Cтраница 1
Проектирование топологии - заключительный этап в общем процессе проектирования БИС, являющийся наиболее сложным и трудоемким. [1]
Проектирование топологии БИС производится только машинными методами; основные технологические процессы автоматизируются; для повышения степени интеграции высокотемпературные диффузионные операции стараются заменить ионным легированием; в формировании рисунка схемы используются методы с высокой разрешающей способностью; для многоуровневой металлизации в БИС применяются новые материалы. Однако быстро развивающиеся и разнообразные по функциональному назначению БИС требуют дальнейшего совершенствования технологических процессов. [2]
Проектирование топологии МДП-ИМС является более простой задачей по сравнению с проектированием ИМС на биполярных транзисторах. Кроме того, относительная простота может быть объяснена особенностями схемотехнического построения МДП-ИМС, при котором МДП-транзистор является единым типовым элементом, а между отдельными элементами используется непосредственная связь. [3]
Процесс проектирования топологии печатной платы с использованием шаблонов следующий. На стандартном листе вычерчивают габариты платы и наносят координатную сетку. С шагом, принятым для размещения микросхем ( кратным 2 5 мм), приклеивают шаблоны, обращая особое внимание на совмещение координатных сеток листа и шаблонов. Затем производят раскладку проводников в соответствии с расчетом ( если задача трассировки была решена на ЦВМ) или используя имеющийся опыт. Печатные проводники, расположенные с другой стороны платы ( для двустороннего монтажа) или на других слоях ( для многослойного монтажа), выделяют различной штриховкой, которую поясняют на чертеже. Полученный чертеж называют главным видом. Чертеж печатной платы выполняют в масштабе 1: 1; 2: 1; 4: 1; 5: 1; 10: 1 при шаге координатной сетки 2 5 мм и не менее 4: 1 -при шаге 0 5 мм. [5]
При проектировании топологии следует учитывать, что этот этап реализации ИМС носит индивидуальный характер и в значительной степени определяется сложностью разрабатываемого изделия. Однако во всех случаях необходимо руководствоваться системой основных правил. Ниже приводится краткая характеристика этих правил для случая, когда биполярная ИМС изготовляется на исходной подложке р-типа с эпитаксиальным п-сло-ем, а изоляция ее элементов осуществляется р-я-переходом. [6]
При проектировании топологии вначале разрабатывают эскизный вариант. Для этого принципиальную электрическую схему перечерчивают таким образом, чтобы выводы располагались в необходимой последовательности, а все элементы соединялись с минимальным числом пересечений. Далее определяют число изолированных областей. Получив приемлемый эскиз, разрабатывают предварительный вариант топологии. При этом топологию вычерчивают в масштабе 100: 1; 200: 1; 500: 1 или 600: 1 с учетом всех данных, требований и ограничений. При этом необходимо учитывать точность воспроизведения фотолитографии, уход геометрических размеров при диффузии и применять групповой метод компоновки элементов. [7]
![]() |
Интегральная микросхема усилителя на биполярных транзисторах. а принципиальная электрическая схема. б топология. [8] |
При проектировании топологии полупроводниковых микросхем на МДП-транзисторах необходимо учитывать следующее. Все логические схемы могут быть выполнены полностью на одних МДП-структурах. [9]
При проектировании топологии модульных схем в многослойном исполнении необходимо решать задачи размещения графа на нескольких-плоскостях. [10]
При проектировании топологии микромодульной аппаратуры часто необходимо определять число пересечений внутрисхемных соединений, производить их минимизацию, если указанное число больше допустимого уровня, разбивать схему на пленарные подсхемы, а также решать ряд других вопросов. [11]
![]() |
Паразитные р-п - р и МДП-транзисторы в интегральной структуре. [12] |
При проектировании топологии интегральных компонентов необходимо учитывать паразитные эффекты. На рис. 1.13 показан интегральный п-р - п транзистор с паразитным р-п - р транзистором. В случае, если над поверхностью кристалла между базой п-р - п транзистора и / i-изоляцией или любой другой областью р-типа, находящейся в том же изоляционном кармане, будет проходить металлизация, имеющая напряжение, способное создавать инверсию приповерхностного слоя, может образоваться паразитный МДП-транзистор. [13]
В процессе проектирования топологии транзистора полупроводниковой ИМС целесообразно проанализировать несколько различных конфигураций, из которых затем можно выбрать вариант, в наибольшей степени удовлетворяющий тому или иному схемотехническому решению. [14]
Исходной информацией для проектирования топологии является электрическая или функциональная схема БИС, библиотечный набор элементов, схемотехнические, технологические и конструктивные ограничения. [15]