Система - межсоединение
Cтраница 2
КП), к которой подключается измерительная аппаратура. Так как контроль каждого элемента в отдельности затруднителен, то элементы объединяются в ячейки. В БИС с организацией системы межсоединений по методу избирательного монтажа обычно применяется трехслойная коммутация. Первый ( нижний) слой служит для соединения отдельных элементов в элементарную ячейку ( вентиль), причем ячейки образуются независимо от того, являются ли входящие в них элементы годными или нет. Для проверки годности ячейки и правильности ее функционирования в коммутационную схему первого уровня вводят специальные КП, с помощью которых обеспечивается доступ соответствующих измерительных средств к каждой ячейке. Информация о количестве, месте расположения годных и дефектных ячеек заносится в память ЭВМ. Туда же вводятся данные о характеристиках проектируемой БИС и основные правила проектирования рисунка внутренних межсоединений; ЭВМ по заранее разработанной программе через цифроаналоговый преобразователь управляет электронным лучом индикаторной системы с высокой разрешающей способностью. Рисунок, воспроизведенный на экране ЭЛТ, проецируется затем на стеклянную пластинку, покрытую светочувствительным слоем. Таким образом, создается фотошаблон для первого слоя металлизации. Таким же способом изготавливают фотошаблоны для второго ( и третьего) слоя межсоединений. [16]
Основное направление микроминиатюризации связано с уменьшением размеров активных и пассивных элементов. Повышение плотности этих элементов приводит, однако, к важной проблеме создания системы межсоединений, обеспечивающих объединение этих элементов в схему и ввод и вывод сигналов из - микросхемы. Не менее сложной является задача создания системы межсоединений многослойной печатной платы, на которой ведется монтаж этих микросхем. Из него видно, что - общая длина межсоединений для современной большой интегральной схемы ( БИС) достигает 1320 мм при ширине пленочных проводников 50 мкм, отделенных друг от друга зазором 100 мкм. [17]
Естественно, что все описанные выше возможности реализуются в том случае, когда управление БИС, входящими в состав JTAG-цепочки, выполняется достаточно интеллектуальным контроллером, обеспечивающим подачу предварительно разработанных тестовых последовательностей и контроль последовательностей, получаемых в результате тестирования. Тестовые последовательности, как правило, создаются специальным программным обеспечением. Программное обеспечение, автоматизирующее процесс подготовки тестовых последовательностей, опирается на систему межсоединений, реализованных на плате и на тестирующие возможности БИС, расположенных на этой плате. [18]
Мегаблоки также имеют свой уровень межсоединений, что не только увеличивает общие ресурсы трассировки кристалла, но и позволяет получать в пределах мегаблока некоторые функционально законченные части системы. Функциональная автономность мегаблоков, когда она возможна, упрощает модификацию системы и закладывает возможности локальной оптимизации схемных решений. Мегаблоки коммутируются между собой по системе глобальной матрицы соединений ГМС ( Fast Track Interconnect), линии которой непрерывны и проходят по всей длине ( ширине) кристалла. К системе межсоединений относятся также цепи переноса и каскадирования. [19]
Быстрое развитие интегральной электроники в значительной степени объясняется успехами полупроводниковой и пленочной технологии, достигнутыми в конце пятидесятых и в начале шестидесятых годов. На смену меза-транзистору ( сплавному) пришел кремниевый планарный транзистор, а обычные дискретные компоненты были заменены диффузионными или тонкопленочнымк элементами, которые одновременно ( групповой метод) изготовляются на одной монолитной кремниевой пластине. Последнее не только оказало огромное влияние на промышленное производство радиодеталей и электронных компонентов, но и обусловило появление новых методов в схемотехнике. Обычные проводниковые соединения между различными компонентами схемы были заменены системой межсоединений, которая путем напыления наносится непосредственно на подложку. При изготовлении интегральных микросхем используются материалы, процессы и технологические приемы, хорошо изученные и применяемые в электронной и других отраслях промышленности. [20]
Нанесение проводящих пленок в вакууме групповым методом является одним из наиболее технологичных методов изготовления подобных элементов. Этот метод позволяет осуществлять контроль толщины и распределения конденсата на подложке, достигнуть высокой степени чистоты, а также требуемых физико-механических и электрофизических свойств. Использование неконтактных ( щелевых трафаретов) или контактных ( фоторезистов) масок обеспечивает нанесение проводящих дорожек и многослойных композиций. Недостатком метода является сложность нанесения многокомпонентных материалов ( сплавов, интерметаллидов, металлостеклян-ных и эмалевых смесей), которые, однако, мало используются в качестве проводящих пленочных проводников. Недостатком, по сравнению с толстопленочной технологией, является относительно высокая стоимость тонкопленочных систем межсоединений в микросхемах, выпускаемых небольшими партиями. [21]
 |
Внешний вид тонкопленочной БГИС в корпусе. [22] |
При сборке активных элементов с шариковыми выводами применяют совместное воздействие ультразвука, тепла и давления. Процесс монтажа ведут в защитной атмосфере аргона или гелия с применением припоя на специальных установках с точными механическими и оптическими системами для размещения прибора на контактные площадки подложки. Это связано с тем, что ни выводы приборов, ни контактные площадки подложки не могут непосредственно визуально контролироваться при установке прибора; невозможен также и визуальный контроль качества соединения после установки прибора. Конструкция подложек с балочными выводами схематически приведена на рис. 4.113, в. В керамической подложке / выполняют отверстия 4 под бескорпусные приборы и микросхемы. Система межсоединений 3 на подложке заканчивается балочными выводами 5, располагающимися над отверстиями. Микросхемы или приборы 2 монтируются снизу в отверстия, поджимаются к балочным выводам подложки своими контактными площадками и привариваются ( или припаиваются) к ним. [23]
Страницы: 1 2