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
Проект оконечной ОС на базе системы DX200
Современное состояние и перспективные планы развития Единой Сети
Электросвязи (ЕСЭ) Российской Федерации характеризуются широким внедрением
цифровых технологий и оборудования цифровых си ...
Проектирование устройств фильтрации
Неотъемлемая часть телекоммуникационных задач связана с преобразованием
сигналов. Одной из основных является фильтрация, т.е. выделение или подавление
определенных частот сигнала. Устрой ...
Модернизация охранной сигнализации университета
Безопасность собственного имущества издревле была одной из
главных забот человека. Для защиты от несанкционированного вторжения в жилище,
хищения вещей и пожара человечество придумало не ...