Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры

Скачать DjVu (2,69 МБ)

Описание

Приведены условные обозначения, электрические параметры, структурные схемы, функциональные назначения выводов (цоколевка) и конструкции корпусов широко распространенных зарубежных аналоговых и цифровых микросхем

Для инженеров и техников, а также для широкого круга читателей, занимающихся эксплуатацией и ремонтом зарубежной электронной аппаратуры

ПРЕДИСЛОВИЕ

В нашей стране используется значительный ассортимент зарубежной радиоэлектронной аппаратуры промышленного назначения, в том числе закупленной по лицензиям (электронное оборудование металлургических и автомобильных заводов, устройства управления станками и технологическими процессами, различные измерительные приборы и испытательные комплексы, медицинская аппаратура), в которой применяется широкая номенклатура интегральных микросхем (ИМС) различных стран и фирм.

Для ремонта и наладки указанной аппаратуры в процессе эксплуатации, а также для повторения интересующих электронных устройств, описанных в зарубежных периодических и переводных изданиях и книгах, специалистам часто необходимы данные об эксплуатационных параметрах зарубежных ИМС. Предоставить им эти данные и является целью настоящего справочника.

В отличие от первого издания в данный справочник дополнительно включены условные обозначения ИМС ряда новых фирм, значительно расширена номенклатура ИМС операционных и мощных усилителей, ЦАП и АЦП, вторичных источников электропитания, Запоминающих устройств, микропроцессоров, описан новый класс изделий — программируемые логические ИМС, приведены цоколевки ряда ИМС.

В справочнике приводятся условные обозначения ИМС, электрические параметры в табличной форме аналоговых (операционных усилителей, мощных усилителей низкой частоты, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей, стабилизаторов напряжения) и цифровых ИМС (логических, арифметических и запоминающих устройств, микропроцессоров и микроЭВМ).

В приложении 1 даны функциональное назначение выводов (цоколевка) и габаритные размеры типовых конструкций корпусов.

При подготовке справочника была использована информация из зарубежной периодической печати (журналов EDN, Electronic Design, Electronics, Elektronik и др.), справочников DATA Book, каталоюв и проспектов фирм, переводной литературы.

Предисловие, введение, разд. 1, 2 написаны А. В. Нефедовым, разд. 3 — А. М. Савченко, § 3.4 — Ю. Ф. Феоктистовым.

Авторы

ВВЕДЕНИЕ
Первые зарубежные лабораторные образцы простейших ИМС (триггера и генератора сдвига фаз) были созданы в США в 1958 г. фирмой Texas Instruments. В 1961 г. были выпущены серийные логические ИМС фирмами Fairchild (схема совпадений; регистр и триггер, содержащий четыре биполярных транзистора и два резистора) и Texas Instruments (серия SN51). В 1962 г. появились и первые аналоговые ИМС серии SN52 (маломощный усилитель низкой частоты, операционный усилитель и видеоусилитель).

Радикальное изменение принципов создания ИМС произошло после разработки фирмой Fairchild в 1960 г. планарной технологии для биполярных транзисторов, реализации большого количества усовершенствований планарного процесса (изопланар, ионное легирование, плазмохимия, эпитаксия), а также технологии создания полевых транзисторов (транзисторы с р-и-переходом были получены впервые в 1957 г., а МОП-транзисторы — в 1962 г.). Первая логическая МОП-схема была создана фирмой RCA в 1963 г. и содержала 16 МОП-транзисторов и МОП-матрицы. В начале 70-х годов появилось много различных вариантов схемотехнических и физических принципов, идей и технологических процессов (методов), используемых для создания биполярных и МДП-типа ИМС: ТТЛ- и ТТЛШ-схемы и их разновидности и модификации (FAST, ALS, AS), ЭСЛ-схемы; р-МОП, и-МОП, КМОП-схемы и их усовершенствования (НС, FACT), с инжекционной логикой (И2Л, И3Л), приборы с зарядовой связью (ПЗС), используемые для создания запоминающих устройств, датчиков изображений, аналоговых фильтров и линий задержки. В настоящее время насчитывается около 50 технологических разновидностей ИМС. Развитие микроэлектроники идет по пути повышения уровня (степени) интеграции ИМС за счет увеличения числа элементов и уменьшения структурных размеров элементов с помощью новых технологических методов: от первых ИМС с малой (менее 100 элементов на кристалл) степенью интеграции — SSI (Small Scale Integration) до ИМС средней (от 100 до 1000 элементов на кристалл) — MSI (Medium Scale Integration) и большой (от 1000 до 100000 элементов на кристалл) — LSI (Large Scale Integration) степеней интеграции.

Например, микропроцессор типа 8086 на площади 33 мм2 содержит 29 тыс. транзисторов. Многие из современных больших ИМС эквивалентны по функциональным возможностям сложным радиоэлектронным устройствам. В настоящее время чаще стали использовать сверхбольшие ИМС (VLSI). Значительное повышение уровня интеграции ИМС приводит к слиянию в единый технологический цикл процессов создания ИМС и аппаратуры. Однако рост степени интеграции, а следовательно, и сложность ИМС будут ограничиваться, очевидно, экономическими и практическими факторами из-за специфики, уникальности и узкого применения (ограниченного спроса) сверхбольших ИМС, а также такими проблемами, как проблема ограничения возможностей фотолитографии, методов обработки пластин, внутренних межсоединений, занимающих все большую площадь по мере увеличения числа элементов на кристалл. Кроме того, с уменьшением геометрических размеров элементов возрастает сопротивление межсоединений, вследствие чего увеличивается мощность рассеяния и снижается быстродействие ИМС.

Существующие виды корпусов перестали удовлетворять изготовителей при создании БИС, СБИС и ИМС с высоким быстродействием. При увеличении сложности ИМС растет число требуемых выводов корпуса и мощность рассеяния, что вызывает значительные изменения конструкций корпусов. Корпуса типа DIP, имеющие более 40 выводов, оказались по ряду причин непрактичными. Поэтому были разработаны плоские керамические корпуса, имеющие до 80 выводов и мини-DIP (типа SO — миниатюрные корпуса с укороченными выводами), но и они не обеспечивают требований к плотности монтажа, снижения габаритных размеров и массы.

Кроме того, были созданы новые конструкции корпусов: безвыводные (с контактами) — LCC, кристаллоносители — PLCC (например, с шагом 1 и 1,27 мм с числом контактов от 16 до 156), а также с матричным расположением выводов — PGA (Pin Grid Array).

Трудности унификации схемотехники и алгоритмов обработки сигналов на уровне БИС приводят к росту типономиналов специализированных ИМ С. Из-за высокой стоимости и длительности этапа разработки таких заказных ИМС широкое распространение получили полузаказные схемы на основе нескоммутированных вентильных матриц и стандартных ячеек (базовые матричные кристаллы, программируемые логические или аналоговые матрицы), воплощающие идею предварительного изготовления схемы (в виде пластины-заготовки) с последующей конкретизацией ее функционального назначения на заключительной стадии изготовления. Это один из способов ускоренной реализации достижений микроэлектронной технологии для создания конкретных специализированных ИМС.