Особливості інтегральних схем як нового типу напівпровідникових приладів

Оскільки ІМС так само, як і електронні лампи або транзистори керують потужністю, яка поступає від зовнішнього джерела живлення в навантаження, тобто є активними елементами PEA, вони належать до електронних приладів. Інтегральні схеми являють собою конструктивно одне ціле, виконують певну функцію і повинні задовольняти певні вимоги під час випробувань, постачання та експлуатації. Однак порівняно з дискретними діодами і транзисторами ІМС є якісно новим типом активних елементів.

Одна з головних особливостей ІМС як електронного приладу полягає в тому, що вона самостійно виконує закінчену, часто дуже складну, функцію, тоді як елементарні (дискретні) електронні прилади виконують аналогічну функцію тільки в ансамблі з іншими компонентами.

Другою важливою особливістю ІМС є те, що підвищення функціо­нальної складності цього приладу порівняно з дискретними компонентами не супроводжується погіршенням якого-небудь з основних показників (надійності, вартості тощо). Більше того, всі ці показники поліпшуються.

Третя особливість ІМС полягає в широкому використанні структур активних елементів для формування пасивних. Принцип протилежний тому, який притаманний дискретній транзисторній техніці, в якій активні елементи, особливо транзистори, є найдорожчими, і тому оптимізація схеми за інших умов досягається зменшенням кількості активних компонентів. В ІМС задається вартість не елемента, а кристала, тому доцільно розміщувати на кристалі якомога більше елементів з мінімальною площею.

Мінімальну площу мають активні елементи (транзистори, діоди), а максимальну - пасивні (резистори, конденсатори).

Суміжні елементи в ІМС знаходяться один від одного на відстані 50...100мкм. На таких малих відстанях різниця електрофізичних властивостей матеріалу малоймовірна. Крім того, одночасно в єдиному технологічному процесі формуються сотні тисяч і більше елементів. Отже, малоймовірним є значний розкид параметрів суміжних елементів. Параметри суміжних елементів взаємопов'язані - корельовані.

Створення функціональних вузлів та блоків PEA на базі ІМС не потребує порівняно з традиційними методами виробництва апаратури на дискретних компонентах великої кількості технологічних операцій (особливо таких ненадійних і трудомістких, як складання і монтаж елементів). Крім того, низьконадійні з'єднання компонентів вилучаються і замінюються високонадійними з'єднаннями елементів методом металізації.

В ІМС формуються деякі типи елементів, які не мають дискретних аналогів (багатоемітерні транзистори, елементи з інжекційним живленням, прилади із зарядовим зв'язком тощо). З їх використанням відкриваються додаткові схемотехнічні та технологічні можливості для побудови мікроелектронної апаратури з поліпшеними показниками надійності, габаритних розмірів, швидкодії та ін.