CIRCUITI INTEGRATI
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CIRCUITI INTEGRATI Suddivisione dei C.I. C.I. C.I. MONOLITICI MMIC TECNOLOGIA BIPOLARE C.I. IBRIDI TECNOLOGIA MOS TECNOLOGIA FILM SPESSO TECNOLOGIA FILM SOTTILE TECNOLOGIA BICMOS C.I. COMPLESSO CIRCUITI INTEGRATI MONOLITICI Consiste in un gruppo di componenti elettronici tutti realizzati in un singolo blocco di Si monocristallino di solito dello spessore di 250 e una superficie di circa 5mm 2. S.I. : Scale Integration: n° di dispositivi elementari presenti in ciascun chip SSI (Small S.I.: bassa scala di integrazione) n° di dispositivi elementari per chip 102 ( es: FF.) MSI (Medium S.I.: media scala di integrazione) n° di dispositivi elementari per chip 10 2 103 (10 102 porte elementari , es: contatori) LSI (Large S.I.: larga scala di integrazione) n° di dispositivi elementari per chip 103 104 (102 103 porte elementari , es: memorie da 32 K o primi P) VLSI (Very Large Scale Integration) n° di dispositivi elementari per chip 104 ( memorie da 64K) ULSI (Ultra Large Scale Integration) o VHSI ( Very High Scale Integration) n° di dispositivi elementari per chip 106 1 Vantaggi dei circuiti integrati Riduzione di peso e ingombro Maggiore affidabilità : minore probabilità di guasti Minor costo: di manutenzione di produzione Maggiori prestazioni: meno collegamenti velocità di risposta minore dissipazione di potenza maggiore affidabilità Confronto tra Circuiti Integrati C.I. MONOLITICI C.I. IBRIDI Maggiore compattezza Vasta gamma di componenti passivi Superiore affidabilità Tolleranze ridotte Bassi costi su grande scala industriale Bassi costi su piccola scala industriale MMIC Bassissime perdite verso il substrato alte frequenze alte frequenze Maggiore potenza in uscita 2 Esempio di integrazione di un circuito con tecnologia bipolare Figura 1 Es. di circuito da integrare Figura 2 Possibile disposizione dei componenti dall'alto, da davanti con le diffusioni di tipo P +, rappresentazione tridimensionale Le diffusioni di tipo P+ vengono effettuate fino al raggiungimento del substrato P e servono per isolare i componenti contenuti tutti nella stessa barretta di silicio. Perché l’isolamento sia tale però occorre fare in modo che la giunzione che si viene a formare con la zona N sia polarizzata inversamente, a tale scopo il substrato viene collegato a massa ovvero a un potenziale che sia il più basso fra tutti i potenziali presenti nel circuito. Transistore N Diodo Resistore N N Figura 3 Disposizione dei componenti secondo l'integrazione sviluppata nella Figura 4 3 Figura 4 Integrazione del circuito in Figura 1 4 Transistore Diodo Resistore 3 4 P 5 C 2 1 P+ B E P N+ N+ N P+ Anodo K P N+ P+ N P P Figura 5 Vista dall'alto del circuito di Figura 1 integrato con le metallizzazioni 5 P+ P N P
