『壹』 超高速集成電路的簡介
(—VHSIC)
超高速集成電路是一種超大規模集成電路,是為滿足軍用高速信號處理、抗核輻射、故障容限和晶元自檢測要求而研製的。美國國防部於1980年開始實施超高速集成電路研製計劃,總目標是:晶元的微加工線寬達到0.5微米、門電路運算速度比民用的提高100倍,可靠性提高10倍。現已製成各類硅超高速集成電路和砷化鎵超高速集成電路。用超高速集成電路製造的微型和小型超高速計算機已廣泛用於美國多種先進的武器系統,如F-15、F-16戰斗機,「海爾法」反坦克導彈,「針刺」攜帶型防空導彈,「戰斧」巡航導彈和「愛國者」防空導彈系統等。
美國國防部在1979年財政年度提出的「超高速集成電路(C工程,是美國微電子國防工業中最重要的工程。這項工程的最終目標是在硅半導體超大規模集成電路的基礎上,把微處理器的信號處理速度再提高一百倍,將道集三成電路上元件的線寬推進到亞微米.(05微米)的量級,再將它們插入到戰術和戰略的制導武器的火控裝置、遠程運載工縣和星際通訊裝置上,以保證美國在未來的電子戰和星球大戰中技術的絕對優勢。這項工程是按照由前端產品(超高速集成電路)的研製到最終產品(插入設備)的設計、生產和試驗的向前垂直集成」(forwardverti。alintegrati。)n)的工業模式分三個階段開展的。
第一個階段從1980年3月起,到同年n月結束。這一階段屬於「軟體」階段,主要是研討超高速集成電路的具體概念、性能指標和制定研製計劃,動用了九個電子公一司,耗資一千零五十萬美圓。
第二階段從1981年5月開始,到1984年4月結束。在這一階段已經完成了元件線寬為1/4微米、功能通過速率為5欠10」門一赫/平方厘米i為集成電路的設計、研製和生產,並開始了元件線寬為亞微米的集成電路的研製。參加這一階段工程的有得克薩斯儀器公司、國際商業機器公司、亨尼韋公司(Honyewell))、威斯汀豪斯公司等六個合同單位,耗資一億六千萬余美圓。
第三階段是從1984年5月開始的,預廿在1986年結束。這個階段的主要任務是將第二階段生產的超高速集成電路插入各戰術和戰略武器、運載和通訊設備的微型化電子裝置中,另外,還要完成亞微米線寬的功能通過速率為10』「門一赫/平方厘米的集成塊的試制和生產。
從技術的角度來看,美國超高速集成電路工程有三個問題是值得注意的。
第一,在材料選擇上,以硅為主,而不採用砷化嫁半導體,原因是硅數字集成電路技術已趨成熟。高速、低能耗和抗輻射性強是超高速集成電路的三個基本要求,現在已經生產出幾種雙極集成電路、單極集成電路(NMOS、CMOS)和以硅藍寶石S(05)為材料的互補金屬一氧化物一半導體(CMOS)集成電路,這些集成電路已經達到了上述性能要求。
第二,在工藝上選擇的技術途徑是電子束刻蝕、電子束直接刻蝕,因為這類工藝具有高度靈活性,適合於小批量的生產。光刻蝕技術和X一射線技術適合於大批量的商用集成電路的生產,國防部就不再投資這些技術。
第三,高度強調設計自動化,計算機輸助設計(CAD)是必不可少的。超高速集成電路主要用於微處理器,而不是存貯器。存貯器上門陣列電路的重復性可以減輕設計約困難,而這種優點在微處理器晶元上不復存在。雖然說商用集成電路的線寬也已經進入了亞微米的階段,但這僅僅是指存貯器。現在一塊2弓已k的存貯器上的確己具有幾十萬只晶體管,而要一塊超高速集成電路上製造出十萬只晶體管卻還有相當大的困難。問題的根本出路在於設計和生產的自動化。
『貳』 如何用Protel DXP畫電路的重復部分
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