Конструкции и расчет микросхем и микроэлементов ЭВА М.Ф.ПОНОМАРЕВ 1982

Электронно-вычислительная аппаратура четвертого поколения строится на основе интегральных микросхем (ИС) среднего и большого уровня интеграции, содержащих от десятков до нескольких тысяч простейших логических элементов. В такой аппаратуре применяют ИС как широкого применения, выпускаемые в большом количестве специализированными предприятиями и предназначенные для использования в самой разнообразной электронно-вычислительной аппаратуре (ЭВА), так и частного применения, выпускаемые малыми сериями заводами-изготовителями электронно-вычислительной аппаратуры и предназначенные для использования в конкретных разработках.

Необходимость в ИС частного применения определяется особыми требованиями к их электрическим параметрам, характеристикам и конструкциям: например, выполнение специфических функциональных преобразований или обработка информации по определенной программе (полупостоянные запоминающие устройства); обеспечение повышенной точности и стабильности (преобразователи код—аналог, аналог—код) или повышенного уровня мощности (источники вторичного электропитания, устройства управления). Кроме того, в ИС частного применения необходимые функциональные преобразования информации могут осуществляться на основе современных достижении оптоэлектроннки, магнито-электроннки, криоэлектроникн с использованием оригинальных конструкторско-технологических решений.

В связи с ограниченным потреблением ИС частного применения и быстро изменяющейся их номенклатурой организация производства таких микросхем на специализированных предприятиях нерентабельна — их разрабатывают и производят предприятия-разработчики ЭВА. В решении этой задачи ведущая рать принадлежит конструкторам-технологам ЭВА (специальность 0648). Для подготовки специалистов r области конструирования ИС учебной программой предусмотрен курс «Конструкции и расчет микросхем и микроэлементов ЭВА». В соответствии с типовой программой этой дисциплины (индекс УМУТ-6/907, 1976 г.) в предлагаемом учебнике рассмотрены конструкции элементов и компонентов ИС, методики их расчета, основы конструирования и расчета гибридных и полупроводниковых ИС.

В связи с наметившейся тенденцией более широкого использования полупроводниковых ИС и БИС частного применения в ЭВА автор уделил достаточно большое внимание вопросам конструирования полупроводниковых ИС. Однако в книге не приведены детальные методики проектирования активных элементов полупроводниковых ИС, потому что обычно разработка ИС и БИС частного применения осуществляется применительно к пол\проводниковым структурам, формируемым по типовым технологическим процессам. В этом случае конструктор в основном решает топологические задачи, так как электрофизические параметры и геометрические размеры слоев в поперечном сечении полупроводниковой структуры заранее известны. Заданные электрические параметры активных и пассивных элементов обеспечиваются правильным выбором их топологии и соответствующих геометрических размеров полупроводниковых областей.

Кроме того, в учебнике рассматриваются только особенности применения ЭВМ при проектировании микросхем, так как основы автоматизированного размещения элементов, трассировки межсоединений и контроля качества топологии изучаются в предшествующем курсе «Автоматизация конструирования».

В заключение хотелось бы отметить, что в названии учебной дисциплины и соответственно книги применен не общепринятый для электроники термин «микроэлементы ЭВА». Под микроэлементами здесь подразумеваются микроминиатюрные навесные активные и пассивные электрорадиоэлементы (транзисторы, резисторы, конденсаторы, индуктивности и др.).

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры конструирования радиоэлектронной аппаратуры Таганрогского радиотехнического института, оказавшим помощь в подготовке рукописи, а также рецензентам кандидатам технических наук Б. И. Ермолаеву и Ю. Д. Кобцеву за ценные замечания, позволившие улучшить качество рукописи.