Книга является первым выпуском, открывающим серию книг «Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на интегральных микросхемах», цель которой— дать необходимые сведения по выбору элементной базы, принципам и особенностям проектирования и конструирования микроэлектронной аппаратуры (МЭА). Данный том посвящен общим вопросам п принципам проектирования МЭА различного назначения. Рассмотрены особенности подхода к проектированию основных классов МЭА: СВЧ интегральных устройств, прпемпо-уснлптельных трактов, ЭВМ п вторичных источников питания. Положены вопросы надежности и основные сведения о базовых техноло! пческих процессах производства МЭА. Освещены вопросы функциональной микроэлектроники и оптоэлектронпки.
Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических работников, связанных с созданием и эксплуатацией МЭА, и может быть использована в качестве пособия при подготовке вузами еои!вегствующих социалистов
Рис. 164, 1аол. 38, опил. 268.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга является первым томом намеченной к изданию серии книг по проектированию микроэлектронной аппаратуры (Д\;-)А) и написана как введение в большой крут вопросов, связанных с созданием такой аппаратуры. Естественно, что в одной книге него можно написать обо всех инженерных аспектах проектирования п расчета МЭА. Поэтому в ней затронуты лишь те особенности создания .МЭА, которые формируют принципы ее построения.
Основная мель книги — изложить систему взглядов на обоснование п принятие научно-технических решений в этой области. П"-лом\ гл. 1 посвящена изложению основных путей создания МЭА, определяемых взаимосвязью фундаментальных идей микроэлект-р .нпкп с особенностями проектирования МЭА. В этой главе описана дгплмпка совершенствования МЭА, отражаемая в известном тезисе ;:>г интеграции схем к интеграции апаратуры», и развитие МЭА
основе комплексной микроминиатюризации и системного под-
1 при принятии проектных решений. Этот тезис иллюстрируется примерами эволюции схемотехнических и конструктивно-техиоло-гнч'.'ских приемов п методов создания МЭА, такими как переход от традиционной схемотехники к микросхемотехнике, замена критерия минимизации оборудования на критерий его интеграции; обсуждаются вопросы подбора функциональных и микрокомпонентов, совместимых с ИС. Таким образом, в этой главе в сжатой форме рассмотрены основные идеи этой книги.
Назначение последующих глав— более полно раскрыть содержание гл. I. В свою очередь, тематике этих глав будут посвящены отдельное тома издаваемой'серии.
Г чана ", как и ряд последующих глав, носит «отраслевой» хараьнп. В ней рассматриваются особенности проектирования н технологии создания современных микроэлектронных СВЧ уст-роп'-тв, их элементная база и области применения. Приводятся примеры схемотехнической и конструкторской реализации.
Г лава 3 посвящена характерным вопросам проектирования мик-Р'олектрониы.х приемно-усилительных трактов. В ней рассматри-н юггя современные средства частотной селекции и линейные ИС, со'-'>'-";вляющ,ие основу элементной базы таких трактов. Характерной особенностью этой базы является электрическая конструкторская и технологическая совместимость ее элементов, а также возможность наращивания степени интеграции.
гл. 4 излагаются особенности проектирования современных 'п цифровой техники, в том числе ЭВМ на больших ИС 1мея в виду внедрение этой техники в радиоэлектронные
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.......................... 3
Наиболее часто употребляемые термины............. 5
Глава I.
ЗАДАЧИ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОЭЛЕКТРОННОИ АППАРАТУРЫ......7
.1. Введение.......................... 7
.2. Тенденции развития микроэлектроники............ 8
.3. Комплексная микроминиатюризация РЭА. Задачи микросхемотехники ........................... 10
.4. Развитие интеграции МЭА и ее элементной базы........ 13
.5. Функциональная сложность, интеграция и формообразование
МЭА............................ 24
.6. Проблемы, решаемые при проектировании МЭА....... 27
.7. Особенности проектирования МЭА.............. 31
1.8. Примеры системного подхода к проектированию МЭА .... 38
Список литературы....................... 44
Глава 2.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СВЧ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ...............46
2.1. Особенности СВЧ микроэлектронных устройств [2.1—2.5] . . 46
2.2. Технологические и конструктивные основы СВЧ интегральных микросхем [2.5—2.25]...................... 49
2.3. Пассивные СВЧ устройства и их элементная база [2.6, 2.8, : 2.10, 2.11, 2.26—2.34]..................... 64
2.4. Активные СВЧ устройства.................. 77
2.5. Применение микроэлектронных устройств СВЧ диапазона . . 83 Список литературы.......................94
Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ МЭА 98
3.1. Основные особенности проектирования радиоприемных устройств МЭА............................98
3.2. Интегральные пьезоэлектрические фильтры..........103
3.3. Интегральные цифровые фильтры...............111
3.4. Линейные интегральные микросхемы.............120
Список литературы.......................131
Глава 4.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ НА БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ......133
4.1. Влияние элементно-технологической базы производства на основные принципы построения вычислительных машин и вычислительных комплексов.....................133
4.2. Этапы проектирования ЭВМ на заданной элементной базе . . 139
4.3. Особенности наборов ИС для построения ЭВМ и ВС......141
4.4. Особенности проектирования электронных узлов ЭВМ и ВС на основе набора ИС с повышенной степенью интеграции .... 143
4.5. Функциональный подход к проектированию узлов и блоков ЭВМ
на основе БИС.......................'45
4.6. Типовые наборы ИС микропроцессора и микро-ЭВМ на их основе 150
4.7. Запоминающие устройства ...................|56
Глава 5.
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СИЛОВЫЕ УСТРОЙСТВА И ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ (ВИП)..............161
5.1. Общие принципы проектирования интегральных силовых устройств и ВИП ....................." . . 102
5.2. Некоторые предельные возможности миниатюризации силовых устройств.........................107
5.3. Проектирование вторичных источников питания........174
Список литературы ......................1зЗ
Глава 6.
ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ МИКРОЭЛЕКТРОННОП АППАРАТУРЫ...............185
6.1. Профилак1ика надежности ИС................
6.2. Основные источники отказов ИС...............
6.3. Физический подход к проблеме обеспечения надежности .'.\Э.\
6.4. Испытания ИС как средство повышения надежности МЭА . .
6.5. Анализ отказов ИС и пути повышения надежности ......
Список литературы .......................
Глава 7.
ПРОГРЕССИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ МИКРОЭЛЕКТРОННОИ АППАРАТУРЫ.............-04
7.1. Основные свойства, показатели и особенности констр\ кцин микроэлекгрошюй аппаратуры................201
7.2. Влияние выбора компоновочной схемы конструкции МЭА на ее свойства и показатели....................209
7.3. Основные тенденции в конструировании А'.ЭЛ........22Э
Список литературы.......................231
БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА БОЛЬШИХ ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ И МИКРОСБОРОК . . . .232
8.1 Общая характеристика технологических процессов изготовления БГИС [8.8-8.12]....................233
8.2. Технология элементов толстопленочных БГИС [8.1, 8.2, 8.11, 8.12) 239
8.3. Технологические принципы изготовления многослойных керамических подложек [8.6, 8.7, 8.12]..............243
8.4. Тонкопленочная технология пассивных микросхем [8.4, 8.5, 8.13—8.19].........................247
8.5. Сборка и герметизация БГИС [8.3, 8.9—8.12].......252
8.6. Краткая характеристика .производственных площадей и оборудования .........................259
Список литературы.................... 264
Глава 9.
СОКРАЩЕНИЕ ЦИКЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА МЭА
НА ОСНОВЕ МАШИННЫХ МЕТОДОВ......... 21)6
9.1. Принципы построения систем машинного проектирования . . 266
9.2. Системы технического проектирования............ 271
9.3. Системы функционального проектирования.......... 278
Список литературы........................ 2.;4
Глава 10. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКА.......-'96
10.1. Плазменные явления в твердых телах и приборы па их о--ноне 2'J7
10.2. Магнитные явления и магнитоэлектроника....... 304
10.3. Приборы и устройства оптоэлектроники...........316
10.4. Квантовые эффекты в твердых телах и квантовая микроэлектроника ..........................329
Список литературы.......................341
Ппетеетнып указатель .......................3!3
Цена: 150руб.
