17. Основные технологии сбис.

• В качестве основы для построения ИС используется изобретенный в 1948 году в лабораториях Белла транзистор (полупроводниковый усилительный прибор), который замещает электровакуумные приборы практически во всех применениях, кроме специальных.

1) Биполярная технология:

– ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика;

– ТТЛШ – с диодами Шоттки на входах – как и ТТЛ, средние задержки (единицы нс) и мощность (~20 мВт/вентиль);

– ЭСЛ – эмиттерно-связанная логика – макс. быстродействие (задержки – доли нс), но мощность высока (25-100);

– ИИЛ (И²Л) – инжекционная интегральная логика – минимальное энергопотребление (до 0,1), но большие задержки.

2) МОП-технология (металл - оксид (окисел) - полупроводник) – полевые транзисторы.

– p-МОП, n-МОП – по типу подложки (канала);

– КМОП – комплементарная технология;

– КНС – кремний на сапфире (чаще – на SiO₂ – кремний на изоляторе (КНИ), англ. Silicon on insulator (SOI));

– D-МОП, V-МОП и другие.

Преимущества: значительно выше плотность компоновки, чем биполярных; радиационная стойкость выше; низкая потребляемая мощность – ~10 нВт/вентиль.

Недостатки: низкое быстродействие – задержки до 100 нс/вентиль.

3) Би+КМОП – смешанная биполярная+(К)МОП технология.

18. Сравнительные характеристики основных технологий сбис.

Технология	Относительная степень интеграции	Потребляемая мощность (мВт)	Время задержки (нс)	Коэффициент разветвления по выходу
ДТЛ	1,5	8,5	30	8
ТТЛ	0,7	10-20	10	10
ТТЛШ	0,6	2-5	1-3	20
ЭСЛ	0,5 (0,1?)	20-100	0,1-0,5	15
И^2Л	8 (0,8?)	0,1-2,5	10-50 (1-10?)	20
n-МОП	1	1-2	3	50
КМОП	0,75	0,08	10-50	50

• Коэффициент разветвления по входу – количество входов однотипных элементов, подключенных к выходу исследуемого элемента.

19. Бескорпусные ис.

•Бескорпусные ИС – ИС без защитной оболочки (негерметизированные корпуса). Имеют следующие особенности:

– имеют малые габариты и массу;

– используются в герметичных корпусах;

– как правило, применяются в специальных ЭВМ.

• Конструкция выводов бескорпусной ИС:

– гибкие проволочные выводы (см. рис. 1);

–балочные или жёсткие выводы (см. рис. 2), метод перевёрнутого кристалла (см. рис. 3) – менее трудоёмкие методы;

–использование ленточных носителей (полимерные соединения на основе полиэфирной и других пластмасс) – см. рис. справа. Толщина составляет 0,05…0,15 мм; длина – 8…10 мм. Эти ленты термостойкие, до 400°C кратковременно. Имеют стабильные физические и химические свойства, устойчивы к агрессивным внешним средам. На эти ленты можно напылять или наклеивать металлические плёнки; методом травления получаются внешние выводы бескорпусной ИС.

• Паразитные параметры бескорпусных ИС (R,L,C) на порядок меньше, чем у корпусированных – выше частота работы.

• Зависимость количества внешних выводов от площади посадочного места ИС см. на графике: III – DIP-корпуса с двухрядным расположением внешних выводов; II – керамические корпуса с планарным расположением выводов; I – бескорпусные ИС.