Diseño de circuitos integrados
El proceso de diseño de los circuitos integrados se basa en los sistemas de diseño asistido por ordenador (CAD), que es la única forma de poder integrar en un circuito de 100.000 transistores los aproximadamente 10 millones de componentes que lo forman. Hay que distinguir entre el proceso (eminentemente químico) que experimenta la oblea de silicio hasta convertirse en circuito integrado y el diseño de las geometrías.
Correspondientes a los diversos niveles de integración, es decir las capas de materiales (conductores y aislantes) que forman los transistores y sus conexiones.
El diseño de dicha geometría es esencial pues permite finalmente la obtención de las máscaras empleadas en el proceso de fabricación. Los pasos fundamentales en el diseño de un circuito integrado son: la definición de las funciones que se desea que cumpla el sistema (pliego de condiciones); una vez establecido esto, cabe definir el circuito lógico mediante las puertas o ecuaciones, lógicas que posibiliten la obtención de un completo diagrama lógico.
Dicho diagrama lógico debe transformarse en un plan lógico que permita cumplir los requerimientos especiales de la tecnología empleada y que incorpore el mayor número posible de células lógicas estándar. Acto seguido cabe compaginar en un plano general de conjunto todos los elementos, procurando que ocupen el menor espacio posible.
Finalmente se simula el funcionamiento de la compaginación realizada mediante un programa de ordenador.
Una vez diseñado el circuito integrado, se fabrican las máscaras (negativos fotográficos) empleando los datos almacenados en la memoria del ordenador que, más tarde, durante la fabricación, se trasladarán a los discos de silicio (obleas).
Una vez acabado el diseño y obtenido el prototipo, éste se somete a condiciones muy duras para comprobar su resistencia y fiabilidad. Cabe tener en cuenta que en la actualidad la fiabilidad de los componentes modulares microelectrónicos está en niveles de 1 fallo por cada 1.000 años de servicio (lo que aumenta hasta un fallo cada 10 años para sistemas complejos compuestos por 100 componentes modulares integrados).
Para garantizar dichos niveles de fiabilidad los prototipos. Se someten a centrifugado, tamizado, golpes de aceleraciones 1.500 veces mayores que la de la gravedad, niveles de temperatura de 260 °C, variaciones dela temperatura entre los 65 °C bajo cero y los 150 °C por encima de cero y la acción de una solución salina caliente durante un período prolongado.
Además se les expone a presiones de vapor de 2 bares, a temperaturas superiores a los
100°Cyse comprueba que funcionan de forma óptima durante 2.000 horas con un 85% de humedad relativa y a una temperatura máxima de 125 °C. Una vez comprobado que los prototipos del circuito integrado han soportado las pruebas mencionadas, se inicia su fabricación en serie.
