הבית > חֲדָשׁוֹת > תוכן

התקן התאמת שיטה עבור CMOS אנלוגי משולב עיצוב מעגלים משולבים

Jan 17, 2018

בשל חוסר הוודאות וטעויות אקראיות או שגיאות שיפוע, חלק מן הצינורות אשר בדיוק אותו דבר בתיאוריה למעשה הם deviant מיוצרים בתהליך עיבוד מעגלים משולבים. חריגה זו נקראת אי התאמה בהתקן. המאפיינים של מעגלים אנלוגיים מושפעים מאוד מן המאפיינים שאינם תואמים. התיאור המדויק של המעגלים האנלוגיים הוא בעל חשיבות רבה לתכנון המעגלים האנלוגיים. עם התפתחות מתמשכת של טכנולוגיית המוליכים למחצה ואת ההתכווצות של מימד עיבוד, התפלגות מבנה המכשיר הפרמטרים החשמליים הנגרמים על ידי התפלגות הפרמטרים תהליך ישירות גורם אי התאמה המכשיר הפחתת התשואה. לכן, חוסר ההתאמה של הרכיב הנגרם על ידי התפלגות הפרמטרים של התהליך הוא גורם שיש להתחשב בו בתהליך תכנון הפריסה. מאמר זה מציג את כללי התכנון של התאמת התקן לתכנון פריסה של מעגלים אנלוגיים, ומתמקד במיומנויות ובשיטות של אלמנטים תואמים, כגון טרנזיסטורים, נגדים וקבלים, בתכנון פריסת מעגל אנלוגי.


1. שיטת התכנון של התאמת פריסת התקן בסיסית

המעגל האנלוגי CMOS מייצר בעיקר מתח מדויק מאוד אותות הנוכחי. במעגלים אנלוגיים אלה, ישנם כמה מתח גבוה אותות הנוכחי גדול. ההשפעה של כמה מקורות רעש על כמה אותות רגישים הוא המפתח של עיצוב מעגל. במקביל, כמה מעגלים אנלוגיים כבר מתפתח בכיוון של מתח נמוך, זרם קטן ומהיר לאחר הכניסה לתהליך subicron עמוק. לכן, איך לצייר את הפריסה המדויקת כדי להתאים את הסימולציה של מעגל אנלוגי הופך להיות חשוב מאוד. במאמר זה, מצב ההתאמה הבסיסית של הצינור, צינור MOS, ההתנגדות ואת הקיבול בתכנון של מעגל אנלוגי הפריסה יוצגו בעיקר.


1.1 התאמת פריסת התקן

כללי התאמה יכולים לסייע למהנדסי הפריסה להשיג רוחב ואורך מדויקים של טרנזיסטורים במעגלים אנלוגיים, ועמידות התנגדות וערכים מדויקים, כך שבב המעגלים האנלוגיים יש פונקציה טובה מאוד.


1.1.1 כלל התאמה

כללי ההתאמה של הצורה והכיוון של פריסת המעגל האנלוגי זהים, והפריסה של כמה מכשירים רגישים צריכה גם היא להתאים את כללי ההתאמה לפריסה. בדרך כלל, טכניקות העיצוב של התאמת רכיבים יש לקחת בחשבון את ההיבטים הבאים:

(1) גודל אלמנט: אי סדירות של התקן גודל קטן מוביל לחריגה של המכשיר. הגדלת הגודל יכולה להגדיל את אחוז ההתאמה בין שני האלמנטים התואמים. אבל כאשר גודל גדול מדי, זה יגדיל כמה תופעות טפיליות, כגון קיבול טפילי.

(2) כיוון: ההבדל של תהליך רוחבי (שיפוע דיפוזיה, שיפוע הטמפרטורה, סטיית מסווה יישור וכו ') יגרום ההתאמה של המכשיר. כאשר הרכיב קרוב והכוון הוא עקבי, אי-ההתאמה הנגרמת משגיאת התהליך הרוחבי יכולה להיות מופחתת. אלמנטים ההתאמה הטובה ביותר צריכה להיות באותו הצורה, באותו גודל, אשכול הדוק באותו כיוון.

(3) טמפרטורה: קיומו של אלמנטים של פיזור הספק על שבבים יגרום לאי-התאמה של רכיבים, מכיוון שהפיזור של נגדים גדולים או התקני גודל גדולים יגרום להפרדת טמפרטורה על השבב. לדוגמה, טמפרטורת הצומת של התקן בעל הספק גבוה תהיה גבוהה במעלה מזו של מכשירים אחרים, ורמת הרוויה הפוכה של הטרנזיסטור הדו קוטבי תלויה במידה רבה בטמפרטורה. לכן, ההתקנים המחייבים התאמה בתכנון הפריסה צריכים להיות שווים למקור החום, במיוחד עבור רכיבי המפתח במעגל, כגון צינור הפרשות ההפרשים.

(4) מיקום החור במגע: לפעמים מיקום חור המגע של המכשיר יתאים לרע, כפי שמוצג באיור, ההתנגדות היא בצורת אוכף, כאשר סטיית חור המגע עקב תנועות ברמת התהליך, עלייה בהתנגדות, בעוד התנגדות אחרת ירידה, וכתוצאה מכך משתנה שני נגד תואם את ההבדל בעיצוב, כדי למנוע שימוש זה סוג של התנגדות.

1.jpg

(5) חוט מתכת: שוקל את ההשתקפות ואת עקיפה של האור, על מנת לצמצם את החריגה של תהליך הביניים, המצב סביב דמויות המפתח צריך להיות שווה בערך, כדי למנוע את הגודל של גרפיקה המפתח מושפע החשיפה.


לדוגמה, הטרנזיסטור דורש דיוק תואם גבוה כדי למנוע חוטי מתכת דרך אזור השער הפעיל; להוביל באמצעות דיוק התאמת טרנזיסטור לא גבוה, אבל צריך להוסיף חוט (וירטואלי), כך חוט באותו אורך לאורך הערוץ מאותו מיקום בכל חלק מערך תואם.