|
| |
|
Слаботочка Книги 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 Таблица 6.1 Ориентировочные допуски на параметры элементов интегральных схем (X. Р. Камензинд 1968) Наименование параметра Символ Типичное значение Доп>ск Отклонение размеров Общие характеристики Поверхнсстное сопротивлевне диффузвн базы Поверхностное сопротиачение диффузии э>штте1>а Поверхностное сопрот?шлеаие эпитакснального слоя Поверхностное сопротрвлеиие iianbLTCBRoro реэнсторного елся 150 Ом/П 2,5 Ом/П 200 Ом/С 50...40000м Коэффи2;иект усиления по 1Х>ку транзнстороп Соответствие по Э между Двумя идентичными транзисторами, Езятымн из одной паргнн Падение напряжения в прямом направлеиш база-эмштер (малый ток) iimi диода Сос/гветстЕие по ВЕ мЛУ двумя идентичными тран-знстарамв, взятыми из одной лартпп Обратное напряжение пробоя база-эммиттер нлн даюда Напряжение пробоя коллектор-база Напряжение орсбоя коллекторного слоя ConpoTiiB пг ипе днффу знонкы х pesiicjflixia (бизпсиы! ело!!) Сопротивление напылеш.ых резисторов Соотнетствие по сопротпилснню двух идентичных резисторов, взятых из одной партии Е%Пчость дпффузлойных конденсаторов Емкость конденсаторов, изго-тогленных осаждением Соответствие по емкости двух одинаковых конденсаторов f)3 одио?{ пэривд ВЕВО 0.65 В 7 В >45 В >60 В Резисторы Конденсаторы ±10% ±30% ±15% ±5% Транзисторы к диоды
hродолэ1сение табл. 6.t
> 71-условное обмяачение площади поперечного сеченвя базы, эмиттера или ксл-лекто;)а. {flpuv. пер.). При статистическом анализе интегральных схем распределения параметров можно считать непрерывными и для большинства параметров задавать плотностями нормального распределения. Однако для некоторых важных параметров, например для сопротивления резисторов и усиления по току транзисторов, эти распределения имеют заметную асимметрию. Один из основных источников отклонений для сопротивлений резисторов связан с изменчивостью ширины проводящего участка. Вероятность того, что этот участок будет уже нормы, равна гр.бо вероятности того, что он будет шире нормы. Если допуски на ширину проводящего участка равны ±507о, то ширина канала в одном крайнем случае будет уменьшаться наполовину, а в друго.\1 возрастать на 150%. Поэтому сопротивление может возрасти на 100%, но уменьшиться только на 33%. Усиление по току интегрального транзистора зависит от ширины базового слоя. Оно возрастает с уменьшением ширины базы. Причем это увеличение значительно больше, чем соответствующее уменьшение при увеличении ширины базы. Если все технологические возможности реализации как слишком глубокой, так и слишком поверхностной диффузии базы равны, то распределение вероятностей для усиления по току будет иметь асимметрию в сторону малых значений, как показано на рис. 6,2, Хо1я допуски па параметры дли элементов интегральных схем (табл. 6.1) больше, чем для элементов дискретного исполнения, интегральные схемы имеют некоторые важные преимущества в отношении допусков. Прежде всего различные свойства поперечных слоев платы в интегральных схемах изменяются постепенно. Поэтому, еслп имеется возможность спроектировать интегральную схему, в которой свойства будут главным образом зависеть от отношений характеристик анал гичных элементов, то результирующий допустимый разброс заметно уменьшится. Кроме того, элементы интегральных схем с большой вероятностью будут иметь одинаковую рабочую температуру и будут независимы к перепада.м температуры окружающей среды. 6.2, ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Из краткого обсуждения, проведенного в § 6.1, можно сделать вывод о том, что однозначного ответа на вопрос о возможной форме распределения вероятностей параметров элементов не существует. Однако при предварительных исследованиях качества схем в начальный момент времени оказывается целесообразным оперировать нормальными распределениями с установленными границами допусков ±3сг или ±2а. Для отобранных по точности характеристик элементов можно предположить справедливость равномерного распределения в области, задаваемой пределами допусков. Нормальное и равномерное распределения имеют одно неприятное свойство, а именно: для них достигает максимума неопределенность, связанная с заданием дисперсии у первого типа распределения и с областью изменения - у второго. Очень часто равномерное распределение, используемое для всех параметров элемента, приводит к несколько пессимистическим результатам при анализе начального качества схем. При окончательном анализе нужно исходить из реальных для практики распределений вероятностей, будь то нормальное или какое-то асимметричное распределение. Для отдельных типов элементов информация о форме распределения вероятностей иногда может быть получена от изготовителя. В. остальных случаях выборочные замеры позволяют каким-то образом судить о предполагаемой форме плотности вероятности. 176 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||