sentel on-line

Układy scalone

Układ scalony

Układ scalony (żargonowo kość, ang. chip) – zminiaturyzowany układ elektronicznyzawierający w swym wnętrzu od kilku do setek milionów podstawowych elementów elektronicznych (tranzystorów, diod, oporników, kondensatorów).

Historia

Prekursorem współczesnych układów scalonych była wyprodukowana w 1926 roku lampa próżniowa Loewe 3NF zawierająca wewnątrz jednej bańki trzy triody (dwie sygnałowe i jedną głośnikową), dwa kondensatory i cztery rezystory, całość była przeznaczona do pracy jako jednoobwodowy radioodbiornik reakcyjny.

Pierwszą osobą, która opracowała teoretyczne podstawy układu scalonego, był angielski naukowiec Geoffrey Dummer; nie udało mu się jednak zbudować pracującego układu. W 1958 roku Jack Kilby z Texas Instruments i Robert Noyce z Fairchild Semiconductor niezależnie od siebie zaprojektowali i zbudowali działające modele układów scalonych. Kilby zademonstrował swój wynalazek 12 września 1958 (za co otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki w 2000), Noyce zbudował swój pierwszy układ scalony około pół roku później.

Budowa

Układ scalony jest zwykle zamknięty w hermetycznej obudowie szklanej, metalowej, ceramicznej lub tworzywowej.

Ze względu na sposób wykonania układy scalone dzieli się na dwie główne grupy:

  1. monolityczne, w których wszystkie elementy, zarówno elementy czynne, jak i bierne, wykonane są w monokrystalicznej strukturze półprzewodnika
  2. hybrydowe – na płytki wykonane z izolatora nanoszone są warstwy przewodnika oraz materiału rezystywnego, które następnie są wytrawiane, tworząc układ połączeń elektrycznych oraz rezystory. Do tak utworzonych połączeń dołącza się indywidualne, miniaturowe elementy elektroniczne (w tym układy monolityczne). Ze względu na grubość warstw rozróżnia się układy:
    • cienkowarstwowe (około 2 mikrometrów)
    • grubowarstwowe (od 5 do 50 mikrometrów).

Większość stosowanych obecnie układów scalonych jest wykonana w technologii monolitycznej.

Ze względu na stopień scalenia występuje, w zasadzie historyczny, podział na układy:

  • małej skali integracji (SSI – small scale of integration)
  • średniej skali integracji (MSI – medium scale of integration)
  • dużej skali integracji (LSI – large scale of integration)
  • wielkiej skali integracji (VLSI – very large scale of integration)
  • ultrawielkiej skali integracji (ULSI – ultra large scale of integration).

Ponieważ w układach monolitycznychpraktycznie wszystkie elementy wykonuje się jako tranzystory, odpowiednio tylko przyłączając ich końcówki, dlatego też często mówi się o gęstości upakowania tranzystorów na mm².

W dominującej obecnie technologii wytwarzania monolitycznych układów scalonych (technologia CMOS) często używanym wskaźnikiem technicznego zaawansowania procesu oraz gęstości upakowania elementów układów scalonych jest minimalna długość kanału tranzystora (patrz Tranzystor polowy) wyrażona w mikrometrach lub nanometrach – długość kanału jest nazywana rozmiarem charakterystycznym i im jest on mniejszy, tym upakowanie tranzystorów oraz ich szybkość działania są większe. W kolejnych generacjach układów scalonych jest on sukcesywnie zmniejszany. W roku 2005 wdrożono do masowej produkcji układy wykonane w technologii 65 nm, w 2008 r. Intel wyprodukował pierwszy procesor w technologii 45 nm, w 2011 w ofercie Intela pojawiły się procesory w technologii 32 nm (mikroarchitektury Sandy Bridge). W 2012 Intel wprowadził do swojej oferty pierwsze procesory z linii Ivy Bridge produkowane w technologii 22 nm[1].

Zarejestrowane topografie układów scalonych podlegają ochronie, przy czym według prawa własności przemysłowej układem scalonym jest wytwór przestrzenny, utworzony z elementów z materiału półprzewodnikowego tworzącego ciągłą warstwę, ich wzajemnych połączeń przewodzących i obszarów izolujących, nierozdzielnie ze sobą sprzężonych, w celu spełniania funkcji elektronicznych.

Technologia planarna

Pomieszczenie wysokiej czystości (clean room) w fabryce układów scalonych

W procesie produkcji monolitycznego układu scalonego można wyróżnić ok. 350 operacji technologicznych, poniżej przedstawiony jest tylko zarys czynności koniecznych do wyprodukowania układu:


Przybliżone wymiary pręta półprzewodnikowego oraz podłoża
  1. Wytworzenie podłoża:
    • Z pręta (walca) monokrystalicznego półprzewodnika wycinane są piłą diamentową plastry (dyski) o grubości kilkuset mikrometrów.
    • Krawędź plastra jest ścinana, by możliwe było określenie jego orientacji w dalszych etapach.
    • Plaster następnie podlega szlifowaniu oraz polerowaniu stając się podłożem dla układów scalonych.
  2. Proces epitaksji – na podłożu wytwarzana jest cienka warstwa epitaksjalnapółprzewodnika o przeciwnym typie przewodnictwa niż podłoże. Warstwa ta ma grubość kilka-kilkadziesiąt mikrometrów i charakteryzuje się dużą jednorodnością i gładkością powierzchni.
  3. Maskowanie – celem tego etapu jest wytworzenie maski, która umożliwi selektywne domieszkowanie warstwy epitaksjalnej:
    • Warstwa epitaksjalna jest utleniana – na jej powierzchni wytwarza się cienka warstwa dwutlenku krzemu – warstwa maskująca; jej grubość wynosi mikrometr lub mniej, nawet kilka warstw atomów. Dwutlenek krzemu charakteryzuje się dużą wytrzymałością mechaniczną oraz chemiczną, a także dużą rezystancją.
    • W warstwie maskującej wykonywane są otwory. Istnieją dwie techniki realizacji:
      1. Fotolitografia:
        • na warstwę maskującą nakładana jest emulsja światłoczuła
        • nakładana jest maska fotograficzna
        • następuje naświetlenie światłem ultrafioletowym (wysoka częstotliwość ultrafioletu pozwala uzyskać wysoką rozdzielczość)
        • emulsja w miejscach naświetlonych podlega polimeryzacji
        • emulsja niespolimeryzowana zostaje wypłukana
        • dwutlenek krzemu w miejscach odsłoniętych jest wytrawiany, odsłaniając fragmenty warstwy epitaksjalnej
        • na końcu pozostała emulsja jest usuwana (chemicznie albo mechanicznie).
      2. Wycinanie wiązką elektronową – precyzyjnie sterowana wiązka elektronów wycina w dwutlenku krzemu otwory. Jest to technika bardziej precyzyjna, ale droższa niż fotolitografia.
  4. Domieszkowanie – odsłonięte części warstwy epitaksjalnej są domieszkowane. Wykonuje się to dwiema metodami:
    1. Dyfuzja domieszek – w wysokiej temperaturze (ok. 1200 °C) domieszki niesione przez gaz szlachetny dyfundują w odsłonięte miejsca półprzewodnika; można bardzo precyzyjnie określić koncentrację nośników i głębokość domieszkowania. Dyfuzja domieszek jest powolnym procesem.
    2. Implantacja jonów – zjonizowane domieszki są przyspieszane i „wbijane” w półprzewodnik. Proces jest szybki i precyzyjny, ale drogi.
  5. Wykonanie połączeń:
    • Całość jest ponownie maskowana dwutlenkiem krzemu.
    • W tlenku wykonywane są niezbędne otwory połączeniowe.
    • Napylane są warstwy przewodzące. Jako przewodnik stosuje się aluminium lub miedź.
  6. Montaż:
    • Cięcie podłoża na indywidualne układy piłą diamentową lub laserem.
    • Indywidualne układy są testowane testerem ostrzowym.
    • Wykonywane są połączenia struktury z wyprowadzeniami zewnętrznymi za pomocą cienkich drucików aluminiowych lub złotych.
Układy scalone
Sortuj wg:
Domyślny
Filtrowanie produktów
BA1404 DIP18

9,00 zł

Zapytaj o produkt

Produkt niedostępny

1200P100 = NCP1200P100 DIP8

7,00 zł

Produkt dostępny

1200P60 =  NCP1200N60 DIP8

5,00 zł

Produkt dostępny

1200P60 SMD =  NCP1200D60

5,00 zł

Produkt dostępny

NJM2073D DIP8

1,60 zł

Produkt dostępny

MIP0254

7,00 zł

Produkt dostępny

Pilot PHILIPS RC191335003 IR892 = RC19133001

6,00 zł

Zapytaj o produkt

Produkt niedostępny

CD4060

2,00 zł

Produkt dostępny

MB3712

18,00 zł

Zapytaj o produkt

Produkt niedostępny

M62422FP

42,00 zł

Produkt dostępny

ATTINY2313-20PU DIP20

12,00 zł

Zapytaj o produkt

Produkt niedostępny

22W04 DIP8

3,00 zł

Zapytaj o produkt

Produkt niedostępny

24C02 DIP8

1,30 zł

Produkt dostępny

24C04 DIP8

1,80 zł

Produkt dostępny

24C08 DIP8

1,70 zł

Produkt dostępny

24C08 SMD

1,80 zł

Produkt dostępny

24C16 DIP8

1,50 zł

Produkt dostępny

24C16 SMD

3,00 zł

Produkt dostępny

24C256 SMD

5,00 zł

Produkt dostępny

24C32 DIP8

3,00 zł

Produkt dostępny

Wyświetlanie od 1 do 20 (z 1099 pozycji) Stron:  1  2  3  4  5 ... 55  Następna >> 
Szukaj

Wpisz szukany produkt


Wyszukiwanie zaawansowane
Szybki kontakt



Kruszwicka 26-28
53-652 Wrocław

71 727 98 68
792 444 031
693 831 980

sklep@sentel.pl
 
Gadu - Gadu:

skype
krzysiek-sentel
 
Czynne ;
Poniedziałek - Piątek
10.00 - 16.00
 
Sobota
Nieczynne

Niedziela 
Giełda elektroniczna Wrocław
Mapa dojazdu
e-Płatności
Szybkie płatności bankowe, płatności kartą kredytową i debetową.

Współpracujemy:


Wysyłamy kurierem 






Jesteśmy Autoryzowanym Przedstawicielem  




Sentel.pl sklep z tanią elektroniką, prowadzi sprzedaż elektroniki różnego rodzaju. Oferujemy piloty do telewizora oraz akcesoria satelitarne. Sentel to największy we Wrocławiu sklep elektroniczny, to sklep z pilotami, sprzedajemy markowe piloty lg w niskich cenach. W naszej bogatej ofercie polecamy bezprzewodowy pilot uniwersalny tanio w tym sterowany głosem pilot do tv samsung. Markowe anteny wrocław to miejsce dla ciebie, tutaj znajdziesz wszystkie produkty do obsługi telewizji satelitarnej, tylko u nas telewizja cyfrowa elektronika oraz dekodery satelitarne dostępne są od ręki z darmową wysyłką. Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą oraz do zakupów. Nasi konsultanci odpowiedzą na wszystkie pytania.
Akceptuję
Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Prywatności. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.