የተቀናጀ የወረዳ ፈጠራ ታሪክ

የመጀመሪያው የሲሊኮን አመክንዮ ዑደት ከ 52 ዓመታት በፊት የተፈጠረ እና አንድ ትራንዚስተር ብቻ ይዟል. ከፌርቺልድ ሴሚኮንዳክተር መስራቾች አንዱ የሆነው ሮበርት ኖይስ በ1959 አንድ መሳሪያ ፈለሰፈ በኋላም የተቀናጀ ወረዳ፣ ማይክሮ ሰርክዩት ወይም ማይክሮቺፕ በመባል ይታወቃል። እና ከስድስት ወር ገደማ በፊት ተመሳሳይ መሳሪያ በቴክሳስ ኢንስትሩመንት መሐንዲስ ጃክ ኪልቢ ፈለሰፈ። እነዚህ ሰዎች የማይክሮ ሰርክዩት ፈጣሪዎች ሆነዋል ማለት እንችላለን።

የተቀናጀ ዑደት በኤሌክትሪክ መቆጣጠሪያዎች እርስ በርስ የተያያዙ መዋቅራዊ ተዛማጅ ንጥረ ነገሮች ስርዓት ነው. የተቀናጀ ዑደት የኤሌክትሮኒክስ ዑደትን የያዘውን ክሪስታልም ያመለክታል. የተቀናጀው ዑደት በመኖሪያ ቤት ውስጥ ከተዘጋ, እሱ ቀድሞውኑ ማይክሮክሮክ ነው.

የመጀመሪያው ኦፕሬሽናል የተቀናጀ ወረዳ በኪልቢ መስከረም 12 ቀን 1958 አስተዋወቀ። እሱ በ Kurt Lehovec የፈለሰፈው በ p-n መጋጠሚያ ማግለል መርህ ላይ በመመስረት ያዳበረውን ጽንሰ-ሀሳብ ተጠቅሟል።

የአዲሱ ምርት ገጽታ ትንሽ አስፈሪ ነበር, ነገር ግን ኪልቢ ያሳየው መሳሪያ ለሁሉም የመረጃ ቴክኖሎጂ መሰረት እንደሚጥል ምንም አላሰበም, አለበለዚያ, እንደ እሱ አባባል, ይህን ምሳሌ የበለጠ ውብ ያደርገዋል.

ግን በዚያን ጊዜ ውበት ሳይሆን ተግባራዊነት ነበር. ሁሉም የኤሌክትሮኒካዊ ዑደት አካላት - ተቃዋሚዎች ፣ ትራንዚስተሮች ፣ capacitors እና ሌሎች - በተለየ ሰሌዳዎች ላይ ተቀምጠዋል። ሴሚኮንዳክተር ማቴሪያል በአንድ ሞኖሊቲክ ክሪስታል ላይ መላውን ወረዳ ለመሥራት ሀሳቡ እስኪነሳ ድረስ ይህ ነበር.

የኪልቢ የመጀመሪያው የተቀናጀ ወረዳ ትንሽ 11x1.5 ሚሜ የሆነ የጀርማኒየም ስትሪፕ ከአንድ ትራንዚስተር፣ በርካታ ተቃዋሚዎች እና ካፓሲተር ጋር። ምንም እንኳን ጥንታዊነት ቢኖረውም, ይህ ወረዳ ተግባሩን አሟልቷል - በ oscilloscope ማያ ገጽ ላይ የሲን ሞገድ አሳይቷል.

እ.ኤ.አ. የማይክሮ ሰርክዩት መፈልሰፍ ያበረከተው አስተዋፅኦ እ.ኤ.አ. በ 2000 በፊዚክስ የኖቤል ሽልማት በማበርከት እውቅና አግኝቷል።

የሮበርት ኖይስ ሃሳብ የኪልቢ አእምሮ የተቃወመውን በርካታ ተግባራዊ ችግሮችን መፍታት ችሏል። በጃክ ኪልቢ የቀረበውን ጀርመኒየም ሳይሆን ሲሊኮንን ለማይክሮ ሰርክዩት እንዲጠቀሙ ሀሳብ አቅርቧል።

የባለቤትነት መብቶቹ የተቀበሉት በፈጣሪዎች በተመሳሳይ ዓመት 1959 ነው። በቲ እና በፌርቻይልድ ሴሚኮንዳክተር መካከል የነበረው ፉክክር በሰላም ስምምነት አብቅቷል። በጋራ ጥቅም ላይ በሚውሉ ውሎች ላይ ቺፕስ ለማምረት ፈቃድ ፈጥረዋል. ነገር ግን ሲሊከን አሁንም ለማይክሮ ሰርኩይቶች እንደ ቁሳቁስ ተመርጧል.

የተቀናጀ የወረዳ ምርት በ1961 በፌርቻይልድ ሴሚኮንዳክተር ተጀመረ። በኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ ውስጥ ያላቸውን ቦታ ወዲያውኑ ተቆጣጠሩ። አስሊዎችን እና ኮምፒውተሮችን እንደ የተለየ ትራንዚስተሮች በመፍጠር ጥቅም ላይ በማዋላቸው የኮምፒዩተር ጥገናን በእጅጉ በማቃለል አፈፃፀማቸውን በመጨመር የኮምፒዩተር መሳሪያዎችን የበለጠ የታመቀ ማድረግ ተችሏል ።

ከዚህ ቅጽበት ጀምሮ እስከ ዛሬ ድረስ የሚቀጥል የትንሽነት ዘመን ተጀመረ ማለት እንችላለን። በተመሳሳይ ጊዜ፣ በኖይስ ባልደረባው ጎርደን ሙር የተቀረፀው ህግ በፍፁም በጥብቅ ይጠበቃል። በተቀናጁ ወረዳዎች ውስጥ ያሉት ትራንዚስተሮች በየ 2 ዓመቱ በእጥፍ እንደሚጨምሩ ተንብዮ ነበር።

በ1968 ፌርቻይልድ ሴሚኮንዳክተርን ከለቀቁ በኋላ ሙር እና ኖይስ ​​ኢንቴል የተባለ አዲስ ኩባንያ ፈጠሩ። ግን ይህ ፈጽሞ የተለየ ታሪክ ነው ...

ትልቅ የተቀናጀ የወረዳ(ኤልሲአይ) የተቀናጀ ወረዳ (አይሲ) ከፍተኛ ውህደት ያለው (በውስጡ ያሉት ንጥረ ነገሮች ብዛት 10,000 ይደርሳል)፣ በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ውስጥ እንደ ተግባራዊ የተሟላ የኮምፒተር ፣ አውቶሜሽን ፣ የመለኪያ መሣሪያዎች ፣ ወዘተ.
በንጥረ ነገሮች ብዛት ላይ በመመስረት ሁሉም የተቀናጁ ወረዳዎች በተለምዶ በሚከተሉት ምድቦች ይከፈላሉ ።
■ ቀላል (SIS) - እስከ 10 ድረስ ባለው ክሪስታል ውስጥ ካሉ ንጥረ ነገሮች ብዛት ጋር ፣
■ ትንሽ (ኤምአይኤስ) - እስከ 100;
■ መካከለኛ (SIS) - እስከ 1000,
■ ትልቅ (ቢአይኤስ) - እስከ 10,000,
■ ተጨማሪ-ትልቅ (VLSI) - 1,000,000፣
■ እጅግ በጣም ትልቅ (UBIS) - እስከ 100000000,
■ giga-ትልቅ (GBIS) - በአንድ ክሪስታል ውስጥ ከ 1000000000 በላይ ንጥረ ነገሮች.
ከ100 በላይ ኤለመንቶችን የያዙ የተቀናጁ ሰርኮች (ICs) ከፍተኛ ደረጃ ውህደት ወረዳዎች ይባላሉ።
የኤል.ኤስ.አይ.አይ አጠቃቀም በሁሉም ቁልፍ አመልካቾች ላይ በተለየ ICs ላይ ከተተገበረ ተመሳሳይ የተግባር ስብስብ ጋር ሲነፃፀር በከፍተኛ ሁኔታ መሻሻል አብሮ ይመጣል። በአንድ ቺፕ ላይ የ IC ዎች ውህደት ወደ ጥቅሎች ብዛት መቀነስ, የመሰብሰቢያ እና የመጫኛ ስራዎች ብዛት, እና የውጭ - ቢያንስ አስተማማኝ - ግንኙነቶች ቁጥር ይቀንሳል. ይህ መጠንን, ክብደትን, ዋጋን ለመቀነስ እና አስተማማኝነትን ለማሻሻል ይረዳል.
ሁሉም አይሲዎች በአንድ ቺፕ ላይ ስለሚገኙ እና በአንድ የሂደት ዑደት ውስጥ ስለሚመረቱ ከ IC ውህደት ተጨማሪ ጥቅሞች የጠቅላላው የፓድ ብዛት መቀነስ ፣ የአጭር የግንኙነት ርዝመቶች እና የመለኪያዎች ልዩነት መቀነስ ያካትታሉ።
የኤል.ኤስ.አይ.ኤስን የማዳበር ልምድ የውህደት መጠን መጨመርን የሚገድቡ እና በማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ተጨማሪ እድገት ሂደት ውስጥ መፍታት ያለባቸውን በርካታ አጠቃላይ ችግሮች አሳይቷል ።
■ የሙቀት መበታተን ችግር,
■ የግንኙነት ችግር;
■ የመለኪያ ቁጥጥር ችግር,
■ በንጥረ ነገሮች መጠን ላይ አካላዊ ገደቦች.
እ.ኤ.አ. በ 1964 ፣ በኤልኤስአይ ላይ በመመስረት ፣ IBM ስድስት የ IBM 360 ቤተሰብ ሞዴሎችን ለቋል ።
የኤል.ኤስ.አይ.ኤስ ምሳሌዎች 4 ቢት ወይም ከዚያ በላይ የሆኑ የማስታወሻ ወረዳዎች፣ አርቲሜቲክ-ሎጂካዊ እና የኮምፒውተር መቆጣጠሪያ መሳሪያዎችን እና ዲጂታል ማጣሪያዎችን ሊያካትቱ ይችላሉ። አይሲዎች የተለያዩ ችግሮችን ለመፍታት የተነደፉ ናቸው, ስለዚህ በሴሚኮንዳክተር, በቀጭን እና በወፍራም-ፊልም ቴክኖሎጂዎች የጦር መሳሪያዎች ውስጥ የሚገኙትን ዘዴዎችን በመጠቀም ይመረታሉ.
IMs በአብዛኛው በአምራች ዘዴዎች እና በተፈጠሩት መዋቅሮች መሰረት ይከፋፈላሉ.
ሴሚኮንዳክተር MI ሁሉም ንጥረ ነገሮች እና ግንኙነቶች በአንድ ድምጽ እና በአንድ ሴሚኮንዳክተር ዋይፈር ላይ የሚደረጉበት IC ነው።
hybrydnыh microcircuits ውስጥ passyvnыh ክፍሎች (resistors እና capacitors) dyэlektrycheskoy ሳህን ላይ nanesenyya aktyvnыh ክፍሎች (ትራንዚስተሮች) otdelnыh spetsyalnыh mynyturы ክፍሎች እና mykrokromыh ጋር svyazannыh.

ስነ-ጽሁፍ
1. Stepanenko I.P., የማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ መሰረታዊ ነገሮች, M.: የመሠረታዊ እውቀት ላቦራቶሪ, 2003, ገጽ. 453-460.
2. Batushev A.V., Microcircuits እና መተግበሪያቸው, M.: ሬዲዮ እና ግንኙነቶች, 1984, p. 13-17።
3. Chernozubov Yu S., ማይክሮሰርኮች እንዴት እንደሚወለዱ, ኤም.: ትምህርት, 1989, ገጽ. 14-19

1 የተቀናጁ ወረዳዎች (አይሲዎች)

የዘመናዊው የዲስክሪት ሜካኒክስ ዋና መሠረት የተቀናጀ ማይክሮኤሌክትሮኒክስ ነው። ወደ ICs የሚደረገው ሽግግር የኤሌክትሮኒክስ ዕቃዎችን አገነባብ መንገድ በከፍተኛ ሁኔታ ለውጦታል ፣ ምክንያቱም የማይክሮ ሰርኩሪቲ ምርቶች ሙሉ በሙሉ ተግባራዊ አሃዶች ናቸው ፣ እነሱ ቀላል ኦፕሬሽኖችን ወይም በሺዎች የሚቆጠሩ ንጥረ ነገሮችን ያካተቱ የኮምፒተር ማቀነባበሪያዎችን ለማከናወን አመክንዮአዊ አካላት ናቸው።

1.ተርሚኖሎጂ

በ GOST 17021-88 "የተቀናጁ ማይክሮ ሰርኮች. ውሎች እና ትርጓሜዎች".

የተቀናጀ ወረዳ (አይሲ) ) - ምልክትን የመቀየር እና የማቀነባበር ልዩ ተግባርን የሚያከናውን እና በኤሌክትሪክ የተገናኙ ንጥረ ነገሮች (ወይም ንጥረ ነገሮች እና አካላት) እና (ወይም) ክሪስታሎች ከፍተኛ የመጠቅለያ መጠን ያለው የማይክሮ ኤሌክትሮኒክ ምርት ፣ ለሙከራ ከሚያስፈልጉት መስፈርቶች አንፃር ፣ ተቀባይነት ፣ ማቅረቢያ እና ክዋኔ, እንደ አንድ ነጠላ ሙሉ ይቆጠራል.

ሴሚኮንዳክተር የተቀናጀ ዑደት - የተቀናጀ ዑደት ፣ ሁሉም ንጥረ ነገሮች እና የውስጠ-ንጥረ ነገሮች ግንኙነቶች በድምጽ እና በሴሚኮንዳክተር ወለል ላይ የተሠሩ ናቸው።

ፊልም የተቀናጀ የወረዳ - የተቀናጀ ወረዳ ፣ ሁሉም ንጥረ ነገሮች እና ግንኙነቶች በፊልሞች መልክ የተሰሩ ናቸው (ልዩ የፊልም አይሲዎች ወፍራም-ፊልም እና ስስ-ፊልም አይሲዎች)።

ድብልቅ የተቀናጀ ወረዳ - ከኤለመንቶች ፣ አካላት እና (ወይም) ክሪስታሎች በተጨማሪ (የድብልቅ አይሲ ልዩ ጉዳይ ባለብዙ ቺፕ አይሲ) የያዘ የተቀናጀ ወረዳ።

ቀጭን ፊልም ቴክኖሎጂ - መሰረታዊ ቁሳቁሶች;

Substrate - ስርዓተ-ጥለት (ሴራሚክስ) ለመተግበር እና ለመፍጠር;

ገንቢ ፊልም - መዳብ, አልሙኒየም, ወርቅ;

መቋቋም የሚችል ቁሳቁስ - ብረቶች እና ቅይጦቻቸው, ቲን ኦክሳይድ, ዳይኤሌክትሪክ, ድብልቆች.

ወፍራም ፊልም - በዋናነት እንደ መቀያየር ሰሌዳዎች.

በአሁኑ ጊዜ በ 6 ዲግሪ ውህደት (ሠንጠረዥ 1) የተዋሃዱ ሰርኮች አሉ.

አነስተኛ የተቀናጀ ወረዳ (MIC) - እስከ 100 ኤለመንቶችን እና (ወይም) አካሎችን ያካተተ (1..2 ዲግሪ) የያዘ አይሲ።

መካከለኛ የተቀናጀ ወረዳ (MIC) ) - IC ከ100 እስከ 1000 ኤለመንቶችን እና (ወይም) ክፍሎችን ለዲጂታል አይሲዎች እና ከ100 እስከ 500 በላይ ለአናሎግ (2..3 ዲግሪ) የያዘ።

ትልቅ የተቀናጀ ወረዳ (LSI) - IC ከ1000 በላይ ኤለመንቶችን እና (ወይም) ክፍሎችን ለዲጂታል አይሲዎች እና ከ500 በላይ ለአናሎግ ICs (3..4 ዲግሪ) የያዘ።

በጣም ትልቅ መጠን የተቀናጀ ወረዳ (VLSI) - IC ከ100,000 በላይ ኤለመንቶችን እና (ወይም) አካላትን ለዲጂታል አይሲዎች በመደበኛ የግንባታ መዋቅር፣ ከ50,000 በላይ ለዲጂታል ICዎች መደበኛ ያልሆነ የግንባታ መዋቅር እና ከ10,000 በላይ ለአናሎግ ICs (5..7 ዲግሪ) ይይዛል።

ማስታወሻ፡- መደበኛ መዋቅር ያላቸው ዲጂታል አይሲዎች በመሠረታዊ ማትሪክስ ምልክቶች ላይ የተመሰረቱ የማስታወሻ ወረዳዎችን እና ወረዳዎችን ያጠቃልላሉ።

እጅግ በጣም ፈጣን የተቀናጀ ወረዳ (USIC) ) - የተግባር ፍጥነቱ ቢያንስ 1*10 13 Hz/ሴሜ 3 በሎጂክ ኤለመንት የሆነ ዲጂታል አይሲ።

በተግባራዊ ፍጥነት የሎጂክ ኤለመንት የክወና ድግግሞሽ ምርት ማለታችን ነው፣ ከከፍተኛው አማካኝ የሲግናል ስርጭት መዘግየት ጊዜ በተገላቢጦሽ ባለአራት እሴቱ በ 1 ካሬ ሴንቲሜትር ክሪስታል አካባቢ በሎጂካዊ ንጥረ ነገሮች ብዛት።

3 የተቀናጁ ወረዳዎችን በማዋሃድ ደረጃዎች መለየት.

ሠንጠረዥ 1 - የ IS በመዋሃድ ደረጃዎች መመደብ

ስቴ-ደረጃ በአንድ ቺፕ ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮች እና ክፍሎች ብዛት

stump integ- ዲጂታል ቺፕስ አናሎግ

በ MOS-ላይ ባይፖላር ማይክሮሰርኮች ላይ ውህደት

walkie-talkie ትራንዚስተሮች ትራንዚስተሮች

1..2 MIS<= 100 <= 100 <= 100

2..3 SIS > 100<= 1000 > 100 <= 500 > 100 <= 500

3..4 BIS > 1000<= 10000 > 500 <= 2000 > 500

4..5 VLSI > 100000 > 50000 > 10000

አናሎግ የተቀናጀ የወረዳ - በተከታታይ ተግባር ህግ መሰረት ምልክቶችን ለመለወጥ እና ለማስኬድ የተነደፈ የተቀናጀ ዑደት (የአናሎግ IC ልዩ ሁኔታ መስመራዊ ባህሪ ያለው ማይክሮ ሰርክዩት ነው - መስመራዊ IC)።

ዲጂታል አይሲ - የተቀናጀ ወረዳ; በልዩ ተግባር ህግ መሰረት የሚለወጡ ምልክቶችን ለመለወጥ እና ለመስራት የተነደፈ (የዲጂታል IC ልዩ ጉዳይ ሎጂካዊ ቺፕ ነው)

የተቀናጀ የወረዳ ውህደት ዲግሪ - በውስጡ በያዙት ንጥረ ነገሮች እና አካላት ብዛት ተለይቶ የሚታወቅ የማይክሮ ሰርኩይት ውስብስብነት ደረጃ አመላካች።

በቀመር ተወስኗል፡ k=logN፣

የት k የውህደት መጠንን የሚወስን ኮፊሸን ነው፣ ወደ ቅርብ ትልቅ ኢንቲጀር የተጠጋጋ።

N በተቀናጀው ዑደት ውስጥ የተካተቱ ንጥረ ነገሮች እና ክፍሎች ብዛት ነው.

የተቀናጀ የወረዳ ተከታታይ - የተለያዩ ተግባራትን ሊያከናውኑ የሚችሉ፣ አንድ ንድፍ እና ቴክኖሎጂያዊ ንድፍ ያላቸው እና ለጋራ ጥቅም የታሰቡ የተቀናጁ የወረዳ ዓይነቶች ስብስብ።

የማንኛውም አይነት እና ዓላማ የኢቫ ገንቢ ተዋረድ ዝቅተኛው ፣ ዜሮ ደረጃ ላይ ፣ ሎጂካዊ ፣ ረዳት ፣ ልዩ ተግባራትን እንዲሁም የማስታወስ ተግባራትን የሚያከናውኑ ICs አሉ። በአሁኑ ጊዜ ኢንዱስትሪው ብዙ ቁጥር ያላቸው የተቀናጁ ወረዳዎችን ያመነጫል, ይህም በበርካታ ባህሪያት ሊከፋፈሉ ይችላሉ.

2 የማይክሮክየሮች እና ምልክቶች ምደባ

ላይ በመመስረት የማምረቻ ቴክኖሎጂዎችአይሲዎች በ 4 ዓይነቶች ይከፈላሉ: ሴሚኮንዳክተር; ፊልም; ድብልቅ; የተዋሃደ

የሴሚኮንዳክተር አይሲዎች የኤሌክትሪክ ዑደት ንጥረ ነገሮች በጅምላ ወይም በሴሚኮንዳክተር ቁስ አካል (ንጥረ-ነገር) ላይ ይሠራሉ. የአንድ ክሪስታል ሳህን ከተለያዩ ቁጥሮች ጋር የተወሰነ የቆሻሻ ክምችት በማስተዋወቅ ንቁ እና ተገብሮ ንጥረ ነገሮች መፈጠር።

ምስል 1 - የተዋሃዱ ወረዳዎች ምደባ

hybrydnыh ICs ውስጥ ተገብሮ ክፍል dyэlektrycheskoy ቁሳዊ (substrate) ላይ nahodyaschyhsya ፊልሞች መልክ, እና aktyvnыh ንጥረ ነገሮች, kotoryya svobodnыm ንድፍ, poverhnostyu substrate ጋር ተያይዟል.

ንቁ ጠንከር ያሉ አካላትን በማገናኘት ዘዴዎች ላይ በመመስረት ንቁ አይሲዎች ተለዋዋጭ እና ግትር እርሳሶችን ይዘው ይመጣሉ።

የሴሚኮንዳክተር አይሲ አይነት ጥምር አይሲ ነው።

በተዋሃዱ አይሲዎች ውስጥ ፣ ንቁ ንጥረ ነገሮች በሴሚኮንዳክተር ንጣፍ ውስጥ የተሠሩ ናቸው ፣ እና ተገብሮ ክፍሉ በላዩ ላይ በብረት ፊልሞች መልክ ነው።

በተግባራዊ ዓላማአይኤስ በሚከተሉት ሊከፋፈል ይችላል፡-

1) ዲጂታል; 2) አናሎግ.

ዲጂታል አይሲዎች በዲጂታል ኮምፒውተሮች፣ ልዩ አውቶማቲክ መሳሪያዎች፣ ወዘተ. ጥቅም ላይ ይውላሉ። እነዚህም ምክንያታዊ ተግባራትን የሚያከናውኑ ማይክሮፕሮሰሰር ወረዳዎች፣ የማስታወሻ ወረዳዎች እና አይሲዎች ያካትታሉ።

በአናሎግ ኮምፒውተሮች እና በመረጃ መለዋወጫ መሳሪያዎች ውስጥ ሊኒያር እና ሊኒየር-pulse ICs ጥቅም ላይ ይውላሉ።

እነዚህም የተለያዩ ኦፕሬሽናል ማጉያዎችን, ማነፃፀሪያዎችን እና ሌሎች ወረዳዎችን ያካትታሉ.

የምደባው መሠረት ዲጂታልማይክሮሶርኮች ሶስት ባህሪያት አሏቸው

1) በግቤት ተለዋዋጮች ላይ ሎጂካዊ ስራዎች የሚከናወኑበት የሎጂክ ዑደት አካላት ዓይነት;

2) ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን ወደ አመክንዮ ዑደት የማገናኘት ዘዴ;

3) በሎጂካዊ ወረዳዎች መካከል የግንኙነት አይነት.

በእነዚህ ባህሪያት ላይ በመመስረት, ሎጂካዊ አይሲዎች እንደሚከተለው ሊመደቡ ይችላሉ.

1) በ MOS መዋቅሮች ላይ ቀጥታ ግንኙነት ያላቸው ወረዳዎች - NSTLM (MOS - ብረት - ኦክሳይድ - ሴሚኮንዳክተር ወይም MOS የብረት-ኢንሱሌተር - ሴሚኮንዳክተር).

2) ሰርኮች ከ resistor-capacitive ግንኙነቶች - RTL; RETL - የግብአት አመክንዮ የሚሠራው ተከላካይ ወረዳዎችን በመጠቀም ወረዳዎች ነው። RETL እና RTL ከሥነ ምግባር አኳያ ጊዜ ያለፈባቸው ናቸው እና ለአዳዲስ እድገቶች ጥቅም ላይ አይውሉም;

3) የግብአት ሎጂክ ዳዮዶችን በመጠቀም የሚከናወኑ ወረዳዎች - DTL;

4 ወረዳዎች, የግብአት አመክንዮ የሚከናወነው በበርካታ ኤሚተር ትራንዚስተር - TTL;

5) ከተጣመሩ አስመጪዎች ጋር ወረዳዎች - ESL, ወይም PTTL - በወቅታዊ መቀየሪያዎች ላይ አመክንዮ;

6) በመርፌ የተዋሃደ አመክንዮ IIL ወይም I 2 L - በእሱ መሠረት, ከፍተኛ ውህደት, ከፍተኛ አፈፃፀም እና ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ ያላቸው ማይክሮሶርኮች ይፈጠራሉ;

7) conductivity የተለያዩ ዓይነቶች መካከል ሰርጦች ጋር ትራንዚስተሮች ጥንድ መካከል የጋራ ግንኙነት ላይ የተመሠረተ ወረዳዎች, የሚባሉት ማሟያ መዋቅሮች. (የCMOS መዋቅሮች)።

በ IC ምልክት ውስጥ የንድፍ እና የቴክኖሎጂ ንድፍ በቁጥር ይገለጻል፡-

1,5,6,7 - ሴሚኮንዳክተር;

2,4,8 - ድብልቅ;

በ REA ውስጥ በተከናወኑ ተግባራት ባህሪ መሰረት አይሲዎች በንዑስ ቡድኖች (ለምሳሌ ጄነሬተሮች, ማጉያዎች, ወዘተ) እና ዓይነቶች (ለምሳሌ ድግግሞሽ, ደረጃ, የቮልቴጅ መለወጫዎች) ተከፋፍለዋል. ለምሳሌ፣ HS Generator (G) of harmonic signals (C)፣ ND-set (N) diodes (D))

4 ቺፕ መያዣዎች

GOST 17467-88 ከ IC ንድፍ ጋር የተያያዙ ቃላትን ይዟል.

የሰውነት አካል - እርሳሶች የሌላቸው የቤቶች ክፍል.

የውጤት አቀማመጥ - ከመኖሪያ ቤቱ አካል በሚወጣበት ጊዜ ተርሚናሎች ከበርካታ እኩል ርቀት ካላቸው ቦታዎች አንዱ፣ በክበብ ዙሪያ ወይም በመደዳ ላይ የሚገኙ፣ በተርሚናል ሊያዙም ላይሆኑም ይችላሉ። እያንዳንዱ የውጤት አቀማመጥ በተከታታይ ቁጥር ይሰየማል.

የመጫኛ አውሮፕላን - አይሲ የተጫነበት አውሮፕላን.

መግቢያ

በአሁኑ ጊዜ የሬዲዮ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች (REA) እና ኤሌክትሮኒክስ ኮምፒዩተሮች (ኮምፒተሮች) በመፍጠር ዋና ዋና ተግባራት የሥራውን ፍጥነት መጨመር እና አካላዊ መጠንን መቀነስ ናቸው. ለዚሁ ዓላማ, የንጥረ ነገሮች እና የተቀናጁ ወረዳዎች ባህሪያት እና መለኪያዎች ይሻሻላሉ, እና እነሱም የተመቻቹ ናቸው. ነገር ግን የመሣሪያዎች አሠራር ወደ ናኖሴኮንድ ክልል ሲዘዋወር፣ በመገናኛ መስመሮች ውስጥ ካለው የምልክት መዛባት ጋር ተያይዞ አዳዲስ ችግሮች ይከሰታሉ። የአመክንዮ ዑደቶች ፍጥነት እየጨመረ በሄደ ቁጥር የመረጃ ልወጣ ፍጥነት ወደ ማስተላለፊያው ፍጥነት እየተቃረበ እና በሎጂክ አካላት መዘግየት ከእሱ ጋር ይመሳሰላል። በዚህ ሁኔታ የንጥረ ነገሮች ተለዋዋጭ ባህሪያትን ማሻሻል የተፈለገውን ውጤት ላይሰጥ ይችላል. የተቀናጁ ወረዳዎች በትክክል የታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች አካላት ስለሆኑ የታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች ዲዛይን የተቀናጀ አቀራረብ ያስፈልጋል።

ስለዚህ, የታተሙ የወረዳ ስብሰባዎች ሲዘጋጁ, ይህንን ግምት ውስጥ ማስገባት እና የመሳሪያውን የድምፅ መከላከያ በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምሩ የሚችሉ ዘዴዎችን መፈለግ ያስፈልጋል. የአመጋገብ ጉዳዮችም ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው. የሲግናል ኢንቴግሪቲ ኢንተግራል capacitor

በዚህ ሥራ ላይ ጥናት እናካሂዳለን እና በትክክለኛው የታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች ንድፍ በመረጃ ስርጭት ወቅት የተፈጠረውን ጣልቃገብነት በከፍተኛ ሁኔታ መቀነስ እንችላለን ።

የተዋሃዱ ወረዳዎች

የተቀናጁ ወረዳዎች እድገት ታሪክ

የተቀናጀ ዑደት በሴሚኮንዳክተር ንኡስ ክፍል (ዋፈር ወይም ፊልም) ላይ የሚመረተ እና በማይነጣጠል መኖሪያ ውስጥ ወይም ያለ አንድ የማይክሮ ስብሰባ አካል ከሆነ የኤሌክትሮኒክ ማይክሮ ሰርክዩት ነው። አብዛኛዎቹ ቺፖች የሚሠሩት በገጸ ምድር ላይ በተገጠሙ ፓኬጆች ነው።

ብዙውን ጊዜ የተቀናጀ ወረዳ (አይሲ) ከኤሌክትሮኒካዊ ዑደት ጋር እንደ ትክክለኛው ክሪስታል ወይም ፊልም ተረድቷል ፣ እና ማይክሮ ሰርኩዩት በመኖሪያ ቤት ውስጥ የተዘጋ IC ነው።

የተቀናጁ ወረዳዎች ገጽታ ታሪክ በሃያኛው ክፍለ ዘመን ሁለተኛ አጋማሽ ላይ ነው. የእነሱ ብቅ ብቅ ማለት የመሣሪያዎችን አስተማማኝነት ለማሻሻል እና የኤሌክትሮኒክስ ወረዳዎችን የማምረት እና የመገጣጠም ሂደቶችን በራስ-ሰር በማዘጋጀት አጣዳፊ አስፈላጊነት ነው።

ለአይሲዎች መፈጠር ሌላው ምክንያት በአንድ ሴሚኮንዳክተር ዋፈር ላይ ብዙ ኤሌክትሮኒካዊ ክፍሎችን - ዳዮዶችን ፣ ትራንዚስተሮችን እና የመሳሰሉትን የማስቀመጥ እና የማገናኘት የቴክኖሎጂ እድል ነበር። እውነታው ግን በዚያን ጊዜ የተፈጠሩት ሜሳ እና ፕላላር ትራንዚስተሮች እና ዳዮዶች በአንድ ጊዜ በአንድ workpiece ሳህን ላይ የቡድን ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂን በመጠቀም የተሠሩ ናቸው።

ለሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች የቡድን ማምረቻ ዘዴዎች ከመምጣቱ ከረጅም ጊዜ በፊት የ ICs ጽንሰ-ሀሳብ ቀርቧል. የዓለማችን የመጀመሪያዎቹ አይሲዎች በ1959 በአሜሪካውያን ጃክ ሴንት ክሌር ኪልቢ (ቴክሳስ ኢንስትሩመንት) እና ሮበርት ኤን ኖይስ (ፌርቺልድ ሴሚኮንዳክተር) ተደርገው እርስ በርሳቸው ተነጥለው ተፈጥረዋል።

በግንቦት 1958 ጃክ ኪልቢ ከሴንትራልያብ ወደ ቴክሳስ መሳሪያዎች ተዛወረ ፣ የመስሚያ መርጃ መሳሪያዎችን ለማዳበር ፕሮግራሙን ይመራ ነበር ፣ ለዚህም ኩባንያው የጀርማኒየም ትራንዚስተሮችን ለመፍጠር አነስተኛ ድርጅት ፈጠረ ። ቀድሞውንም በጁላይ 1958 ኪሊቢ አይፒ የመፍጠር ሀሳብ አመጣ። ከሴሚኮንዳክተር ቁሶች ተቃዋሚዎችን፣ capacitors እና ትራንዚስተሮችን አስቀድመው መሥራት ችለዋል። Resistors የተሰሩት የሴሚኮንዳክተር አካል ኦሚክ ባህሪያትን በመጠቀም ነው, እና የተገላቢጦሽ አድልዎ capacitors ለመፍጠር ጥቅም ላይ ውለዋል. p-n- ሽግግሮች. የቀረው ሁሉ በሲሊኮን ሞኖሌት ውስጥ እንደዚህ አይነት ሽግግሮችን እንዴት መፍጠር እንደሚቻል መማር ብቻ ነው.

ብዙዎቹ የ "ሃርድ ወረዳዎች" ድክመቶች በኋላ በሮበርት ኖይስ ተወግደዋል. ከጃንዋሪ 1959 ጀምሮ በፌርቺልድ ሴሚኮንዳክተር (ኤፍኤስ) የፕላነር ትራንዚስተር አቅምን ሲመረምር ፣ በግልባጭ-አድላቢ መሣሪያዎችን በመጠቀም መሣሪያዎችን በማግለል integral diffusion ወይም sputtered resistors ለመፍጠር ያቀረበውን ሀሳብ ተረዳ። р-n- የንጥረ ነገሮች ሽግግር እና ግንኙነቶች በኦክሳይድ ውስጥ ባሉ ቀዳዳዎች ውስጥ ብረትን ወደ ላይ በመርጨት። ብዙም ሳይቆይ ተዛማጅ የባለቤትነት መብት ማመልከቻ ቀረበ፣ እና የኤለመንቱ ገንቢዎች ከፎቶሊተግራፊ ባለሙያዎች ጋር በቅርበት ግንኙነት በሲሊኮን ዋይፈር ላይ የስርጭት ተከላካይዎችን እና ትራንዚስተሮችን በማገናኘት ጉዳዮች ላይ መስራት ጀመሩ።

የአይፒ ልማት በሙቀት ፍጥነት መንቀሳቀስ ጀመረ። FS ሮበርት ኖርማን ከ Sperry እንደ ወረዳ ዲዛይነር ጋበዘ። ኖርማን ለወደፊት የማይክሮሎጂክ ተከታታይ አይሲዎች መሰረት ሆኖ የተመረጠውን ተከላካይ- ትራንዚስተር አመክንዮ ጠንቅቆ ያውቅ ነበር... የአዲሱ ዘመን መጀመሪያ ነበር።

የውህደት ደረጃ

በውህደት ደረጃ ላይ በመመስረት የሚከተሉት የተዋሃዱ ወረዳዎች ስሞች ጥቅም ላይ ይውላሉ

• አነስተኛ የተቀናጀ ዑደት (ኤምአይኤስ) - በአንድ ቺፕ እስከ 100 ንጥረ ነገሮች;
• መካከለኛ የተቀናጀ ዑደት (SIS) - በአንድ ቺፕ እስከ 1000 ንጥረ ነገሮች;
• · ትልቅ የተቀናጀ ዑደት (LSI) - በአንድ ክሪስታል ውስጥ እስከ 10 ሺህ የሚደርሱ ንጥረ ነገሮች;
• · እጅግ በጣም ትልቅ መጠን ያለው የተቀናጀ ዑደት (VLSI) - በአንድ ክሪስታል ውስጥ ከ 10 ሺህ በላይ ንጥረ ነገሮች.

ቀደም ሲል, አሁን ጊዜ ያለፈባቸው ስሞችም ጥቅም ላይ ውለዋል: እጅግ በጣም ትልቅ መጠን ያለው የተቀናጀ ዑደት (ULIS) - ከ1-10 ሚሊዮን እስከ 1 ቢሊዮን ንጥረ ነገሮች በአንድ ክሪስታል እና አንዳንዴም ጊጋ-ትልቅ-ልኬት የተቀናጀ ዑደት (GBIC) - ከ 1 በላይ. በአንድ ክሪስታል ውስጥ ቢሊዮን ንጥረ ነገሮች. በአሁኑ ጊዜ በ 2010 ዎቹ ውስጥ "UBIS" እና "GBIS" የሚሉት ስሞች በተግባር ጥቅም ላይ አይውሉም, እና ከ 10,000 በላይ ንጥረ ነገሮች ያላቸው ሁሉም ማይክሮ ሰርኮች በ VLSI ይመደባሉ.

የሁሉም መሠረታዊ መሠረት ዲጂታል መሳሪያዎች(ሲሲ) ዲጂታል መሳሪያዎች] ማካካሻ የተቀናጁ ወረዳዎች (አይኤስ) የተቀናጀ የወረዳ (አይ.ሲ)], እነሱም ተብለው ይጠራሉ ማይክሮሰርኮች (ኤምኤስ) ወይም ቺፕስ (ማይክሮ ቺፕስ ) [ቺፕ (ማይክሮ ቺፕ)].

የተዋሃዱ ወረዳዎች- እነዚህ ኤሌክትሮኒካዊ ንጥረ ነገሮችን የያዙ እና በአንድ ዓይነት ቤት ውስጥ የተሰሩ በቀጭኑ ሴሚኮንዳክተር ዋይፎች ላይ የተሠሩ ኤሌክትሮኒክ መሣሪያዎች ናቸው።

እ.ኤ.አ. በ 1959 በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ ከተፈለሰፈ ጊዜ ጀምሮ አይፒ በየጊዜው እየተሻሻለ እና የበለጠ ውስብስብ ሆኗል ። የተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ መስክ ፈጣን እድገት ከፍተኛ የምርት መጠን መጨመር እና የዋጋ መቀነስ አስከትሏል። በኤምኤስ አጠቃቀም ምክንያት ውስብስብ በሆኑ ልዩ መሳሪያዎች (እንደ ኮምፒዩተሮች ያሉ) ብቻ ሳይሆን በተለያዩ የመለኪያ መሳሪያዎች, የቁጥጥር እና የክትትል ስርዓቶች ውስጥም ይቻላል. የ MS ሸማቾች ክበብ በየጊዜው እየሰፋ ነው.

የአይኤስ ውስብስብነት ባህሪይ ነው። የመዋሃድ ደረጃ፣ ወይም ተገምግሟል የመሠረታዊ ሎጂካዊ አካላት ብዛት(ሌ) አመክንዮ(አል)ንጥረ ነገር/አካል/በር/ክፍል], ወይም የትራንዚስተሮች ብዛት, በቺፑ ላይ የሚገኙት.

እንደ ውህደት ደረጃ፣ አይሲዎች በተለያዩ ምድቦች ይከፈላሉ፡ MIS፣ SIS፣ LSI፣ VLSI፣ UBIS (ትንሽ፣ መካከለኛ፣ ትልቅ፣ ትልቅ፣ እጅግ በጣም ትልቅ፣ በቅደም ተከተል)።

ኤም.አይ.ኤስ [SSI = ትንሽ/መደበኛ ሚዛን ውህደት- አነስተኛ/መደበኛ ዲግሪ (ደረጃ) የውህደት ደረጃ] በጣም አነስተኛ ቁጥር ያላቸው ንጥረ ነገሮች (በርካታ ደርዘን) ያለው ኤምኤስ ነው። ኤምአይኤስ በጣም ቀላል የሆኑትን አመክንዮአዊ ለውጦችን ይተገብራል እና በጣም ትልቅ ሁለገብነት አለው - በአንድ ዓይነት LE (ለምሳሌ NAND) እገዛ ማንኛውንም የቁጥጥር ማእከል መገንባት ይችላሉ።

SIS [MSI = የመካከለኛ ደረጃ ውህደት- አማካይ ዲግሪ (ደረጃ) የውህደት ደረጃ] ከ 300 እስከ ብዙ ሺህ ትራንዚስተሮች (አብዛኛውን ጊዜ እስከ 3000) ያለው ኤም.ኤስ. በ SIS መልክ እንደ ዝቅተኛ-ቢት መዝገቦች, ቆጣሪዎች, ዲኮደሮች, አዲዎች, ወዘተ የመሳሰሉት በተጠናቀቀ ቅፅ ውስጥ ይመረታሉ የ SIS ወሰን ሰፊ እና የበለጠ የተለያየ መሆን አለበት, ከ MIC ጋር ሲነጻጸር የእነሱ ተለዋዋጭነት ይቀንሳል. በተዘጋጁት ተከታታይ መደበኛ አይሲዎች ውስጥ በመቶዎች የሚቆጠሩ የSIS አይነቶች አሉ።

BIS [LSI = ትልቅ ልኬት ውህደት- ትልቅ (ከፍተኛ) ዲግሪ (ደረጃ) ውህደት) - MS ከ 1000 እስከ 5000 የሎጂክ በሮች ብዛት (በአንዳንድ ምደባዎች - ከ 500 እስከ 10000). የመጀመሪያዎቹ LSIs የተገነቡት ባለፈው ክፍለ ዘመን በ 70 ዎቹ መጀመሪያ ላይ ነው.

VLSI [VLSI = በጣም ትልቅ-ልኬት ውህደት- በጣም ትልቅ (ከፍተኛ) ዲግሪ (ደረጃ) ውህደት ወይም ጂኤስአይ = ግዙፍ ልኬት ውህደት- ግዙፍ (ትልቁ ትልቅ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ) የመዋሃድ ዲግሪ (ደረጃ)] - እነዚህ ከ100,000 እስከ 10 ሚሊዮን ቺፕ ላይ የያዙ ኤምኤስ ናቸው። VLSI) ወይምከ 10 ሚሊዮን በላይ ( ጂኤስአይ) ትራንዚስተሮች ወይም ሎጂክ በሮች።

UBIS [ULSI = እጅግ በጣም ትልቅ ልኬት ውህደት- እጅግ በጣም ትልቅ (እጅግ ከፍተኛ) ዲግሪ (ደረጃ) ውህደት) - እነዚህ በችፕ ላይ ያሉ ትራንዚስተሮች ብዛት ከ 10 ሚሊዮን እስከ 1 ቢሊዮን የሚደርስ ኤም.ኤስ.

ከላይ ያለው መረጃ ስለ MS የተለያየ የውህደት ደረጃዎች መረጃ በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ተጠቃሏል ግልጽነት . 1.