計算機維修技術(shù)第3版第02章計算機中的主要電子元(參考版)
2024-08-27 01:57本頁面
【正文】 【 本章結(jié)束 】 。 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 集成電路生產(chǎn)工藝 1． 掩模版圖生成 一個異或門版圖設(shè)計 一個異或門電路設(shè)計 集成電路生產(chǎn)工藝 ? 一般晶 圓 上的每層電路需要 4個掩模圖 集成電路生產(chǎn)工藝 掩膜光刻工藝 集成電路封裝形式 1. DIP封裝 （ 雙列直插式 ） 集成電路封裝形式 2. TSOP封裝 （ 薄型小尺寸封裝 ） 集成電路封裝形式 3． FBGA封裝 （ 反轉(zhuǎn)球形柵格 封裝 ） DDR3內(nèi)存采用 FBGA封裝形式 集成電路封裝形式 FBGA封裝 課程作業(yè)與討論 討論： （ 1） 有可能制造出柔性電路板嗎 ？ （ 2） 電路板中電子元件越多越好 ？ （ 3） 集成電路芯片最大 的缺點是什么 ？ （ 4） 時鐘 =215=[1000 0000 0000 0000]2 。 兩代產(chǎn)品之間的時間跨度大約為 2～ 3年 。 集成電路制程線寬 制程線寬 13nm， 硅工藝的終結(jié) ？ 集成電路制程線寬 半導(dǎo)體工藝改進規(guī)律： 每代半導(dǎo)體產(chǎn)品的 制程 線寬實現(xiàn) 。 以現(xiàn)有材料和工藝估計 ， 溝道長度 5nm的電路將以 13nm制程 工藝生產(chǎn) 。 集成電路制程線寬 溝道長度小于 5nm， 就會產(chǎn)生 隧道效應(yīng) 。 晶體管柵極隔離層越厚 ， 阻止泄漏電流的效果就會越好 。 溝道寬度小時 ， 晶體管發(fā)熱也就小 。 集成電路制程線寬 MOS晶體管的溝道長度越小 ， 晶體管的工作頻率就越高 。 CMOS電路工作原理 【 補充 】 “或非門 ” 構(gòu)造的 PMOS和 NMOS電路 時 鐘 2O2O1時 鐘 1a bVD DVD DP M O S 管 N M O S 管PMOS管 NMOS管 集成電路制程線寬 1. MOS晶體管溝道長度 溝道長度 （ 物理柵長 ） 是電流從源極 （ S） 流到漏極（ D） 經(jīng)過的距離 。 在 CMOS電路中 ， NAND（ 與非門 ） 、 NOR（ 或非門 ） 是最基本的邏輯電路 ， 其他邏輯電路都可以通過它們之間的相互組合進行設(shè)計 。 任何時候都只有 一個 MOS晶體管導(dǎo)通 ， 另一個必然關(guān)閉 。 CMOS電路工作原理 3． MOS晶體管的截止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)控制端柵極沒有觸發(fā)電壓時，電流無法從源極流向漏極 ； 晶體管處于 “關(guān)閉 ”狀態(tài) ； 可以設(shè)定 晶體管 關(guān)閉 狀態(tài)為邏輯 “0”。 MOS晶體管的源極與漏極完全對稱 ， 只有根據(jù)電流的流向才能確認(rèn)源極與漏極 。 施加在柵極與溝道之間的電壓（柵 源 電壓 ）決定著溝道內(nèi)自由載流子（電子和空穴）的濃度，從而控制源 漏電流 。 CMOS電路工作原理 工作原理 MOS晶體管本質(zhì)上是一個電壓控制的電阻器 。 源極和漏極 采用 N型高濃度摻雜半導(dǎo)體材料 ； 形成 自由載流子（電子和空穴） 。 源級 S 漏級 D 柵級 G 源級 S 漏級 D 柵級 G 導(dǎo)電溝道 隔離層 導(dǎo)線 隔離層 CMOS電路工作原理 N溝道增強型 MOS晶體管 P N N G S D G S D 金屬導(dǎo)線 SiO2隔離層 N區(qū) 導(dǎo)電溝道 P型基底 CMOS電路工作原理 柵極 柵極 采用多晶硅材料 ； 柵極控制漏極與源極之間的電子的流動。 數(shù)字電路可用地線組成一個 回路 。 利用 光隔離器 切斷地環(huán)路 。 如要達到 98%的電場不互相干擾 ， 可使用 10W間距 。 【 補充 】 PCB電磁兼容設(shè)計 電磁兼容 （ EMC） 指設(shè)備在電磁環(huán)境中正常工作 ， 且不對該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力 。 去耦電容位置盡可能靠近 IC的電源口 。 【 補充 】 PCB元件布局原則 易 受干擾的元器件不能 相互靠得太 近 。 重量超過 15g的元器件 ， 應(yīng)當(dāng)用支架固定 。 某些元器件或傳輸線之間，如果存在較高的電位差，則元件間距應(yīng)足夠大，防止出現(xiàn)放電現(xiàn)象，以免引起意外短路 。 【 補充 】 PCB元件布局原則 電子元件 的放置方向只能沿水平和垂直方向排列，否則不利于自動化插件。 過孔對信號的影響 傳輸線的過孔太多會導(dǎo)致電路完整性下降 。 過孔深度超過鉆孔直徑 6倍時，無法保證孔壁能均勻地鍍銅。 通孔 埋孔 盲孔 盲孔 鉆孔 PCB上的過孔 2. 過孔工藝 鉆孔費用占制板費的 30%～ 40%。所以間距 S越大越好，但空間有限，依 3W原則， S為 2倍線寬為佳。 PCB布線原則 4. 蛇形布線 PCB布線原則 蛇形布線： 遵循 時鐘線等長 原則 信號在微帶線中的傳輸速度為 15cm/ns，信號對線路長度非常敏感， 不等長的時鐘線路會引起信號不同步 ， 造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。 在線間電壓不大于 200V的電路板上，線間距可以取 ～ 。 同一電路板中 ， 電源線、地線比信號線粗 。 大功率電路的地線和電源，可根據(jù)功率大小適當(dāng)增加線寬 。 例： 以電流負(fù)荷 為 20A/mm2計算，當(dāng)覆銅箔厚度為 （大部分電路如此），則 1mm（ 40mil）線寬的電流為 1A左右 。 線寬越太 ， 通過導(dǎo)線的電流 也 越大，導(dǎo)線的電壓降也大 。 小信號 線 放大前的弱信號線要遠(yuǎn)離強信號線，而且布線要盡可能地短，如有可能還要用地線對其進行屏
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