Микроэлектроника - область электроники, занимающаяся созданием электронных функциональных узлов, блоков и устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении. Возникновение микроэлектроники в начале 60-х гг. XX в. было вызвано непрерывным усложнением функций электронной аппаратуры, увеличением габаритов и повышением требований к её надёжности.
Применение в отдельных устройствах нескольких тысяч и десятков тысяч самостоятельно изготовленных электронных ламп, транзисторов, конденсаторов, резисторов, трансформаторов и др., сборка их, путём соединения выводов пайкой или сваркой делали аппаратуру громоздкой, трудоёмкой в изготовлении, недостаточно надёжной в работе, требующей значительного потребления электроэнергии и т.д.
Поиски путей устранения этих недостатков привели к появлению новых конструктивно-технологических направлений создания электронной аппаратуры: печатного монтажа, модулей и микромодулей, а затем и интегральных схем (на базе групповых методов изготовления). Используя достижения в области физики твёрдого тела и особенно физики полупроводников, микроэлектроника решает указанные проблемы не путём простого уменьшения габаритов электронных элементов, а созданием конструктивно, технологически и электрически связанных электронных структур - функциональных блоков и узлов. В них согласно принципиальной схеме конструктивно объединено большое число микроминиатюрных элементов и их электрических соединений, изготавливаемых в едином технологическом процессе. Такой процесс, ставший возможным благодаря предложенному в 1959 планарному процессу получения полупроводниковых приборов, предполагает применение исходной общей заготовки (обычно в виде пластины из полупроводникового материала) для большого числа (~ 100-2000) одинаковых электронных функциональных узлов, одновременно проходящих последовательный ряд технологических операций в идентичных условиях. Таким образом, каждый такой узел получают не в результате сборки из дискретных элементов, а в итоге поэтапной групповой интегральной обработки многих одинаковых узлов на одной пластине. В процессе обработки отдельным участкам полупроводникового материала придаются свойства различных элементов и их соединений, в целом образующих изготавливаемый узел. Полученный микроминиатюрный узел, отделённый от пластины и помещенный в корпус, называется интегральной микросхемой, или интегральной схемой. В связи с этим в микроэлектронике изменяется само понятие элемента.
Практически элементом становится интегральной схемой как неделимое изделие, состоящее из 5 элементов и более. Интегральная схема характеризуется уровнем интеграции - числом простейших элементов в ней. В силу специфики - исключительно высокой точности проведения технологических процессов и большого числа операций - для изготовления микроэлектронных изделий требуются разнообразные высококачественные полупроводниковые и другие материалы и прецизионное технологическое оборудование. Базовым полупроводниковым материалом служит монокристаллический кремний.
Технологическое оборудование должно обеспечить изготовление элементов интегральной схемы с точностью их размеров в пределах единиц и долей микрометра. В соответствии с используемыми конструктивно-технологическими и физическими принципами в микроэлектроники может быть выделено несколько взаимно перекрывающихся и дополняющих друг друга направлений:
Читайте также
Проектирование спутниковой линии связи между городом Якутск и поселком Черский
Стремительное развитие космонавтики, успехи в изучении и
исследовании околоземного и межпланетного космического пространства выявили
весьма высокую эффективность использования околоз ...
Моделирование радиомаячной системы посадки метрового диапазона с помощью программы Micro-Cap
Функциональные возможности использования авиации во многом
определяются качеством решения задач навигации, в частности, уровнем развития
устройств и систем радионавигации.
Под термино ...
Разработка компьютерного измерительного комплекса вагона-лаборатории железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
Измерительная техника - один из важнейших факторов ускорения
научно-технического прогресса практически во всех отраслях народного хозяйства.
Получение и обработка измерительной информа ...