Микросхемы, они же интегральные схемы или микрочипы, – это устройства, которые содержат в себе множество транзисторов, диодов, резисторов и прочих элементов. Английское слово chip в переводе означает «тонкая пластинка». Это относится к пластинке (или даже пленке) кристалла – полупроводниковой основы микросхемы. Большинство этих изделий выпускается в корпусах, но есть и бескорпусные модели.
Микросхемы используются практически в каждом современном приборе, придавая ему компактность и возможность эффективно выполнять требуемые функции. Для каждого типа микросхемы технические характеристики соответствуют параметрам, установленным в процессе разработки марки электронного компонента. Электрические характеристики каждого элемента микросхем строго соответствуют маркировке устройства с отклонениями в допустимых пределах. Их параметры регламентируются документацией к изделию.
Простыми словами, микросхема — это набор компонентов, которые выполняют различные функции, при этом они объединены в общую схему. В микросхему входят резисторы, транзисторы, конденсаторы, контакты для подключения, диоды и многое другое.
Производственный процесс чипов требует высокой точности и стерильности. Для изготовления одной микросхемы необходимо около сотни операций.
Вне зависимости от типа микросхемы процесс производства состоит из следующих последовательных операций:
- Изготовление подложки (кристалла). Кремниевую пластину полируют до зеркального блеска, устраняют любые микроскопические дефекты.
- Окисление. Под температурой около 1000°С на пластину воздействуют кислородом, чтобы получить прочную пленку. Ее толщина задается технологическими требованиями. Чем дольше воздействие и выше температура, тем толще пленка.
- Фотолитография. На пластину наносят фоточувствительный слой. Это позволяет перенести на чип необходимое изображение.
- Облучение. Пластину засвечивают. Через маску (трафарет) проходит световой поток, чтобы отобразить необходимые дорожки, места расположения компонентов.
- Гравировка. Позволяет сформировать геометрию подложки, определить форму элементов микросхемы. Область, которая не реагирует на световой поток (прозрачный участок), удаляется вместе со слоями специальными химикатами. По сути, это травление пластины.
- Эпитаксия. Формирование готовой модели пластины. Последовательно образуются несколько слоев диоксида кремния благодаря естественному окислению. Этот этап требует ювелирной точности, так как важно точное повторение рисунка. Любая ошибка приведет к сбою в работе.
- Металлизация. Чтобы обеспечить соединение элементов микросхемы, наносят слой алюминия, никеля или золота. Это позволяет получить проводящие пленки.
- Проверка. Микросхему тестируют на выявление брака, потребление электроэнергии и степень нагрева.
- Формирование чипа. Кремниевую пластину разрезают на 100–150 микросхем. Каждую помещают в отдельный корпус для защиты от повреждений, обеспечения отвода тепла.
При производстве пластины перемещают роботы. Сам чип находится в герметичном контейнере. Это исключает нарушение стерильности.
У продавцов электронных компонентов вы можете найти:
За консультацией, какая именно микросхема вам подойдет, можно обратиться к поставщику электронной компонентой базы. Сотрудники компании "СМКомплект" готовы с радостью вам помочь!
