1.1. Развитие терминологии

Микроэлектроника - это область электроники, занимающаяся созданием электронных функциональных узлов, блоков и устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении. Ход развития электроники был предопределен резким увеличением функций, выполняемых РЭА, и повышением требований к ее надежности.

Прогресс технологии и схемотехники, позволивший создать новую элементную базу, был в 60-70-х годах столь быстрым, что он не только сместил акценты во mhoi их устоявшихся терминах радиоэлектроники, но и значительно пополнил ее словарный запас. Известная стихийность данного процесса привела ко многим разночтениям понятий и терминов, так как процесс начального развития терминологии шел одновременно на нескольких языках при интенсивном обмене информацией между странами.

Упорядочение отечественных терминов и определений в области микроэлектроники было предпринято в 1967 г., когда Международная электротехническая комиссия (МЭК) издала документ (дополнение), включающий определения нескольких общих основополагающих терминов, таких как микроэлектроника, интегральная микросхема и другие, и в связи со значительным расширением сферы применения микросхем возникла необходимость в Государственном стандарте по терминологическим вопросам. Такой стандарт был разработан и утвержден в I97I г. (ГОСТ I702I-71). Он включал 16 терминов, причем наряду с общими понятиями были даны однозначные определения и для частей микросхем (подложка, корпус).

Термины, определение которых было дано в указанном ГОСТе, нашли свое отражение в технической документации. В 1975 г терминологический стандарт был расширен (ГОСТ I702I-75) в связи с появлением таких новых понятий, как плотность упаковки, степень интеграции, большая интегральная схема и др.

В 1979 г, был утвержден стандарт СЭВ но терминам и определениям в области микроэлектроники (СТ СЭВ 1623-79) и в 1981 г. в ГОСТ 17021-75 были введены изменения, соответствующие этому документу, касающиеся терминов и определений для микропроцессоров (МП). В 1987 г. в ГОСТ 27.394-87 Микросхемы интегральные заказные и полузаказиые были введены определения терминов, расширяющие понятия кристалл микросхемы, а также микросхем общего назначения, заказных и полузакачных. В 1988 г. с учетом \казан-ных изменений издан ГОСТ 17021-88.

1.2. Терминология в микроэлектронике согласно ГОСТ 17021-88

1.2.1. Микросхемы, элементы, компоненты

Интегральная микросхема - микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки сигнала и (пли) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и (или) кристаллов, которое с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации рассматривается как единое целое.

Элемет интегральной микросхемы - это часть интегральной микросхемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента (например, транзистора, диода, резистора, конденсатора), которая выполнена нераздельно от кристал-а ити подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Примеры интегральных элементов, пленочный резистор в гибридной микросхеме, транзистор в полупроводниковой микросхеме.

Компонент интегральной микросхемы - часть интегральной микросхемы, реализующая функции какого-либо электрорадиоэлемента, которая может быть выделена как самостоятельное издетие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Компонент является частью гибридной микросхемы.

Цифровая интегральная микросхема - микросхема, предназначенная для поеобратования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции

Аналоговая интегральная микросхема - микросхема, предназначенная для преобразования п обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции.

1.2.2, Элементы конструкции микросхем

При разработке технической документации или при составлении описаний конструкций микросхем ГОСТ обязывает пользоваться общими терминами (корпус, подложка, плата, пластина, кристалт), а также некоторыми специальными, которыми определяются особенности внутреннего строения микросхем.

Корпус - часть конструкции интегральной микросхемы, предназначенная для защиты микросхемы от внешних воздействий и дтя соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов. Типы и размеры корпусов микросхем, а также расположение и число их выводов стандартизованы (см. ГОСТ 17467-79).

Подложка - заготовка из диэлектрического материала, предназначенная для нанесения на нее элементов гибридных и пленочных интегральных микросхем межэлементных и (или) межкомпонентных соединений, а также контактных площадок.

Плата - часть подложки (или вся подложка) гибридной интегральной микросхемы, на поверхности которой нанесены пленочные элементы микросхемы, межэлементные н межкомпонентные соединения и контактные площадки.

Полупроводниковая пластина - заготовка из полупроводникового материала, предназначенная для изготовления полупроводниковых интегральных микросхем. При производстве микросхем этим термином называют не только первоначальную заготовку, но и пластину со сформированными элементами полупроводниковых микросхем. Этот термин используется в течение всего технологического процесса - от его начала до разделения группового изделия на отдельные кристаллы.

Кристалл - часть пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой микросхемы, межэлементные соединения и контактные площадки.

Базовый кристалл - часть полупроводниковой пластины с определенным набором сформированных элементов, в том числе электрически соединенных и не соединенных между собой, предназначенный для дальнейшего проектирования микросхемы.

Основное отличие термина кристалл от термина базовый кристалл заключается в отсутствии в последнем законченных межэлементных соединений, которые будут выполнены при дальнейшем проектировании.

Базовый матричный кристалл (БМК) - базовый кристалл интегральной микросхемы с регулярным, в виде матрицы, расположением не соединенных и (или) соединенных между собой элементов, без межэлементных соединений. Термины базовый кристалл и базовый матричный кристалл появились значительно позднее, чем вышел ГОСТ 17021-75. Они были введены ГОСТ 27394-87 (см. § 1.3).

Контактная плоцайка-металлизированный участок иа плате или кристалле, или корпусе интегральной микросхемы, служащий для присоединения выводов компонентов и кристаллов, перемычек, а также для контроля ее электрических параметров и режимов.

Бескорпусная интегральная микросхема - кристалл микросхемы, предназначенный для монтажа в гибридную интегральную микросхему или микросборку. Этот термин в последнее время приобрел большое значение в связи с тем, что такие микросхемы широко применяются при создании микросборок и микроблоков. Если в обычной микросхеме корпус служит для защиты от внешних воздействий, то бескорпусная микросхема такой собственной защиты (по крайней мере, от механических воздействий) не имеет. Для соединения с внешними электрическими цепями бескорпусная микросхема имеет собственные выводы, а ее полная защита обеспечивается корпусом устройства, в которое эта микросхема установлена.

Вывод бескорпусной интегральной микросхемы - проводник, соединенный электрически с контактной площадкой кристалла а механически с его поверхностью. Главным назначением вывода является обеспечение электрического контакта одной из цепей бескорпусной микросхемы при ее соединении с внешними электрическими цепями. По выводам от бескорпусной микросхемы отводится значительная часть тепла. Выводы бескорпусной микросхемы могут быть жесткими (шариковые, столбиковые, балочные) или гибкими (лепестковые, проволочные). Жесткие выводы могут использоваться для механического крепления бескорпугноп микросхемы без ее приклеивания Гибкие выводы бескорпусной микросхемы для механического крепления не применяются.