Nə etmək lazımdır

1.2. Mikroelektronika məmulatlarının təsnifatı

Mikrosxemlərin təsnifatı müxtəlif əlamətlər üzrə aparıla bilər. Funksional mürəkkəbliyinə görə İS-ləri mikrosxemin korpusundakı elementlər və komponentlər sayının onluq loqarifmi üzrə şərti olaraq qiymətləndirilən inteqrasiya dərəcəsi ilə xarakterizə etmək qəbul edilmişdir. İnteqrasiya dərəcəsi əmsalı g komponentlərin sayının N loqarifminə bərabərdir (g = lgN). Bu əlamətə görə hal-hazırda səkkiz inteqrasiya dərəcəsi fərqləndirilir:

• 
  birinci dərəcə - 1 ... 10 element;
  
• 
  ikinci dərəcə - 10 ... 10² element;
  
• 
  üçüncü dərəcə - 10² ... 10³ element;
  
• 
  dördüncü dərəcə - 10³ ... 10⁴ element;
  
• 
  beşinci dərəcə - 10⁴ ... 10⁵ element;
  
• 
  altıncı dərəcə - 10⁵ ... 10⁶ element;
  
• 
  yeddinci dərəcə - 10⁶ ... 10⁷ element;
  
• 
  səkkizinci dərəcə - elementlərin sayı 10⁷-dən yuxarı.
  

Birinci və ikinci inteqrasiya dərəcəsinə malik İS-lər kiçik inteqral sxemlər (KİS) adlanır. İngilisdilli ədəbiyyatda onları Integrated Circuit (IS) termini ilə ifadə edirlər. Adətən onlar bir və ya bir neçə rəqəmsal və ya analoq elementlərdən (məntiq ventilləri, triggerlər, əməliyyat gücləndiricisi və s.) ibarət olurlar. Orta inteqral sxemlər (OİS və ya MSI – Medium Scale Integration) – bu elementlərdən deyil, qurğunun funksional qovşaqlarından (registr, sayğac, deşifrator və b.) ibarət ikinci-üçüncü inteqrasiya dərəcəsinə malik İS-lərdir. Böyük inteqral sxem (LSI – Large Scale Integration) üçüncü və ya dördüncü inteqrasiya dərəcəsinə malik olub, bir və ya bir neçə funksional tamamlanmış qurğudan və ya onun hissələrindən ibarət olur. İfrat böyük inteqral sxem (İBİS və ya VLSI – Very Large Scale Integration) – beşinci-yeddinci inteqrasiya dərəcəsinə malik İS-dir. Bu sinfə, məsələn, mikrokontrollerlərin mikrosxemləri, böyük həcmli yaddaşlar və s. aiddir. Nəhayət, ultra böyük inteqral sxemlər (UBİS və ya ULSI – Ultra Large Scale Integration) – yeddidən yüksək inteqrasiya dərəcəsinə malik İS-lərdir. İBİS-ə və UBİS-ə, məsələn, müasir EHM-lərin mərkəzi mikroprosessorları aiddir.
Mikrosxemlərin istehsal texnologiyasının səviyyəsini xarakterizə edən daha bir əlamət qablaşdırmanın sıxlığı – kristalın sahə vahidində yerləşdirilmiş elementlərin miqdarıdır.
Hal-hazırda aşağı inteqrasiya dərəcəli mikrosxemlər üçün bu parametr 10²...10³ mm^-2 tərtibinə malikdir, yəni bir kvadrat millimetrdə təqribən 100...1000 element yerləşir. Eyni zamanda ayrı-ayrı hallarda (məsələn, müasir mikroprosessorlarda) qablaşdırmanın sıxlığı 10⁵ element/mm² qiymətə çata bilər.
Emal edilən siqnalların növündən asılı olaraq bütün İMS-lər analoq və rəqəmsal növlərinə bölünür. Analoq İMS-lər fasiləsiz funksiya qanunu ilə dəyişən siqnalların çevrilməsi və emalı üçün nəzərdə tutulmuşdur. Onların tətbiq oblastları əsasən televiziya aparaturası və rabitə qurğuları, həmçinin ölçü cihazları və nəzarət sistemləridir. Rəqəmsal İMS-lər diskret, bir qayda olaraq, ikili funksiya qanunu üzrə dəyişən siqnalların emalı üçün nəzərdə tutulmuşdur. Onlar rəqəmsal hesablama maşınlarının, ölçü cihazlarının rəqəmsal qovşaqlarının, avtomatik idarəetmə sistemlərinin və s. qurulmasında tətbiq edilir. Hal-hazırda rəqəmsal üsulların (mikrosxemlərin) analoq oblastlara daha geniş və uğurlu tətbiq tendensiyası müşahidə olunur. Buna misal olaraq, əvvəllər əlçatmaz olan keyfiyyəti əldə etməyə imkan verən səsin emalının və yazılmasının rəqəmsal üsulunu göstərmək olar.
Hazırda İS-lərin hazırlanma texnologiyası iki istiqamətdə gedir: passiv altlıqda hazırlanan nazik təbəqəli İMS-lər və aktiv yarımkeçirici üzərində hazırlanan monolit İS-lər. Bu iki texnologiyanın xüsusi qarışığı hibrid, həmçinin birləşdirilmiş İS-lərin istehsalına imkan verir.
Müasir mikroelektronikanın əsasını yarımkeçirici İS-lər təşkil edir ki, onun elementləri yarımkeçirici altlığın nazik (1 ... 10mkm) səthə yaxın təbəqəsində yerinə yetirilir. Altlıq rolunu qalınlığı 200 ... 300mkm olan silisium monokristalı oynayır. İnteqrasiya dərəcəsindən asılı olaraq altlığın sahəsi olduqca geniş hədlərdə dəyişə bilər: bir neçə mm²-dən 600 ... 700 mm²-ə qədər.
Nazik təbəqəli mikrosxemin elementləri dielektrik altlıq (adətən şüşə və ya saxsı) üzərinə çəkilmiş müxtəlifcinsli keçirici və qeyri-keçirici təbəqə şəklində yerinə yetirilir. Tam naziktəbəqəli İS-lər yalnız passiv elementlərdən (rezistorlardan, kondensatorlardan, bəzən induktivlik elementlərindən) ibarət olur, çünki naziktəbəqə texnologiyası altlıq üzərində aktiv elementlər (tranzistorlar) almağa imkan vermir, buna görə də naziktəbəqəli İS-lərin tətbiqi məhduddur.
Hibrid İS naziktəbəqəli mikrosxemdən ibarət olur, hazırlandıqdan sonra onun üzərində asma elementlər şəklində xüsusi hazırlanmış korpussuz diodlar və tranzistorlar yerləşdirilir.
Birləşdirilmiş mikrosxemin əsasını formalaşdırılmış aktiv elementlərdən ibarət yarımkeçirici İS təşkil edir ki, onun üzərinə səthin izolə edilməsindən sonra passiv naziktəbəqəli elementlər çəkilir.
Hər növ İS iş prinsipinə və istehsal texnologiyasına görə təsnif edilir.