ekonomiky“. Pre všetkých bola prekvapením zabudnutá Nobelova cena. V rozhovore pre magazín Europhysics News Vin rozpoznal: „ Vtedy som prestal uvažovať o tých, ktoré by boli dôležité pre rozvoj elektroniky z ekonomického hľadiska. Nerozumiem však tomu, že pokles dostupnosti elektronických zariadení spôsobí lavínu rastu elektronických technológií.“.

A práca Yu.Osokina nebola ocenená Nobelovým výborom. Na smrad je u nás zabudnutý, prioritou krajiny vo vytvorenej mikroelektronike nie je krádež. A vin je bezchybne buv.

V 50. rokoch 20. storočia vznikol materiálový základ pre lisovanie bohatých prvkových komponentov – integrovaných obvodov – do jedného monolitického kryštálu alebo na jednu keramickú výstelku. Nie je prekvapujúce, že takmer cez noc sa myšlienka IS zrazu objavila v mysliach bohatých fakhivitov. A efektívnosť vývoja nového nápadu spočívala v technologických možnostiach autora a sústredenosti vývojára, teda samozrejmosti prvého spolupáchateľa. Prečo sa Yu.Osokin usadil so svojimi bývalými americkými kolegami? Kilby bol v TI nový a mal možnosť informovať zamestnancov spoločnosti o dôležitej realizovateľnosti implementácie monolitického okruhu do pripravovaného layoutu. Úloha J. Kilbeyho pri vytváraní IS sa obmedzuje na znovuvynájdenie projektu TI a vyprovokovanie R. Noyceho svojim rozložením k aktívnej činnosti. Sériová výroba vín z Kilby nie je dobrá. R. Noyce sa vo svojej mladej firme, ktorá sa ešte neuskutočnila, inšpiroval vytvorením novej planárnej technológie, ktorá sa fakticky stala základom pre ďalšiu mikroelektroniku, ale autorovi neustúpila. V súvislosti s vyššie uvedeným museli ich firmy vynaložiť veľa úsilia a času na praktickú realizáciu svojich nápadov, aby podporili sériovú výrobu IV. Ich prvé návrhy boli zbavené experimentálnych a v sériovej výrobe sa do výroby dostali ďalšie mikroobvody, ktoré neboli fragmentované. Namiesto Kilbyho a Noycea, ktorí boli ďaleko od výroby, sa závod Yu.Osokin spoliehal na komerčne zvládnuté feederové technológie RZPP, a to zaručovalo výrobu prvého TK. Zároveň iniciátor vývoja NDIRE a tzv. objednávky vyvinuté závodom VEF, ktorý pomáhal pri tejto práci. Z týchto dôvodov bola prvá verzia tohto TK okamžite dôležitá až po poslednú, ktorá plynule prešla do sériovej výroby, pretože nepretržite trilkovala viac ako 30 rokov. Týmto spôsobom, keď Yu Osokin začal s vývojom TK neskoršieho Kilbyho a Noycea (nepoznal zmätok), rýchlo ich dohonil. Navyše roboty Yu.Osokina nie sú nijako spojené s robotmi Američanov, o čom svedčí absolútna odlišnosť jeho technických špecifikácií a riešení implementovaných na mikroobvodoch Kilby a Noyce. Výroba vlastných integrovaných obvodov od Texas Instruments (bez zavinenia Kilbey), Fairchild a RZPP začala takmer cez noc, v roku 1962. To nám dáva právo považovať Yu Osokina za jedného z lídrov integrovaného obvodu spolu s R. Noyceom a ešte menším J. Kilbeyom a časť Nobelovej ceny pre J. Kilbeyho by sa mohla spravodlivo rozdeliť s Yu. Osokinim. Do vydania prvého GIS s domácou integráciou (a možno aj GIS) je potom priorita A. Pelipenka s NDIRE absolútne nevyvrátiteľná.

Žiaľ, nebolo možné poznať podrobnosti o spôsoboch dopravy a na nich založených opatreniach, potrebných pre múzeá. Autor bude za takéto obrázky a ich fotografie veľmi vďačný.

Integrovaný (mikro) obvod (IC, IMC, m/skh, anglicky Integrated Circuit, IC, microcircuit), čip, mikročip (anglický mikročip, kremíkový čip, čip - tenká platňa - výraz je na začiatku umiestnený pred kryštálovou platňou čipu) - mikroelektronické zariadenie - elektronický obvod dostatočnej skladateľnosti (kryštál), pripravený na vodivej podložke (doštičkách alebo plavákoch) a umiestnený v nerozobratom puzdre alebo bez neho pri vstupe do mikroskladacieho skladu.

Mikroelektronika je najdôležitejším, ako sa veľa ľudí zaujíma, najdôležitejším vedeckým a technologickým úspechom. Možno ho porovnať s takými zlomovými okamihmi v dejinách techniky, ako bol vzostup ľudstva v 16. storočí, vytvorenie parného stroja v 18. storočí a rozvoj elektrotechniky v 19. storočí. A ak dnes hovoríme o vedecko-technickej revolúcii, tak v prvom rade treba rešpektovať samotnú mikroelektroniku. Rovnako ako neustále sa zvyšujúci technologický pokrok našich dní, preniká do všetkých oblastí života a prináša do reality tie, ktoré sa včera jednoducho nedali rozpoznať. Aby sme sa do toho dostali, stačí vedieť o malých kalkulačkách, miniatúrnych rádiových prijímačoch, elektronických zariadeniach v spotrebiteľských zariadeniach, počítačoch a programovaní EOM. A je to len malá časť sféry, ktorá stagnuje!

Mikroelektronika si vyžaduje vytvorenie nového nadstavbového elektronického prvku – integrovaných mikroobvodov. Vzhľad týchto schém bol v prvom rade zásadne novým východiskom - priamo vyplýval z logiky vývoja napájacích zariadení. Spočiatku, ak už boli prvky vodiča zahrnuté v živote, boli kožný tranzistor, odpor a dióda navzájom kombinované, takže mali svoj vlastný individuálny kryt a boli pripojené k obvodu pomocou svojich individuálnych kontaktov. Takto to opravili v týchto situáciách, keď práve z týchto prvkov bolo možné vybrať množstvo podobných schém.

Postupne sa dospelo k poznaniu, že je racionálne, aby sa takéto zariadenia nezbierali z jednotlivých prvkov, ale aby sa pripravovali naraz na jedinom kryštáli, takže elektronika vodiča vytvára všetky zmeny, pre ktoré . V skutočnosti sú všetky vodivé prvky za ich štruktúrou navzájom veľmi podobné, ale môže existovať nový princíp fungovania a sú narušené premrznutím p-n oblastí.

Tieto p-n oblasti, ako si pamätáme, sú vytvorené zavedením rovnakého typu domov do povrchovej gule kryštálu vodiča. Navyše je zabezpečená spoľahlivá a podľa všetkého uspokojivá prevádzka dôležitej väčšiny vodivých prvkov s hrúbkou povrchovej pracovnej gule v tisícinách milimetra. V miniatúrnych tranzistoroch sa používa iba horná guľa kryštálu vodiča, ktorá tvorí iba 1% jeho výkonu. Ďalších 99% závisí od úlohy opotrebovania a obloženia, fragmenty bez obloženia, tranzistor sa môže zrútiť v najmenšom bode. Na základe technológie založenej na výrobe veľkého množstva elektronických súčiastok je tiež možné vytvoriť ucelený obvod s desiatkami, stovkami alebo dokonca tisíckami takýchto súčiastok v jednom kryštáli.

Víťaz bude skvelý. Po prvé, náklady sa výrazne znížia (kvalita mikroobvodov závisí stokrát menej, čím nižšia je celková hodnota všetkých elektronických prvkov a skladov). V opačnom prípade bude takéto zariadenie mimoriadne spoľahlivé (ako ukazujú dôkazy, tisíckrát a desaťtisíckrát), ale má obrovský význam, pretože zisťuje poruchy v obvodoch desiatok alebo stoviek tisíc elektronických komponentov. prebieha veľmi zložitý problém. Po tretie, vzhľadom na skutočnosť, že všetky elektronické prvky integrovaných obvodov sú stovky a tisíckrát menšie ako ich analógy v primárnom zbernom obvode, ich úspora energie je oveľa menšia a shvidkodia je oveľa viac.

Kľúčovou myšlienkou, ktorá viedla k nástupu integrácie v elektronike, bol návrh amerického inžiniera J. Kilbeyho z Texas Instruments vybrať ekvivalentné prvky pre všetky obvody, tak a ako sú registre, kondenzátory, tranzistory a diódy umiestnené v monolitickom kuse čistý kremík. Kilbyho prvý integrovaný obvod vodiča vytvoril slimáka v roku 1958. A už v roku 1961 spoločnosť Fairchild Semiconductor Corporation vydala prvé sériové mikroobvody pre EOM: únikový obvod, trvalý register a spúšť. Okrem toho bola v Texaskej spoločnosti vyvinutá výroba integrovaných logických obvodov nadzemného vedenia.

Ako to osud chcel, objavili sa integrované obvody od iných spoločností. V integrálnom Vikonanny v krátkom čase vznikli rôzne typy posilňovačov. V roku 1962 RCA vyvinula integrované pamäťové čipy pre pamäťové zariadenia EOM. Postupné uvoľňovanie mikroobvodov sa stalo úspešným vo všetkých krajinách - začala sa éra mikroelektroniky.

Výstupným materiálom pre integrované obvody je surový plátok čistého kremíka. Má extrémne veľké rozmery, pretože sa na ňom naraz vyrábajú stovky mikroobvodov rovnakého typu. Prvá operácia spočíva vo vytvorení gule oxidu kremičitého na povrchu platne naliatím kyseliny pri teplote 1000 stupňov. Oxid kremičitý má veľkú chemickú a mechanickú odolnosť a je výborným izolantom, ktorý zaisťuje spoľahlivú izoláciu kremíka uloženého pod ním.

Začiatok je zavedenie domu až do vytvorenia zón p chi n vodivosti. Na tento účel sa z dosiek, ktoré sa používajú na pevné elektronické súčiastky, odstraňuje tavenina oxidu. Identifikácia potrebných pozemkov sa vykonáva pomocou dodatočného procesu nazývaného fotolitografia. Celá guľôčka oxidu je potom pokrytá svetlocitlivým materiálom (fotorezistom), ktorý hrá úlohu fotografického povlaku - ktorý je možné osvetliť a zistiť. Potom sa pomocou špeciálnej fotomasky na umiestnenie malých detí na povrch vodivého kryštálu doska osvetlí ultrafialovým svetlom.

Naliatím svetla na oxidovú guľu sa vytvorí plochý kus a neosvetlené miesta sa stanú svetlými a škvrny stmavnú. Tam, kde je fotorezistor vystavený svetlu, vznikajú malé kúsky taveniny, odolné voči kyselinám. Potom sa doska natrie odstraňovačom, ktorý odstráni fotorezist z osvetlených častí. Z miesta, ktoré bolo prevzdušnené (a len málo z nich), sa gulička leptá oxidom kremičitým pomocou dodatočnej kyseliny.

Výsledkom je, že na požadovaných miestach sa oxid kremičitý rozpustí a otvoria sa okná z čistého kremíka, pripravené na prikladanie (ligovanie). Na tento účel sa povrch obloženia pri teplote 900-1200 stupňov naplní potrebnými látkami, ako je fosfor alebo arzén, aby sa odstránila vodivosť typu n. Atómy domu prenikajú na povrch čistého kremíka, ale potom sa zmiešajú s jeho oxidom. Po orezaní oblátky jedným typom domu ju pripravte na obloženie iným typom - povrch oblátky je opäť pokrytý guľôčkou oxidu, vykoná sa nová fotolitografia a leptanie, v dôsledku čoho sú nové „konce“ kremík je odhalený.

Potom sa stopa znovu liguje, napríklad bórom, aby sa zachovala vodivosť typu p. Na celom povrchu kryštálu na potrebných miestach sú teda vytvorené oblasti p a n. Izolácia medzi susednými prvkami môže byť vytvorená niekoľkými spôsobmi: takouto izoláciou môže byť guľa oxidu kremičitého a na požadovaných miestach môžu byť vytvorené aj skratované p-n prechody.

Ďalšia etapa spracovania spojov s použitím prietokovo-vodivých spojov (prietokových vedení) medzi prvkami integrovaného obvodu, ako aj medzi týmito prvkami a kontaktmi na pripojenie vonkajších tyčí. Na tento účel sa na podšívku nastrieka tenká hliníková guľa, ktorá sa usadí vo vzhľade tenkého pľuva. Sú podrobené fotolitografickému spracovaniu a leptaniu podobné tým, ktoré sú opísané vyššie. V dôsledku toho je kovová guľa zbavená tenkých drôtených vedení a kontaktných plôšok.

Nakoniec sa celý povrch kryštálu vodiča pokryje suchou guľôčkou (zvyčajne silikátovou horninou), ktorá sa potom odstráni z kontaktných plôšok. Všetky vyrobené mikroobvody podliehajú najvyššej úrovni testovania na skúšobnej stolici. Chybné obvody sú označené červenou bodkou. Po vyriešení sa kryštál vyreže na okraj mikroobvodovej platne, ktorej plášť zapadá do kovového tela so skrutkami na pripevnenie k vonkajším tyčiam.

Skladacia schopnosť integrovaného obvodu je charakterizovaná indikátorom, ktorý presahuje názov stupňa integrácie. Integrované obvody, ktoré obsahujú viac ako 100 prvkov, sa nazývajú mikroobvody s nízkym integračným stupňom; obvody, do ktorých sa zmestí až 1000 prvkov, - integrované obvody zo stredného stupňa integrácie; obvody, ktoré obsahujú až desaťtisíc prvkov, a skvelé integrované obvody. Už teraz sa pripravujú schémy, aby sa do nich zmestilo až milión prvkov (nazývajú sa super-skvelé). Postupný pokrok v integrácii viedol k tomu, že schémy s kožným osudom sa zmenšujú a zjavne sú čoraz zložitejšie.

Veľké množstvo elektronických zariadení, ktoré boli predtým malé a väčšie, sa teraz zmestí na malú silikónovú platňu. Mimoriadne dôležitou myšlienkou bolo v roku 1971 vytvorenie jedného integrovaného obvodu na implementáciu aritmetických a logických operácií americkou spoločnosťou Intel - mikroprocesora. To spôsobilo obrovský prelom v mikroelektronike v oblasti výpočtovej techniky.

Čítaj a píš korisni

manažér dirigenta. Realizácia týchto návrhov sa nedala dosiahnuť nedostatočným rozvojom technológie.

Koncom roku 1958 av prvej polovici roku 1959 nastal prelom v ropnom priemysle. Traja jednotlivci, zastupujúci tri súkromné americké korporácie, čelili trom zásadným problémom, ktoré skrížili cestu integrovaných obvodov. Jack Kilbey s Texaské nástroje patentovaním princípu unifikácie, vytvorením prvých, nedokonalých prototypov a ich uvedením do sériovej výroby. Kurt Ligovets Elektrická spoločnosť Sprague Najpokročilejší spôsob elektrickej izolácie komponentov vytvorených na jednom vodičovom čipe (izolácia p-n prechodu). Izolácia P–n prechodu)). Robert-Noyce z Fairchild Polovodič najlepšia metóda elektrického spojenia IV komponentov (metalizácia hliníkom) a zavedenie vylepšenej možnosti izolácie komponentov na základe novej planárnej technológie Jeana Erniho. Jean Hoerni). 27 Versya 1960 rocková skupina Jay Last (angl. Jay Posledný) vytvorené na Fairchild Semiconductor Teším sa na rande napivprovidnikov Stojí za myšlienkami Noysa a Erniho. Texas Instruments, ktorá získala patent na víno Kilbey, začala patentovú vojnu proti konkurentom, ktorá sa skončila v roku 1966 svetovou dohodou o nadmernom licencovaní technológií.

Skoré logické rady IC veštenia boli doslova štandardné komponenty, ktorých rozmery a konfigurácie určuje technologický postup. Návrhári obvodov, ktorí navrhli logické IV konkrétnej rodiny, pracovali s rovnakými štandardnými diódami a tranzistormi. V rokoch 1961-1962 pp. dizajnová paradigma zlamav drôtový rozvádzač Sylvánia Tom Longo, prvý víťazný v jednom ІС rіzni Tranzistory vymieňajte opatrne v závislosti od ich funkcií v obvode. Napríklad 1962 r. Sylvánia vydala prvú rodinu disagregovanej dlho-tranzistorovej logiky (TTL) – historicky prvý typ integrovanej logiky, od ktorej sa očakáva trvalé uchytenie na trhu. V analógových obvodoch došlo k podobnej úrovni vývoja v rokoch 1964-1965, kde bol vývojár operačných zosilňovačov. Fairchild Bob Vidlar.

Prvý domáci mikroobvod vznikol v roku 1961 v TRTI (Taganroz Radio Engineering Institute) pod dohľadom L. N. Kolesova. Táto myšlienka priniesla rešpekt vedeckej komunite regiónu a tretiu potvrdil vedúci systému ministerstva vysokých škôl v súvislosti s problémom vytvárania vysoko spoľahlivých mikroelektronických zariadení a automatizácie a výroby. Za vedúceho koordinácie pre tento problém bol vymenovaný samotný L. M. Kolesov.

Prvýkrát v ZSSR bol hybridný palivovo-palivový integrovaný obvod (séria 201 „Scrape“) vyvinutý v rokoch 1963-65 v NDI Precision Technology („Angstrem“) a sériová výroba sa začala v roku 1965. Otcovia NDEM (deväť z NDI „Argon“) vzali rovnaký osud z rozrobtsa.

Prvý v ZSSR, preposielací integrovaný obvod bol vytvorený na základe planárnej technológie, vyvinutej na začiatku 60. rokov v NDI-35 (neskôr premenovanom na NDI „Pulsar“) tímom, ktorý vykonal prevody na NDI ME („“ Mikron”). Vytvorenie prvých kremíkových integrovaných obvodov hojdacej siete sa sústredilo na vývoj a výrobu série integrovaných kremíkových obvodov TS-100 (37 prvkov - ekvivalent zložitosti návrhu obvodu spúšte, analóg americkej série ІС SN-51 spoločností Texaské nástroje). Prototypové prototypy a prototypy kremíkových integrovaných obvodov pre výrobu z USA. Práce boli vykonané v NDI-35 (riaditeľ Trutko) a Fryazinsky Pipeline Plant (riaditeľ Kolmogorov) z rezortu obrany na vývoj systémov navádzania balistických rakiet v autonómnej nadmorskej výške. Vývoj zahŕňal šesť štandardných integrovaných kremíkových planárnych obvodov série TS-100 a s organizáciou predtestovej výroby NDI-35 zabral tri zákazky (od roku 1962 do roku 1965). Ďalšie dva roky sa venovali rozvoju továrenskej výroby z armády zajatej neďaleko Fryazina (1967).

Súbežne s tým vývoj integrovaných obvodov vykonávala centrálna konštrukčná kancelária vo Voronežskom závode na napájanie zariadení (NINI -). V roku 1965 sa chystal na návštevu VZPP minister elektronického priemyslu A.I. Shokinov závod bol poverený vykonávaním vedecko-výskumných prác na vytvorení kremíkových monolitických obvodov - NDR "Titan" (príkaz ministerstva zo dňa 16.08.1965 č. 92), ktoré boli ukončené pred koncom dňa. Tému úspešne nastolil Štátny výbor a rad 104 diódovo-tranzistorových logických mikroobvodov sa stal prvým zaznamenaným úspechom v oblasti polovodičovej mikroelektroniky, ktorý bol identifikovaný príkazom poslanca EP z 30.12.1965 r. č. 403.

Rivni projekt

V súčasnosti (2014) je väčšina integrovaných obvodov navrhnutá pomocou špecializovaných CAD systémov, ktoré umožňujú automatizáciu a výrazné zrýchlenie výrobných procesov, napríklad rezanie topologických fotomasiek.

Klasifikácia

Fáza integrácie

Je dôležité pochopiť nasledujúce názvy integrovaných obvodov na úrovni integrácie:

malý integrovaný obvod (MIC) - až 100 prvkov na kryštál,
stredný integrovaný obvod (CIC) - až 1000 prvkov na kryštál,
veľký integrovaný obvod (BIC) - do 10 tis. prvky v krištáli,
nadrozmerný integrovaný obvod (HBIC) - nad 10 tis. prvky v kryštáli.

Predtým sa používali rovnaké, dnes už zastarané názvy: ultra-veľký integrovaný obvod (UBIS) – od 1-10 miliónov do 1 miliardy prvkov na kryštál, inódy, giga-veľký integrovaný obvod (GBIC) – viac ako 1 miliarda prvkov na kryštál i. V súčasnosti, v roku 2010, sa názvy „UBIS“ a „DBIS“ prakticky nepoužívajú a všetky mikroobvody s počtom prvkov presahujú 10 tisíc. až do triedy НВІС.

Technológia výroby

Palivový vodičový mikroobvod - všetky prvky a medziprvkové spojenia na jednom kryštále vodiča (napríklad kremík, germánium, arzenid, gálium, oxid, hafnium).

Plávajúci integrovaný obvod - všetky prvky a medziprvkové spojenia sú zobrazené vo forme tavenia:
- palivový integrovaný obvod;
- tenkovrstvový integrovaný obvod.
Hybridný čip (často nazývaný mikrorozkladacia miestnosť), umiestnite množstvo nezabalených diód, nezabalených tranzistorov a iných elektronických aktívnych súčiastok. Mikroskladanie môže zahŕňať aj nezabalené integrované obvody. Pasívne súčiastky mikroskladania (odpory, kondenzátory, cievky, tlmivky) sa zvyčajne vyrábajú tenkopalivovou alebo vysokopalivovou technológiou na uhlíkovej alebo keramickej výstelke hybridných mikro schém. Celé obloženie a komponenty zapadajú do jedného utesneného krytu.
Zmiešaný mikroobvod - okrem kryštálu vodiča sú na povrchu kryštálu umiestnené tenkovláknové (vysokopalivové) pasívne prvky.

Typ signálu, ktorý je vymazaný

Výrobné technológie

Typy logiky

Hlavným prvkom analógových mikroobvodov sú tranzistory (bipolárne alebo poľné). Rozdiel v technológii výroby tranzistorov výrazne ovplyvňuje vlastnosti mikroobvodov. Preto sa v popise mikroobvodov často uvádza výrobná technológia, aby sa zdôraznili základné charakteristiky výkonu a schopností mikroobvodov. Súčasné technológie kombinujú technológie bipolárnych a poľných tranzistorov na dosiahnutie zlepšených vlastností mikroobvodov.

Mikroobvody založené na unipolárnych tranzistoroch s efektom poľa sú najhospodárnejšie (z rovnakého dôvodu):
- MOS logika (metal-oxide-fiber-conductor logic) - mikroobvody sú vytvorené z tranzistorov s efektom poľa n-MOP alebo p-typ MOS;
- CMOS logika (komplementárna MOS logika) - logický prvok mikroobvodu je zložený z dvojice vzájomne sa dopĺňajúcich (komplementárnych) tranzistorov s efektom poľa ( n-MOP ta p-MOP).
Mikroobvody založené na bipolárnych tranzistoroch:
- RTL – odporovo-tranzistorová logika (zastaraná, nahradená TTL);
- DTL – diódovo-tranzistorová logika (zastaraná, nahradená TTL);
- TTL - tranzistorovo-tranzistorová logika - mikroobvody vyrobené z bipolárnych tranzistorov s vysokonapäťovými tranzistormi na vstupe;
- TTLSH - tranzistorovo-tranzistorová logika so Schottkyho diódami - vylepšené TTL, v ktorom sú použité bipolárne tranzistory so Schottkyho efektom;
- IF - logika je nekonečne spojená - na bipolárnych tranzistoroch je režim činnosti určitých výberov taký, že nevstupujú do režimu saturácie - čo prirodzene podporuje rýchlostný kód;
- II – integrálno-vstrekovacia logika.
Mikroobvody, ktoré používajú poľné aj bipolárne tranzistory:

Vikorist a rovnaký typ tranzistorov, mikroobvody môžu byť vytvorené pomocou rôznych metodík, napríklad statických a dynamických.

CMOS a TTL (TTLS) technológie s najpokročilejšími logickými čipmi. Nie je potrebné šetriť na plytvaní energiou, používať technológiu CMOS, pretože plynulosť je dôležitá a pri použití technológie TTL nie je potrebné šetriť čas. Slabou stránkou mikroobvodov CMOS je, že vedú k statickej elektrine - ak sa mikroobvodov dotknete rukou, ich integrita už nie je zaručená. S rozvojom technológie TTL a mikroobvodov CMOS sa parametre približujú, výsledkom je, že napríklad séria mikroobvodov radu 1564 je navrhnutá pomocou technológie CMOS a funkčnosť a umiestnenie v puzdre je podobné technológii TTL.

Mikroobvody vyrábané technológiami ECL, najpokročilejšie a energeticky najefektívnejšie, boli inštalované pri vývoji výpočtovej techniky v prípadoch, kde najdôležitejším parametrom bola plynulosť výpočtu. V SRSR sa najproduktívnejšie EOM typu EC106x vyrábali na mikroobvodoch ESL. Táto technológia je zriedkavo infikovaná.

Technologický proces

Pri príprave mikroobvodov sa používa metóda fotolitografie (projekcia, kontakt atď.), pri ktorej sa obvod vytvorí na podložke (v závislosti od kremíka), odreže sa narezaním diamantových kotúčov monokryštálov kremíka na tenké vrstvy. taniere. Prostredníctvom malých lineárnych rozmerov mikroobvodových prvkov sa pri osvetlení znížilo skreslenie viditeľného svetla a intenzita blízkeho ultrafialového žiarenia.

Moderné procesory boli pripravené pomocou vysokokvalitného UV-viprominingu (ArF excimerový laser, vlnová dĺžka lasera 193 nm). Uprostred implementácie plánu ITRS lídrami priemyslu nových technologických procesov boli vyvinuté dve etapy, ktoré zabezpečili podvojnový počet tranzistorov na jednotku plochy: 45 nm (2007), 32 nm (2 009 ), 22 nm (2014) 1, zvládnutie 10 nm procesov je blízko roku 2018

V roku 2015 sa objavili odhady, že sa zvýši zavádzanie nových technologických postupov.

Kontrola Yarosity

Na kontrolu integrity integrovaných obvodov sa široko používajú takzvané testovacie štruktúry.

Pridelenie

Integrovaný obvod je možné doplniť, keďže je vždy skladací a jeho funkčnosť môže siahať až na celý mikropočítač (jednočipový mikropočítač).

Analógové obvody

Filter (vrátane efektu).
Analógové množiť.
Analógové tlmiče a zosilňovače regulácie.
Stabilizátory života: stabilizátory napätia a napájanie.
Mikroobvody na výrobu pulzných životných blokov.
Cúvacie signály.
Synchronizačné obvody.
Rôzne senzory (napríklad teplota).

Digitálne obvody

Vyrovnávacie konvertory
(Mikro)procesory (vrátane CPU pre počítače)
Mikroobvody a pamäťové moduly
FPGA (programované logické integrované obvody)

Digitálne integrované obvody ponúkajú oproti analógovým rad výhod:

Zmenšene energospozhivannya v dôsledku prítomnosti impulzných elektrických signálov v digitálnej elektronike. Keď sú takéto signály odstránené a konvertované, aktívne prvky elektronických zariadení (tranzistory) pracujú v režime „kľúč“, takže tranzistor je buď „otvorený“ - čo zodpovedá signálu vysokej úrovne (1), alebo „zatvorený“. ” - (0), v prvom a potreba tranzistorov Nedochádza k poklesu napätia, pri druhom netečie cez nič. V oboch prípadoch je spotreba energie blízka 0, s výnimkou analógových zariadení, v ktorých sú tranzistory väčšinu času v strednom (aktívnom) stupni.
Vysoká odolnosť voči kôre digitálnych zariadení je spojená s veľkou rozmanitosťou signálov vysokej (napríklad 2,5-5) a nízkej (0-0,5) úrovne. Zmierenie bude možné pre takú úroveň priestupku, ak bude vysoká úroveň interpretovaná ako nízka a v skutočnosti nepravdepodobná. Okrem toho môžu digitálne zariadenia obsahovať špeciálne kódy, ktoré vám umožňujú opraviť chyby.
Existuje veľký rozdiel v úrovniach signálov vysokej a nízkej úrovne (logická „0“ a „1“) a široký rozsah povolených zmien umožňuje, aby digitálna technológia bola necitlivá na nevyhnutné v integrálnej technológii rozptylu parametrov іv prvkov, eliminuje potrebu výberu komponentov a nastavovania ovládacích prvkov v digitálnych zariadeniach.

Analógovo-digitálne obvody

digitálno-analógové (DAC) a analógovo-digitálne prevodníky (ADC);
transceivery (napríklad zmena rozhrania Ethernet);
modulátor a demodulátor;
- rádiové modemy
- dekodér pre teletext, UKH-rádiový-text
- Rýchle ethernetové transceivery a optické linky
- Vytočiť modem
- prijímatelia digitálnej televízie
- optický "myší" senzor
mikroobvody pre životnosť elektronických zariadení - stabilizátory, meniče napätia, výkonové spínače atď.;
digitálne atenuátory;
fázové, automatické nastavenie, frekvenčné obvody (PLL);
generátory a generátory frekvencie synchronizácie hodín;
kryštály základnej matrice (BMK): prispôsobené analógovým aj digitálnym obvodom;

Séria mikroobvodov

Analógové a digitálne mikroobvody sa vyrábajú sériovo. Séria je skupina mikroobvodov, ktoré majú jednotný dizajn a technologické prevedenie a sú určené na dlhodobé používanie. Mikroobvody rovnakej série spravidla nesú rovnaké napätie na napájanie vstupných a výstupných podpier a úrovní signálu.

Corpus

Konkrétne mená

Právna obrana

Ruská legislatíva poskytuje právnu ochranu topológiám integrovaných obvodov. Topológia integrovaného mikroobvodu je upevnená na povrchu materiálu a priestranné geometrické usporiadanie súhrnu prvkov integrovaného mikroobvodu a spojov medzi nimi (čl. 1448

Je ľahké poslať svoje peniaze robotovi do základne. Vikorist formulár nižšie

Študenti, postgraduálni študenti, mladí ľudia, ktorí majú vo svojej novej práci silnú vedomostnú základňu, vám budú ešte vďačnejší.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Ministerstvo svetových záležitostí Ruska

Federálna štátna jednotná vzdelávacia inštitúcia pre vyššie odborné vzdelávanie

"St. Petersburgská štátna elektrotechnická univerzita "LETI" pomenovaná po V.I. Uljanov (Lenin)"

(SPbGETU "LETI")

Katedra filozofie

Esej

na tému:" História vývoja integrovanej elektroniky"

Postgraduálny študent DPH "NVP SRadar MMSS"

Popova O.B.

Vedecký lom:

Doktor technických vied, prof. Balashov V.M.

Petrohrad 2015

Zadajte
Kapitola 1. Hlavné smery rozvoja mikroelektroniky
1.1 Elektronika a druhy elektroniky
1.2 Vývoj mikroelektroniky
Časť 2. Vývoj integrovanej elektroniky
2.1 Integrované obvody a etapy vývoja integrovanej elektroniky
2.2 Úloha technológie jemných vlákien pri vývoji integrovanej elektroniky
Višňovok
Literatúra

Zadajte

Vznik a rozvoj mikroelektroniky ako nového vedecko-technického smeru, ktorý bude zabezpečený vytvorením skladacieho rádioelektronického zariadenia (REA), priamo súvisí s krízovou situáciou, ktorá sa začala začiatkom 60. rokov, ak by tradičné metódy prípravy REA z diskrétnych prvkov sú nasledované ich sekvenčným skladaním nedokázalo zabezpečiť potrebnú spoľahlivosť, hospodárnosť, spotrebu energie, čas prípravy a príjemné rozmery REA.

Bez ohľadu na krátku dobu existencie, prepojenie mikroelektroniky s inými oblasťami vedy a techniky zabezpečuje extrémne vysoké tempo rozvoja tejto oblasti a veľmi rýchlo pre priemyselnú realizáciu a nové nápady. Kto tiež oceňuje význam vývoja integrovaných obvodov, ktorý je základom pre automatizáciu vývoja a riadenia, a celý rad tohto vývoja pre automatizáciu samotného procesu návrhu, pri výskume a testovaní integrovaných obvodov.

Rozvoj mikroelektroniky priniesol zásadné zmeny konštrukčných princípov REA a viedol k vysoko komplexnej integrácii, ktorá pozostáva z: štrukturálnej a obvodovej integrácie (alebo integrácie významných funkcií medzi jednou štruktúrnou jednotkou); v štádiu integrácie rádovo stoviek a tisícov komponentov sa stáva delenie systémov na komponenty, nadstavce, podsystémy a bloky, ako aj formy koordinácie komponentov, nadstavcov a podsystémov neúčinné; v ktorej sa ťažisko presúva do oblasti obvodov, ktorá kladie dôraz na pokročilé metódy implementácie elektronických systémov z každodenných zariadení na supermodulárnej úrovni.

Kapitola 1. Hlavné smery rozvoja mikroelektroniky

1.1 Elektronika a druhy elektroniky

Elektronika je veda, ktorá skúma interakciu elektrónov a iných nabitých častíc s elektrickými, magnetickými a elektromagnetickými poľami, čo je fyzikálny základ pre činnosť elektronických zariadení a zariadení (vákuum, plynové rady, vysielače a iné), ktoré sa používajú na prenos , spracovanie a ukladanie informácií .

Vďaka širokému spektru vedeckých, technických a priemyselných problémov sa elektronika točí okolo vedomostí dostupných rôznym ľuďom. Zároveň je elektronika na jednej strane uprednostňovaná pred ostatnými vedami a rozvojom nových výskumov, stimulujúcich ich ďalší rozvoj a na druhej strane im poskytuje jednoznačne nové technické metódy a metódy výskumu.

Hlavné smery vývoja elektroniky sú: vákuum, tuhá látka a kvantová elektronika.

Vákuová elektronika je odvetvie elektroniky, ktoré zahŕňa sledovanie interakcie tokov vysokonapäťových elektrónov s elektrickými a magnetickými poľami vo vákuu, ako aj metódy na vytváranie elektronických zariadení a zariadení, ako je napríklad Táto interakcia je vikorystvovuetsya. Medzi najdôležitejšie oblasti výskumu v oblasti vákuovej elektroniky patria: elektrónové vysielače (senzorické, tepelné, fotoelektronické vysielače); tvarovanie toku elektrónov a/alebo iónov a riadenie týchto tokov; vytváranie elektromagnetických polí za prídavnými zariadeniami na vstup a výstup energie; fyzika a technológia vysokého vákua a iné.

Hlavný vývoj vákuovej elektroniky priamo súvisí s vývojom elektrických vákuových zariadení týchto typov: elektrónky (diódy, triódy, tetrody atď.); elektro-vákuové zariadenia s vysokou frekvenciou (napríklad magnetróny, klystróny, majáky a reverzibilné lampy); elektronické a fotoelektronické zariadenia (napríklad kineskopy, videokony, elektrónovo-optické prevodníky, fotoelektronické multiplikátory); zariadenia na vypúšťanie plynu (napríklad tyratróny, indikátory nabíjania plynu).

Pevná elektronika je veľmi žiadaná kvôli zmenám v sile pevných materiálov (vodič, dielektrikum, magnetický atď.), ktoré vyplývajú zo sily domov a zvláštností štruktúry hmoty lu; vplyv orgánov na povrchu a medzi úsekmi medzi loptičkami z rôznych materiálov; vytváranie v kryštáloch rôznymi metódami oblastí s rôznymi typmi vodivosti; vytváranie heterojunkcií a monokryštálových štruktúr; výtvory funkčných zariadení mikrónových a submikrónových rozmerov, ako aj spôsoby úpravy ich parametrov.

Hlavnými oblasťami polovodičovej elektroniky sú: elektronika vodičov, spojená s vývojom rôznych typov vodičových zariadení a mikroelektronika, spojená s vývojom integrovaných obvodov.

Kvantová elektronika spotrebováva široké spektrum energie súvisiacej s vývojom metód a techník na zosilnenie a generovanie elektromagnetických vĺn na základe účinku indukovanej vibrácie atómov a molekúl. Hlavné oblasti kvantovej elektroniky: vytváranie optických kvantových generátorov (laserov), kvantových zosilňovačov, molekulárnych generátorov atď.

Vlastnosti zariadení kvantovej elektroniky sú nasledovné: vysoká stabilita vibračnej frekvencie, nízka hladina atmosférického šumu, vysoká intenzita vibračného impulzu - čo umožňuje ich použitie na vytváranie vysoko presných vzdialených signálov riv, kvantová frekvencia štandardy, kvantové gyroskopy, optické viackanálové komunikačné systémy, komunikácia v hlbokom vesmíre, laserové nahrávanie zvuku a vytvorené v. Vytvorené na navádzanie miniatúrnych laserových ukazovákov pre minimálnu podporu.

1.2 Vývoj mikroelektroniky

Mikroelektronika je komplexná oblasť poznania, ktorej predmetom vývoja a vývoja sú funkčne zložité IV, ich štruktúra, technológia, diagnostika, spoľahlivosť a prevádzka. Mikroelektronické zariadenia sú priamo integrované do elektromagnetických procesov v pevných látkach, čo umožňuje vysokú tekutosť a dlhodobé ukladanie informácií v malých množstvách pevných látok.

Mikroelektronika vznikla na základe komplexného vedeckého výskumu a dosiahnutie inžinierskej praxe je v súlade s vedecko-technickým pokrokom. Koncepty metód ME, ktoré sa objavili a rozvíjali viac ako 30 rokov, sú široko používané v informačnej vede, výpočtovej technike, automatizácii a fyzike pevných látok. Mikroelektronika rýchlo napreduje vo svojom vývoji a praktické výsledky sa zmenili z vysoko špecializovaných na vysoko fyzikálne.

Tým, že sa nachádza v pohraničnej oblasti fyziky pevných látok, chémie, elektrodynamiky, rádiofyziky, vznikol veľký teoretický základ.

Ako veda priamo zo starých technických myšlienok. ME vychádza z myšlienok funkčnej integrácie mikrozariadení na kryštál, planárnej technológie integrácie na kryštálovej podložke, skupinového spracovania materiálu podložky a funkčného riadenia VIS ZP.

Funkčné riadenie základov syntézy myšlienok, ktoré odrážajú prepojenia fyzikálno-chemických a elektromagnetických procesov vyskytujúcich sa v mikrozariadeniach a funkčných (priamych) transformačných informačných signálov.

V dôsledku integrovaného prístupu funkčné riadenie vychádza z málo vedeckých trendov, vytvára technologické aspekty implementácie inžinierstva, diagnostiku IAS a umožňuje zvyšovať ich spoľahlivosť. Na pochopenie zmien vo vzhľade funkčného diagnostického riadenia VS a jeho dôležitých postáv je potrebné prejsť od diskrétnej elektroniky (DE) k mikroelektronike (ME) a tiež stanoviť dôležitosť objektu a v riadení a diagnostike. .

Až do polovice 50. rokov 20. storočia. Hlavným priamym vývojom elektronickej techniky (ET) bola špecializácia jej elementárnej základne, ktorá zahŕňala vylepšený dizajn, miniaturizáciu a redukciu parametrov diskrétnych elektronických súčiastok (aktívnych a pasívnych) elektroniky nových zariadení (EA). Pripájajú sa k nim vákuové armatúry (lampy), podpery, kondenzátory, tlmivky, panely, konektory atď. Vzhľad elektronických komponentov (EC) bol pripravený nezávisle a nebol štrukturálne ani funkčne spojený s ničím iným.

Znaky a mená sú diskrétne prvky EA.

Spôsob návrhu a výroby ES má svoje výhody. Sme pred nimi:

možnosť individuálnej kontroly kožného EC;

postup výpočtu a hodnotenia vhodnosti ES s použitím elementárneho kontrolného a vibračného zariadenia (KIA) je ťažkopádny;

manuálne nastavenie, ktoré umožňuje dosiahnuť potrebné elektrické vlastnosti elektronických jednotiek a ES ako celku;

jednoduchosť detekcie a lokalizácie chýb ako pri kalibrácii elektronických jednotiek, tak aj v moduloch EA

prevádzkový proces;

udržiavateľnosť EA (dostupnosť akéhokoľvek ES, možnosť jeho výmeny v EA)

To všetko je spôsobené zníženými chybami v hotových výrobkoch a technickou kontrolou elektronických komponentov toho istého zariadenia.

Na klase skál z 50. rokov. Vinikli prvej VPM zahraničného významu. Vákuové lampy boli tiež použité na vytvorenie jednotiek používaných na výpočet, správu, spracovanie a ukladanie informácií. Tieto EOM boli objemné, nezničiteľné a mali veľké množstvo tepelnej energie, čo si vyžiadalo potrebu chladenia Primus. Smrad obsadil veľké sály a vyžadoval si stacionárnu službu. Spoľahlivosť prevádzky EOM bola nízka a produktivita výroby vysoká.

Pre šetrenie správy programov a výpočtov sa neustále zvyšovala kapacita zariadení (úložisko). Zrýchlenie vývoja vedy, letectva a vojenskej techniky viedlo k vzniku vážnych problémov vo vedeckých a riadiacich procesoch, ktoré prebiehajú rýchlo, a pri spracovávaní informácií o veľkých udalostiach v krátkodobom horizonte každú hodinu.

Technické výsledky z Galusian fyziky do chémie pevných látok, rovnako ako extrakcia chemicky čistých vodičov a feromagnetov, syntéza tenkých guľôčok kovov a dielektrik boli praktickejšie zastosuvannya. Koncom 50-tych rokov sa začali objavovať polovodičové EK - tranzistory (Tr) a diódy (D) - diskrétne závesné prvky, ktoré umožnili výrazne zmenšiť rozmery, ako aj energetickú účinnosť EOM a preto zmeňte tepelný vzhľad Elenya a podporte spoľahlivosť.

Naďalej sa plne rozvíjali diskrétne aktívne (D, Tr), ako aj masívne (R, C, L) prvky: zmenili sa ich rozmery a energetické úrovne, zlepšilo sa ovládanie a zvýšila sa tmavosť EK. To umožnilo meniť rozmery funkčne ucelených zariadení - mikromodulov, ktoré dodávali vzhľad povrchu alebo plochej štruktúry, v ktorej sú diskrétne prvky spájané spájkovaním alebo zváraním. Testeri zamerali svoju pozornosť na monitorovanie signálov a zabezpečenie spoľahlivosti. Rozšírenie funkčnej zložitosti EA teda malo za následok stagnáciu veľkého počtu EC n, čo malo za následok zvýšenie dávok, čo znížilo spoľahlivosť. Riadiace a vibračné zariadenie bolo automatizované a kompletné ovládanie skin EC pre EA trvalo mnoho hodín, čo zase zvýšilo efektivitu zariadenia.

Úsporné technológie a vysokorýchlostné spracovanie informácií sa rýchlo vyvíjajú, aby zaistili vysokú spoľahlivosť a bezbolestné roboty EA, ktoré fungujú v mysli všetkých súčasných hovorov. Preto je rozsah zmien faktorov, ktoré možno vziať do úvahy, veľmi široký (môže zahŕňať aj prevádzkové podmienky). Je potrebné vytvoriť REA, ktorá potvrdzuje výhody technického pokroku. Je im jasné:

zvýšenie funkčnej zložitosti zariadení pre pokročilé riadenie procesov;

zvýšený rýchlostný kód pre fakturáciu a riadenie procesov;

zníženie charakteristík hmotnosti a veľkosti zariadenia;

zmena spotreby energie v procese fungovania;

zvýšenie spoľahlivosti;

Znížená dostupnosť vybavenia.

Nové vlastnosti EA bolo možné realizovať len pri správnej miniaturizácii komponentov EA a vylúčení spájkovania. Výroba malorozmerových EA, ktorá je založená na diskrétnych prvkoch, pokrokových princípoch, neustálych technologických zmenách.

Nasledujúcich pár spojení s operáciami skladania EA a diskrétnych prvkov. Tento namáhavý proces nebol vhodný na automatizáciu a výkon EA už nebol vysoký.

Až kým na doske nebude málo a žiadne externé kontakty. Počet funkcií jedného kontaktu je zanedbateľný.

Medzi faktory tohto konštrukčného princípu patrí veľká dĺžka obvodov, ktoré spájajú Lantzugy, čo znižuje rýchlosť a nadmernú ochranu ES.

Ďalší dôkladný vývoj EA na diskrétnej elementárnej báze bol teda oddelený technologickými metódami prípravy a kontroly EK, a nie dôvodmi fyzikálnej povahy.

Úvahy o princípe navrhovania EA na diskrétnych prvkoch odhalili vývoj malých, vysokovýkonných palubných EOM, ktorých rýchlosť môže byť vyrovnaná vďaka rýchlosti prerušenia procesov v týchto zariadeniach (ktoré fungujú na reálnom časová mierka). To potvrdilo potrebu zlepšiť EA a zlepšiť spoľahlivosť ako ústredný problém v elektronickej technológii. Bola identifikovaná ako meta-mikrominiaturizácia v dôsledku funkčnej integrácie komponentov elektronických obvodov na báze tuhej fázy. vytváranie integrovaných obvodov (IC) pomocou integrácie EC. Na technickú realizáciu myšlienky mikrominiaturizácie EA založenej na funkčnej integrácii pasívnych a aktívnych ES boli potrebné nové materiály a zariadenia, ďalšie technologické princípy a ich reality. Všetky rovnaké typy komponentov IC sa vyrábajú súčasne v jedinom technologickom cykle pomocou vikoristického a skupinového spôsobu spracovania materiálov, riadeného automaticky na funkčnom princípe. To priamo odmietlo názov mikroelektronika. Základ mikroelektroniky teda tvoria tieto princípy:

EA je vytvorený na základe IV s konštruktívnou a funkčnou integráciou mikrozariadení – EC;

fyzikálne procesy v mikrozariadeniach prebiehajú v mikroobjemoch, tenkých guľovitých štruktúrach;

okamžitá výroba rovnakého typu konštrukčných prvkov mikrozariadení ІВ pomocou sprostredkovateľskej planárnej technológie a skupinového spracovania materiálu;

Funkčné riadenie IV a testovacích okruhov.

Vzhľad prvých mikroelektronických zariadení - IC bol odovzdaný základným výskumom a technickým vývojom v oblasti fyziky pevných látok, chémie a rádioelektroniky.

Časť 2. Vývoj integrovanej elektroniky

2.1 Integrované obvody a etapy vývoja integrovanej elektroniky

Integrovaný obvod (IV)- ide o mikroelektronický vírus, ktorý má jedinečné funkcie spracovania a spracovania signálov, ktorý sa vyznačuje hustým balením prvkov tak, že všetky spojenia a spojenia medzi prvkami predstavujú jeden celok.

Skladová časť IS obsahuje prvky, ktoré zastupujú úlohu elektrických rádiových prvkov (tranzistory, rezistory a pod.) a nemožno ich považovať za samostatné komponenty. V tomto prípade sa prvky IC nazývajú aktívne a používajú sa funkcie zosilnenia a inej konverzie signálu (diódy, tranzistory atď.) A prvky, ktoré implementujú funkciu lineárneho prenosu (odpory, kondenzátory, indukčne), sa nazývajú pasívny. sti).

Klasifikácia integrovaných obvodov:

Pre spôsob prípravy:

Pre rovnakú integráciu.

Stupeň integrácie IV je ukazovateľom zložitosti, ktorý je charakterizovaný počtom prvkov, ktoré sa doň zmestia, a komponentov. Úroveň integrácie je označená vzorcom

k=log(N),

kde k je koeficient, ktorý označuje stupeň integrácie, ktorý sa zaokrúhľuje na najbližšie väčšie celé číslo a N je počet prvkov a komponentov, ktoré sú zahrnuté až po IS.

Pre rôzne charakteristiky štádia integrácie sa často používajú tieto pojmy: aké k? 1, IV sa nazýva jednoduchý IV, ako 1< k ? 2 - средней ИС (СИС), если 2 < k ? 4 - большой ИС (БИС), если k ?4 - сверхбольшой ИС (СБИС).

Zároveň integračná fáza ukazuje aj ďalší ukazovateľ, ako je hrúbka balenia prvkov - počet prvkov (väčšinou tranzistorov) na jednotku plochy kryštálu. Tento indikátor sa vyznačuje dôležitou úrovňou technológie, ktorá môže dosiahnuť viac ako 1000 prvkov/mm 2 .

Plávajúce integrované obvody- sú to integrované obvody, ktorých prvky sú nanesené na povrch dielektrického nosiča ako tavenina. Jej výnimočnosť sa nedá stratiť z čistého vzhľadu. Slúžia nad rámec prípravy pasívnych prvkov - odpory, kondenzátory, vodiče, tlmivky.

Malý 1. Štruktúra Plivkovo Gbridey IV: 1, 2 - Spodný kúdeľ Obloženie horného kondenzátora, Z - Ball Dіelektrica, 4 - Peretyan Splap Tire, 5 - Navitsniy Tranzistor, 6 - Plivkovy Rezistor, 7 - Kontakt Viznovka, 8 - Dielex

Hybridné IV sú tenkovláknové mikroobvody, ktoré sa skladajú z pasívnych prvkov (odpory, kondenzátory, kontaktné spínače) a diskrétnych aktívnych prvkov (diódy, tranzistory). Hybrid IV, znázornený na obr. 1 je dielektrická podložka s nanesenými kondenzátormi a odpormi a pripojeným horným tranzistorom, ktorého základňa je spojená s hornou doskou kondenzátora prípojnicou, ktorá vyzerá ako veľmi tenké sklo.

V integrovaných obvodoch telefónneho operátora Všetky prvky a medziprvkové spojenia sú spojené s povrchom kryštálu vodiča. Supravodičový IC je plochý kryštál supravodiča (obloženie), na ktorého povrchovej guličke sa pomocou rôznych technologických techník vytvárajú ekvivalentné prvky elektrických obvodov miestnej oblasti (diódy, tranzistory, kondenzátory, odpory atď. ), obklopený povrchom pološkrupín z taviteľného kovu.

Výstelky integrovaných obvodov vodiča sú okrúhle dosky z kremíka, germánia alebo arzenidu gália, ktoré majú priemer 60 - 150 mm a hrúbku 0,2 - 0,4 mm.

Obloženie vodičov sa pripravuje v skupinách (obr. 2), kde sa naraz vyrába veľké množstvo IV.

Malý 2. Skupinový kremíkový plátok: 1 – základná časť, 2 – okraj kryštálu (čipy)

Po dokončení hlavných technologických operácií sa rezajú diely - kryštály 2, nazývané aj triesky. Rozmery strán kryštálov môžu byť od 3 do 10 mm. Základná časť dosky 1 slúži na jej orientáciu pri rôznych technologických procesoch.

Štruktúry prvkov vodiča IV - tranzistora, diódy, odporu a kondenzátora, ktoré sú pripravené na dôsledné vytváranie lokálnych úsekov vodiča pomocou metód planárnej technológie, sú znázornené na obr. 3, a-r. Planárna technológia je charakteristická tým, že všetky obvody IC prvkov sú usporiadané v jednej ploche na povrchu a sú súčasne zapojené do elektrického obvodu tenkovláknovými prepojeniami. Pri planárnej technológii sa skupinové spracovanie uskutočňuje tak, že počas jedného technologického procesu možno získať na výstelkách veľké množstvo IV, čo zabezpečuje vysokú technologickú efektívnosť a hospodárnosť a umožňuje aj automatizáciu výroby.

Malý 3. Štruktúry prvkov supravodiča IV: a - tranzistor, b - dióda, - rezistor, d - kondenzátor, 1 - tenkovláknový kontakt, 2 - dielektrická guľa, Z - emitor; 4 - základňa; 5 - zberač; 6 - katóda; 7 - anóda; 8 - izolačná guľa; 9 - odporová guľa, 10 - izolačná guľa, 11 - doska, 12, 14 - horná a spodná elektróda kondenzátora, 13 - dielektrická guľa

Usummishchenih ІС(obr. 4), čo je variant vodičových prvkov, vodičové a tenkovláknité prvky sú vytvorené na kremíkovej výstelke. Užitočnosť týchto obvodov je v tom, že v pevnom telese je technologicky dôležité vyrobiť odpory pre danú podložku, zvyšné časti ležia medzi legovanou guľôčkou vodiča a z podsekcie napájanej podpery podľa hrúbky. Uvedenie podpory na nominálnu hodnotu po príprave odporu sa tiež stáva zložitejším. Odpory vodičov majú značný teplotný rozsah, čo komplikuje vývoj IC.

Malý 4. Štruktúra napájanej IV: 1 - tok oxidu kremičitého, 2 - dióda, 3 - zapojenia vnútorného obvodu, 4 - tenkovláknový rezistor, 5, 6, 7 - horná a dolná tenkotavná elektróda kvapalný kondenzátor a dielektrikum, 8 - tenkotavné kontakty, 9 , 10 - kremíkový plátok.

Okrem toho je tiež dôležité odstrániť kondenzátory pre pevné látky. Na rozšírenie nominálnych hodnôt odporových podpier a kapacít vodičových kondenzátorov IC, ako aj na zlepšenie ich výkonových charakteristík, je založená na technológii tenkých tavenín, kombinovaná technológia sa nazýva spodná technológia ich schém. V tomto prípade sa aktívne prvky IV (možno nekritické z hľadiska nominálnej podpory rezistora) pripravia z tela kremíkového kryštálu difúznou metódou a následne sa vákuovo roztaví (ako tavenie IVs) sú tvorené pasívne a prvky - odpory, kondenzátory a prepojenia.

Elementárna základňa elektroniky sa rozvíja stále väčším tempom. Každá generácia, ktorá sa objavila v správnom čase, bude naďalej priamo hľadať najväčšiu možnú pravdu. Vývoj elektronických technológií z generácie na generáciu priamo súvisí s ich funkčnou náročnosťou, zvýšenou spoľahlivosťou a životnosťou, zmenami celkových rozmerov, hmotnosti, výkonu a spotreby energie ii, zjednodušenou technológiou a zníženými parametrami elektronických zariadení.

Ustanovenie mikroelektroniky ako nezávislej vedy sa stalo možným vďaka bohatým dôkazom o priemyselnej základni, ktorá vyrába popredné samostatné zariadenia. S rozvojom elektroniky na báze drôtu došlo k vážnemu narušeniu používania elektronických boxov a systémov na ich báze. Preto sa mikroelektronika naďalej vyvíja rýchlym tempom, a to ako v dôsledku vývoja pokročilých technológií integrovaných vodičov, tak priamo v dôsledku vzniku nových fyzických zariadení. rádiový elektronický integrovaný obvod

Mikroelektronické vírusy: integrované obvody rôzneho stupňa integrácie, mikroskladanie, mikroprocesory, mikro-EOM minimá - umožňujú návrh a výrobu funkcií Zásadne skladacie rádio výpočtovej techniky, ktoré sa od výbavy predchádzajúcich generácií líši kratšími parametrami, spoľahlivejšia kombinovaná energia a výkon. Mikroelektronické zariadenia sú široko používané vo všetkých oblastiach činnosti.

Tvorba automatických konštrukčných systémov, priemyselných robotov, automatizovaných a automatických výrobných liniek, prepojení a množstva ďalších produktov je podporovaná mikroelektronikou.

Prvé štádium

Pred prvou etapou vyrobil ruský inžinier Ladigin v roku 1809 lampy na vyprážanie.

V roku 1874 objavil nemecký vedec Brown usmerňujúci účinok v kontakte kov-vodič. Aby ruský vinár Popov objavil tento efekt, dovolil použiť prvý rádiový prijímač na detekciu rádiového signálu. Dátum spustenia rádia bol prijatý 7. mája 1895, keď Popov podal svedectvo a demonštráciu na stretnutí fyzickej vetvy ruského fyzikálno-chemického partnerstva v Petrohrade. V rôznych krajinách sa uskutočnili výskumy a skúmania rôznych typov jednoduchých a spoľahlivých vysokofrekvenčných detektorov zvuku.

Ďalšia etapa

Ďalšia etapa vo vývoji elektroniky začala v roku 1904, keď anglický vedec Fleming navrhol elektrickú vákuovú diódu. Za ním bolo víno prvej výkonovej lampy – tria v roku 1907.

1913 – 1919 – obdobie prudkého rozvoja elektronickej techniky. V roku 1913 Nemecký inžinier Meissner vyvinul obvod elektrónkového regeneračného zariadenia a pomocou prídavnej triódy eliminoval netlmené harmonické vibrácie.

V Rusku prvé rádiové elektrónky vyrobil v roku 1914 v Petrohrade konzultant Ruskej asociácie bezdronovej telegrafie Mikola Dmitrovič Papaleksi, budúci akademik Akadémie vied SRSR.

Tretia etapa

Tretím obdobím vývoja elektroniky je obdobie vzniku a vývoja diskrétnych vodičových zariadení, ktoré pochádzajú z výstupu bodového tranzistora. V roku 1946 bola v laboratóriu Bell Telephone vytvorená skupina spolu s Williamom Shockleym, ktorá viedla vyšetrovanie úradov telekomunikačných služieb v Silikóne a Nemecku. Skupina uskutočnila teoretické aj experimentálne štúdie fyzikálnych procesov medzi úsekmi dvoch vodičov s rôznymi typmi elektrickej vodivosti. Výsledkom bolo: trojelektródové vodičové zariadenia - tranzistory. V závislosti od množstva náboja sa tranzistor delí na:

Boli použité unipolárne (poly) a unipolárne nosy.

Boli použité bipolárne, opačne polarizované nosy (elektronika a dvere).

Vývoj tranzistorov sa stal významným míľnikom v histórii vývoja elektroniky a jeho autori John Bardeen, Walter Brattain a William Schoolley boli ocenení Nobelovou cenou za fyziku za rok 1956.

Vznik mikroelektroniky

S príchodom bipolárnych tranzistorov s efektom poľa sa začali šíriť nápady na vývoj malých EOM. Na ich základe začali vytvárať palubné elektronické systémy pre letectvo a vesmírnu techniku. Keďže tieto zariadenia pozostávali z tisícok elektrických a rádiových prvkov a neustále ich vyžadovali ďalšie a ďalšie, nastali technické ťažkosti. Pri veľkom počte prvkov elektronických systémov bolo prakticky nemožné zabezpečiť ich účinnosť ihneď po zložení a ďalej zabezpečiť spoľahlivosť fungovania systémov. Problém kapacity montážnych a skladacích robotov sa stal hlavným problémom vysielačov pri zabezpečení účinnosti a spoľahlivosti rádioelektronických zariadení. Najdôležitejší problém je vzájomne prepojený a hybnou silou sa stal vznik mikroelektroniky. Prototyp pripravovaných mikroobvodov bola iná doska, kde sú všetky jednotlivé vodiče integrované do jedného celku a sú pripravované súčasne v skupine leptaním medenej fólie z povrchu fóliového dielektrika. Jediným typom integrácie sú vodiče. Použitie iných dosiek, aj keď existujú problémy s miniaturizáciou, tiež nastoľuje problém zvyšovania spoľahlivosti prepojení. Technológia výroby iných dosiek neumožňuje okamžitú výrobu iných pasívnych prvkov okrem vodičov. Navyše ostatné dosky nie sú v súčasnosti prerobené na integrované obvody. Prvé boule sa od 40. rokov delili na palivovo-palivové hybridné okruhy, pri ich výrobe sa vychádzalo z už vyvinutej technológie výroby keramických kondenzátorov, čo je vikoristická metóda nanášania na keramický podklad muriva cez šablóny pást na odstránenie prášok, škrabka a sklo.

Tenkotavná technológia výroby integrovaných obvodov zahŕňa nanášanie tenkých tavenín rôznych materiálov (vodivých, dielektrických, odporových) na hladký povrch dielektrických podložiek vo vákuu.

Štvrtá etapa

V 60. rokoch 20. storočia Robert Noyce z Fairchildu propagoval a patentoval myšlienku monolitického integrovaného obvodu a zaviedol planárnu technológiu výrobou prvých kremíkových monolitických integrovaných obvodov.

Rodinu monolitických tranzistorovo-tranzistorových logických prvkov s viacerými a bipolárnymi tranzistormi na jedinom kremíkovom kryštáli vydala spoločnosť Fairchild už v brutálnych 60. rokoch minulého storočia a dostala názov „mikrológia“. Hornova planárna technológia a Noyceova monolitická technológia položili v roku 1960 základ pre vývoj integrovaných obvodov, spočiatku na bipolárnych tranzistoroch a potom v rokoch 1965-85 na tranzistoroch s efektom poľa a ich kombináciách.

Dve politické rozhodnutia v rokoch 1961-1962 ovplyvnili vývoj výroby kremíkových tranzistorov a integrovaných obvodov. Rozhodnutie IBM (New York) vyvinúť pre sľubné EOM nie feromagnetické zariadenia, ale elektronické pamäte (pamäťové zariadenia) založené na n-kanálových tranzistoroch s efektom poľa (metal-oxide-filler dirigent - MOS). Výsledkom úspešnej realizácie plánu bolo vydanie v roku 1973. univerzálny EOM s pamäťou MOS - IBM-370/158. Direktívne rozhodnutia spoločnosti Fairchild prenášajú pokrokovú prácu popredného vedecko-výskumného laboratória z výskumu kremíkových zariadení a materiálov pre ne.

Tim na hodinu na Lipne 1968 r. Gordon Moore a Robert Noyce idú zo spoločnosti Fairchild a 28. júna 1968 organizujú súkromnú spoločnosť Intel s dvanástimi zamestnancami a prenajímajú si izbu v Kalifornii a Mountain View. Cieľom, ktorý si Moore, Noyce a priemysel chemických technológií, ktorý im predchádzal, Andrew Grove, stanovili, bolo využiť veľký potenciál integrácie veľkého počtu elektronických komponentov do jedného obvodu. elektronických zariadení.

V roku 1997 sa Andrew Grove stal „rockovým mužom“ a spoločnosť Intel, ktorá sa stala jednou z popredných spoločností v Silicon Valley v Kalifornii, sa stala lídrom vo výrobe mikroprocesorov pre 90 % všetkých osobných počítačov na planéte. Nástup integrovaných obvodov zohral zásadnú úlohu vo vývoji elektroniky, čím sa zrodila nová etapa mikroelektroniky. Mikroelektronika štvrtého obdobia sa nazýva schematická, pretože v sklade hlavných základných prvkov je možné vidieť prvky ekvivalentné diskrétnym elektrickým rádiovým prvkom a kožným integrovaným obvodom, podobne ako Rovnaký princíp je elektrický obvod ako pre elektronické komponenty zariadenia. predchádzajúcich generácií.

Integrované obvody sa začali nazývať mikroelektronické zariadenia, ktoré sa považujú za jednu vibráciu, ktorá má vysokú hustotu prvkov, ekvivalentnú prvkom obvodov obvodu. Zložitosť spojená s funkciami mikroobvodov je dosiahnutá pokročilými stupňami integrácie.

Spravzhnyaїїelektronickéі

V tejto dobe sa mikroelektronika posúva na úplne novú úroveň – nanoelektroniku.

Nanoelektronika je primárne založená na výsledkoch základných štúdií atómových procesov v nízkorozmerných štruktúrach vodičov. Quanizatsiya v epitaxných heteroštruktúrach.

Jedným z možných robotov spojených s nanoelektronikou je vytváranie materiálov a prvkov IR technológie. Pachy požadované haluzitovými podnikmi sú základom pre vytvorenie v blízkej budúcnosti „pokusných“ (technických) systémov s rozšíreným, s biologickým rozsahom zosúladeným, spektrálnym rozsahom v ultrafialovej a infračervenej oblasti spektra. Systémy technického dohľadu a fotonické komponenty na nanoštruktúrach, ktoré zbierajú a spracúvajú veľké množstvo informácií, sa stanú základom pre zásadne nové telekomunikačné zariadenia, systémy na monitorovanie životného prostredia a vesmíru, vykurovanie, diagnostiku nanotechnológií, robotiku, vysoko presné vedenie boja, metódy boja proti terorizmu. Inštaláciou supravodičových nanoštruktúr sa výrazne zmenia rozmery riadiacich a registračných zariadení, zmení sa energetická účinnosť, zlepšia sa výkonové charakteristiky a umožní sa zníženie masovej výroby v mikronanoelektronike takmer wow.

2.2 Úloha technológie jemných vlákien pri vývoji integrovanej elektroniky

Jemná tavná linka integrálnej elektroniky základov na postupne budovaných taveninách rôznych materiálov na nosnom stojane (podložke) s hodinovým lisovaním mikrosúčiastok (odpory, kondenzátory, kontaktné spínače atď. a spoje vnútorných obvodov).

Nedávno sa vláknovo-vodičové (pevné) a hybridné integrované obvody s jemným palivom považovali za konkurenčné smery vo vývoji integrovanej elektroniky. Nakoniec sa ukázalo, že tieto dva sa priamo nevypínali, ale naopak sa vzájomne dopĺňali a obohacovali. Navyše doteraz neboli vytvorené (a možno ani nie sú potrebné) integrované obvody, ktoré podporujú akýkoľvek typ technológie. Pre monolitické kremíkové obvody, ktoré sú vyrábané hlavne supravodičovou technológiou, sú metódy ako vákuové nanášanie hliníkových ražňov a iných kovov na odstránenie vnútorného oschemnih spoluk, tobto. metódy, na ktorých je založená technológia tenkej taveniny.

Veľkou výhodou technológie tenkých vlákien je jej flexibilita, ktorá sa prejavuje v možnosti výberu materiálov s optimálnymi parametrami a charakteristikami a v podstate ľubovoľnou potrebnou konfiguráciou a parametrami v pasívnych prvkoch. Tolerancie okolo parametrov prvkov možno zvýšiť na 1-2%. Táto výhoda je účinná najmä v týchto situáciách, kedy môže mať najväčší význam presnosť menovitých hodnôt a stabilita parametrov pasívnych súčiastok (napríklad pri pripravených lineárnych obvodoch, odporových a odporovo-emnisových s lemom, rôznych typy filtrov, fázovo citlivé a selektívne obvody, generátory a pod.) .

V súvislosti s neustálym vývojom technológií vodičov a jemných vlákien, ako aj prostredníctvom čoraz komplexnejších IW, čo sa odráža v rastúcom počte komponentov a komplexných funkcií, ktoré zahŕňajú, je dôležité poznamenať, že v blízkej budúcnosti bude bude procesom integrácie technologických metód a zariadení a väčšina skladacích integrovaných obvodov sa vyrába na základe rovnakej technológie. V tomto prípade je možné zvoliť také parametre a takú spoľahlivosť IV, ktoré nie je možné dosiahnuť použitím rôznych typov technológií kože. Napríklad pri príprave IC vodiča sú všetky prvky (pasívne a aktívne) zostavené v jednom technologickom procese, takže parametre prvkov sú navzájom prepojené. Primárne sú aktívne prvky, pretože ako kondenzátor je vytvorený prechod báza-kolektor tranzistora a ako rezistor je oblasť difúzie, ktorá vychádza pri uzavretí bázy tranzistora. Nie je možné optimalizovať parametre jedného prvku bez súčasnej zmeny vlastností ostatných. Pri špecifikácii charakteristík aktívnych prvkov je možné meniť hodnotenia pasívnych prvkov iba zmenou rozmerov.

Pri vysokorýchlostnej technológii sa aktívne prvky pripravujú najčastejšie planárnou technológiou v kremíkovej doštičke a pasívne prvky technológiou jemného paliva na oxidačných prvkoch (odpory, niekedy aj kondenzátory) - na povrchu tej istej kremíkovej dosky. Procesy prípravy aktívnej a pasívnej časti IC sú však rozložené v priebehu hodiny. Charakteristiky pasívnych prvkov sú preto do značnej miery určené výberom materiálu, hrúbkou odliatkov a ich geometriou. Fragmenty tranzistora kombinovaného IV sú umiestnené v strede obloženia, rozmery takýchto obvodov sa môžu výrazne zmeniť v porovnaní s hybridnými IV, ktoré obsahujú diskrétne aktívne prvky, ktoré zaberajú veľké množstvo Je to na karte.

Schémy pripravené pomocou pokročilých technológií môžu mať len veľmi málo výhod. Napríklad je možné sa spoľahnúť na malú plochu rezistorov s veľkou hodnotou a malým teplotným koeficientom podpory, čo umožňuje aj úzku šírku a veľkú povrchovú podporu. Riadenie plynulosti depozície počas procesu údržby rezistorov umožňuje ich prípravu s veľmi vysokou presnosťou. Odpory, ktoré sa odstraňujú usadzovaním slín, pri vysokých teplotách nepretekajú výstelkou a rovnomerne vysoká tepelná vodivosť výstelky bráni možnosti výskytu v obvodoch sekcií so zvýšenými teplotami.

Višňovok

Súčasný vývojový stupeň integrovanej elektroniky je charakterizovaný ďalším zvyšovaním pracovných frekvencií a zmenou frekvencie spínania, zvýšením spoľahlivosti, znížením nákladov na materiál a proces prípravy IV.

Zníženie kvality IC si vyžiada vývoj úplne nových princípov ich prípravy z rôznych procesov, ktoré sú založené na podobných fyzikálnych a chemických látkach, ktoré na jednej strane menia myslenie do budúcnosti Integrácia podobných technologických operácií výrobného cyklu na druhej strane posilňuje princípy Možnosť riadenia operácií v rámci VPM. Potreba jasných zmien v technológii a technickej renovácii galaxie je diktovaná aj prechodom na ďalšiu etapu vývoja mikroelektroniky – funkčnej elektroniky, ktorá je založená na optických, magnetických povrchových a plazmových článkoch, fázových prechodoch, interakciách elektrón-fonón. , účinky akumulácie a prenosu náboja atď.

Kritériom „progresívnosti“ technologického procesu v poradí pokročilých parametrov a charakteristík samotného vírusu je vysoká ekonomická efektívnosť, čo je indikované nízkym súkromím, vzájomne súvisiacimi kritériami, ktoré zaisťujú schopnosť K dispozícii budú kompletné súbory automatizované, vysoko produktívne zariadenia s triviálnou dobou prevádzky.

Najdôležitejšie súkromné kritériá sú:

všestrannosť, takže je možné vykonávať všetko (alebo najdôležitejší počet operácií) vo virtuálnom cykle pomocou rovnakých technologických metód;

kontinuita, ktorá je nevyhnutná pre ďalšiu integráciu (kombináciu) celého radu technologických operácií výrobného cyklu, s čím súvisí možnosť hodinového skupinového spracovania značného množstva sti virobіv alebo liekov;

vysoká rýchlosť všetkých hlavných operácií technologického procesu alebo možnosť ich zintenzívnenia, napríklad v dôsledku infúzie elektrických a magnetických polí, laserovej stimulácie atď.;

vytvorenie parametrov pre kožnú chirurgiu a vysoká výťažnosť vyrobených liekov aj pridaných vírusov;

technologická efektívnosť návrhu prototypu alebo výroby produktu, ktorá demonštruje výhody automatizovanej výroby (možnosť automatizovaného získavania, zakladania, inštalácie, zberu a pod.), ktorá môže nájsť svoj obraz v jednoduchosti výroby. tvar, ako aj rozsah tolerancií celkových a základných rozmerov;

formalizácie tak, aby bolo možné vypracovať (na základe analytických údajov parametrov procesu a parametrov technologického procesu) matematický popis (algoritmus) technologickej operácie kože a ďalšie riadenie celého technologického procesu pre doplnkové pomoc VPM;

adaptabilita (vitalita) na proces, takže vznik nudného života v mysliach neustáleho vzniku nových konkurenčných procesov a možnosť rýchleho obratu na prípravu nových typov vírusov bez nákladov na kapitál v itrate.

Väčšina kritérií prepoistenia je splnená s procesmi, ktoré vikoristické elektronické a iónové boxy nachádzajú vo vákuu a v riedených plynoch, ktoré je možné navyše použiť:

iónové rezanie kovov, zliatin, dielektrík a vodičov metódou odstraňovania taveniny z rôznych výrobkov a skladov, prepojení, viacvrstvových štruktúr, medzisférickej izolácie, m Izhsharova riedenie;

iónové leptanie kovov, zliatin, vodičov a dielektrík metódou odstraňovania susedných lokalizovaných úsekov s orezanou konfiguráciou IV;

plazmová anodizácia metódou zadržiavania tavenín oxidov;

polymerizácia organických tavenín miestami impregnovaných elektrónmi udržiavaním organických izolačných guľôčok;

čistenie a leštenie povrchu obloženia;

spracovanie monokryštálov;

odparovanie materiálov (vrátane žiaruvzdorných) a rekryštalizácia tavenín;

mikrofrézovanie prameňov;

mikrozváranie a mikrospájkovanie s metódou pridávania IV spojov, ako aj utesnenie puzdier;

bezkontaktné metódy sledovania parametrov IC

Zložitosť fyzikálnych a chemických látok, na ktorých sú uvedené procesy založené, ukazuje princíp realizovateľnosti ich ďalšej integrácie vytvorením novej technologickej základne vysoko produktívnej automatizovanej výroby vnútorných obvodov a zariadení funkčnej elektroniky.

Literatúra

1. Rosado L. Fyzikálna energia a mikroelektronika. - M: Vishcha School, 1991.

2. Ferri D., Akers L., Grinich E. Elektronika ultra veľkých integrovaných obvodov. - M: Mir, 1991.

3. Broday I., Merey J. Fyzikálne výsadby mikrotechnológií. - M: Mir, 1985.

4. Herman M. Napivprovidnikovy prečerpanie. - M: Svit, 1989.

5. Likharev K.K., Semenov V.K., Zorin A.B. Nové možnosti pre nadzemnú elektroniku. Séria "Vrecká vedy a techniky". "Superprovidnosť". - M: 1989.

6. Bekker Ya.M., Gurevich A.S. Nový izolačný materiál a nové lepenie káblov. - Lyon. Promislovist, 1958 číslo 5-6, s.89.

7. Bua D., Rosenscher E. Fyzikálne hranice možného v mikroelektronike. Séria "Fyzika za hranicou". A. – M.: Svit, 1991.

8. 3entuit Ege. Fyzika povrchov. - M: Mir, 1990.

9. Bekker Ya.M., Berg I.V. Pripravuje miniatúrne integrálne pamäťové prvky pomocou striedavého OCG/SAT. "Vikoristannaya optické kvantové generátory na zariadení". - LDNTP, 1967, s.10.

10. Semenov Yu.G., kontrola Yakost. - M: Vishcha School, 1990.

11. Efimov I.I., Kalman I.G., Martinov I.I. Spoľahlivosť pevných integrovaných obvodov. - M: Pohľad na normy, 1979.

12. Chirikhin S.M. Funkcie automatizácie na prispôsobenie diagnostických znalostí expertným systémom. - "Rádioelektronika Zakordonna", 1991 č. 8, s. 7.

13. Becker Ya.M. Základná príručka molekulárnej elektroniky. - LITMO, 1990.

14. Margolin V.I., Zharbeev V.A., Tupik V.A. Fyzikálne základy mikroelektroniky: Akadémia, 2008 – 400 s.

15. Bekker Ya.M., Tkalich V.L. Diagnostika, kontrola a prognóza spoľahlivosti BIS ZU, Petrohrad, Petrohradská štátna univerzita ITMO, 2005.

16. Nanotechnológie v elektronike. Editoval Chaplidin Yu.A. – M.: Technosféra, 2005 – 448 s.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Chápem, galusi, hlavné divízie a priamy vývoj elektroniky. Základné charakteristiky kvantovej, polovodičovej a vákuovej elektroniky, priamo ich vývoj a stagnácia v spoločnosti. Výhody a nevýhody plazmovej elektroniky.

abstrakt, dodatok 02.08.2013

Katalytické a nekatalytické reakcie, metóda fúkania anód, metóda elektrochemického vylučovania tavenín pre integrovanú elektroniku. Podstata metódy nanášania v plynnej fáze na odstránenie povlaku AlN. Fyzichémia retencie pľuvajúcich povlakov.

kurz práce, pridať 29.04.2011

Vikorizácia parametrických ferozonančných stabilizátorov napätia. Konštrukčné a technologické riešenie integrovaných mikroobvodov. Konštrukcia integrálneho tranzistora a jeho charakteristiky. Vývoj technických vlastností a topológií mikroobvodov.

kurz práce, pridať 15.07.2012

Skúmanie pôvodu a štádií vývoja polovodičovej elektroniky. Vedy vyvinuté Michaelom Faradayom, Ferdinandom Brownom (vytvorenie telegrafie bez dronov). Picardov kryštálový detektor je mačička proti. Demontáž detektora-generátora O.V. Losevim.

abstrakt, dodatok 09.12.2010

Vývoj topológie na výrobu bezrámového integrovaného mikroskladania na báze technológie tenkých vlákien. Údaje o návrhu obvodov a výskumné materiály. Vývoj spínacieho obvodu. Mikroskladanie prvkov z tenkých vlákien.

kurz práce, pridať 08.07.2013

Vývoj zosilnenia slabých signálov vo forme integrovaných obvodov (IMC) v kryte. Vyberte technológiu výroby. Vývoj geometrických rozmerov a topológie prvkov integrovaných obvodov. Vyberte externé komponenty, veľkosť dosky a kryt.

kurz práce, pridať 29.10.2013

Vytváranie integrovaných obvodov a rozvoj mikroelektroniky po celom svete. Výroba najlacnejších prvkov elektronických zariadení. Hlavné skupiny integrovaných obvodov. Vytvorenie prvého integrovaného obvodu od Kilbyho. Prvé zasielacie integrované obvody v SRSR.

abstrakt, dodatok 22.01.2013

Hlavné útoky spustili premiéri AM-ChM. Analýza schém elektrických obvodov IMC TA2003. Vývoj fyzikálnej štruktúry kryštálu, technologického postupu výroby a topológie integrovaného obvodu. Usporiadanie prvkov a blokov.

diplomová práca, doplniť 01.11.2010

Elektrické parametre integrovaných mikroobvodov (IMC) Rozloženie parametrov pre model tranzistora riadeného poľom s keramickým p-n prechodom. Modelovanie spínacieho obvodu výkonového opakovača. Vývoj topológie a technologickej cesty výroby IMC.

diplomová práca, doplniť 29.09.2010

Etapy vývoja informačnej elektroniky. Zosilnenie elektrických signálov. Rozvoj vysielacích informačných technológií. Integrované logické a analógové mikroobvody. Elektronické stroje z pamäte. Mikroprocesory a mikrokontroléry.