Глава 7 схемотехника и технология производства имс
§ II.7.1. Представление об элементной базе
и радиоэлектронной аппаратуре различных поколений
Начиная приблизительно с 1920 года каждое последующее десятилетие число элементов РЭА возрастает примерно на порядок.
Рис. 1. Рост количества электрорадиоэлементов бортовой аппаратуры
Элементная база 40-50-х основывалась на электровакуумных приборах, электромеханических коммутационных элементах и объемном монтаже. РЭА отличалась большими габаритами, большой массой и малой надёжностью.
Таблица 1
Покол РЭА |
Эл. мех. элем |
Эл. тр. элем |
П/п пр |
Объем. монт |
Печ. монт |
Мо- дули |
Мик. мод |
ИС
|
БИС |
Печатные платы |
Пл. упак, эл /дм³ |
|
1и2ст |
МПП |
|||||||||||
Перв |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,5·10² |
Втор |
± |
± |
+ |
± |
- |
+ |
- |
- |
- |
± |
- |
5·10² |
Трет |
- |
- |
± |
± |
+ |
- |
+ |
+ |
± |
± |
+ |
1,5·10³ |
Четв |
- |
- |
- |
- |
± |
- |
± |
± |
+ |
- |
+ |
104-105 |
Переход к твердотельной электронике применительно к элементной базе РЭА второго поколения открыл перспективы улучшения массогабаритных характеристик, повышения её надежности и ознаменовал собой начало эпохи миниатюризации РЭА.
Переход к микроэлектронике в элементной базе третьего поколения привел к изменению основополагающих принципов проектирования и производства РЭА.
Переход к элементной базе четвертого поколения на основе ИС ознаменовал переход микроэлектроники на аппаратурный уровень и очередной переход к изменениям основополагающих принципов проектирования уже микроэлектронной аппаратуры.
Различают следующие структуры микроэлектронной аппаратуры:
- на базе ИМС в корпусах, размещённых на печатных платах (первая ступень интеграции);
- на базе ИМС повышенной степени интеграции с частичным использованием БИС (вторая ступень интеграции);
- с использованием многокристальных ИМС, в том числе с большим числом компонентов (третья ступень интеграции);
- укомплектованной БИМС, выполненными на базе бескорпусных микросхем (четвертая ступень);
- скомпонованной на бескорпусных больших ИМС (в том числе гибридных), смонтированных в общем корпусе (пятая ступень интеграции);
- выполненной в виде «непрерывной микросхемы», в которой большие ИМС непосредственно соединяются между собой без применения соединительных плат (шестая ступень интеграции).