Circuitos Lógicos: Microeletrônica. Adriana, Phablo, Raphael, Tales.

Universidade Federal de Goiás
Escola de Engenharia Elétrica e de Computação
Circuitos Lógicos
Microeletrônica
Adriana Ferreira
Phablo Queiroz
Raphael de Souza
Tales Marinho
O que é?
- ramo da Eletrônica
- Mas o que é Eletrônica?
- Quais componentes?
Transistor
Resistor
Capacitor
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Evolução histórica
- visto sob dois aspectos:
- século XIX: pouco conhecimento;
- século XX: progresso
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Evolução histórica
-1925: Lilienfeld, dispositivo com condutividade modulada
por campos elétricos.
-1947: efeito transistor.
-1950: produção do transistor.
Revolução na eletrônica: amplificação de sinais.
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Evolução histórica
- 1958: J. Kilby da Texas Instruments, 1° CI fabricado.
- 1959: Fairchild, desenvolvimento do processo planar.
- 1962: primeiros CI's comerciais.
- 1970: 1° memória, DRAM.
- 1972: 1° microprocessador 4004 e memórias de 4-Kbits.
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Lei de Moore
- Gordon Moore: um dos fundadores da Intel;
- número de transistores em um CI: 216 em 16 anos.
- verdade de 59 a 75;
- meados de 90: a cada dois anos o dobra o número de
transistores;
- redução nos componentes: 70%
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Evolução dos componentes
- CI: produto de maior evolução ;
- História longa no período curto.
HD de 5MB, em 1956/IBMPesava 1 ton.
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Mercado e Indústria
- Indústria: pesquisa e experimentos científicos;
- Diferencia países;
- Alto valor agregado;
- Propiciar o crescimento industrial = desenvolvimento
econômico;
- crescimento constante, com intervalos de retração.
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Mercado e Indústria
- “Hoje, só um chip pode concentrar uma quantidade de trilhas (onde ficam
gravadas as informações) suficiente para retratar o mapa do Brasil, com todos
os rios, todas as ruas das cidades e todas as estradas que cortam o país”
- redução sem inteligência = matéria sem “vida” ;
- incentivar a indústria de hardware = fortalece o a produção
de software
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Mercado e Indústria
- Indústria dividia em:
* memória;
* microprocessadores;
* Sistemas Complexos que usam chips;
* Circuitos Integrados;
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O Circuito Integrado
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O que são?
- Circuitos eletrônicos funcionais.
- Constituído por um conjunto de transistores,
diodos resistores e condensadores.
- Fabricados num mesmo processo sobre uma
substância comum semicondutora de silício.
- Chamado vulgarmente de chip (pastilha).
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O Ambiente de manipulação
Um grão de sal
Sala limpa concentração: 10-6 p/m3
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O processo de fabricação
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Laminação
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Etapas de Fabricação
1.Fotolitografia
2.Oxidação
3.Corrosão
4.Dopagem
5.Encapsulamento (Packaging)
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Estrutura em camadas
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Video Intel
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A complexidade dos C.Is
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Alguns C.Is Populares
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•
PIC
•
ATMEL
A Placa de Estudo
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O Hello Word
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O Projeto
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Avanços Tecnológicos
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Evolução
- micro-sistemas eletro-mecânicos (MEMS);
- Nanotubos de Carbono;
- Nanotecnologia; (vídeo)
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Nanotecnologia
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O que é?
- Nada mais é do criar e
- Escala Nanométrica
contruir o que se imagina
- Idealizada por Richard
ou qualquer objeto a partir
Feynman
do menor elemento
- O que acontecería se - Poderia ter consequências
pudéssemos mover
econômicas, sociais,
os átomos?
ambientais e militares.
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O que é a nanotecnologia para você?
Ou o que muitos imaginam que seja
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Nanotecnologia
PASSADO
FUTURO
PRESENTE
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Passado
- Richard Feynman
- Na época era uma idéia
muito avançada
- Isso em 1959
- Utopia, Sonho?
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“Nada nesse sonho, viola as leis da
natureza e, portanto, é apenas uma
questão de conhecimento e
tecnologia para torna-lo realidade”
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PASSADO
- Década de 80
- Eric Drexler
- Deu vida ao conceito
Nanotecnologia
- Nanotecnologia Drexleriana ou Nanotecnologia
molecular
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PRESENTE
- Investimentos altos
das grandes
potencias mundiais
- Japão, EUA e União
europeia
- Existem Aplicações
para essa ideia?
- Produtos:
* Tecidos resistentes
* Aplicações médicas
* Nano-cola
* “Microprocessadores”
* Produtos para limpar
materiais tóxicos
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PRESENTE
- Produtos em desenvolvimento
* Aplicações simples porém promissoras
Ex: Criação do material mais escuro do mundo, com um
improvável grau de absorção de mais de 90% da luz que
recebe
Ex2:Geração de energia elétrica através do calor,
estuda-se converter calor diretamente em energia com
semicondutores em nano-escala
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Vídeo Nokia Morph
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Microeletrônica no Brasil
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Um pouco de história...
- 1968 - Primeiro laboratório: LME (EPUSP)
* Produziu primeiro circuito integrado em 1971, com
tecnologia Lógica ECL
- Primeiras fábricas
* Philco – 1966 (São Paulo – SP)
* Transit – 1974 (Montes Claros – MG)
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Grupos atuando
- Universidades:
* UFRGS
- Centros de P&D:
* CTI
* UFSC
* LAC/COPEL
* EPUSP
* EESC/UPS
-Empresas:
* FEG/UNESP
* Freescale (Motorola)
* UFRJ
* Idea!
* DCC/UFMG
* Siliconreef
* DEE/EFEI
* DEE/UnB
* UFPB
* ExcelChip
* CM - Chipus
* UFPE
* UFAM
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Desenvolvimento
- Até 1980: Bom estágio
- Entre 1980 e 90: Estagnação
- Últimos anos: Leve alavancada
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Mercado Mundial
No Brasil . . .
• O segmento
movimentou cerca de
US$ 255 bilhões em
vendas (2008)
• Déficit de US$ 17,5
bilhões anuais
• Crescimento anual de
17%
• Crescimento
baixíssimo
• 1,7% do PIB
• 12% do PIB de países
desenvolvidos
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Design Houses
• - 14 em atividade, 7 desde 2006
• - Total de 180 projetistas brasileiros
• - Bolsas (R$ 2 a 8 mil)
• - Treinamento em ferramentas de projeto
• - 21 CI’s e 17 chips em andamento
• - Consórcio com iniciativa privada
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Correndo atrás...
• Programa Nacional de Microeletrônica
• * Incentivo à formação e iniciativa
• Padis – Programa de Apoio ao Desenvolvimento
Tecnológico da Indústria de Semicondutores
• *Incentivos fiscais
• Programa CI Brasil
• *Formação de projetistas (Convênio com Cadence
Design Systems – EUA)
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Centro de
Excelência em
Tecnologia
Eletrônica
Avançada
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Histórico
• - 2000 - Projeto Inicial
• - 20/04/2002 – Assembléia de Fundação
• - 2005 – Início da Construção da Sede e da operação do
Centro de Design
• - 31/07/2008 – Lula assina o decreto de criação da
Ceitec (Lei nº. 11.759)
• - 05/02/2010 – Inauguração da fábrica
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Presidente
Eduard R. Weichselbaumer
Executivo com mais de 25 anos
de experiência internacional nas
indústrias de semicondutores, IP
e EDA.
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Investimentos
• Construção: R$ 400 milhões
• Manutenção: R$ 270 milhões
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Estrutura
• Centro de Projetos
• Fábrica
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Produtos
CTC 11001 (RFID)
Modulador /Demolador TV Digital
Wireless Communication
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Destaques
• - 1º Lote: 2009 (Altus Sistemas)
• - Processo seletivo: 39 novas para cargos
temporários (R$ 1,8 a 17 mil)
• - Encontro no Vale do Silício procurando
investimentos
• - Convênio com PUCRS (transferência de tecnologia)
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Oportunidades
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•
ANALISTA DE SISTEMAS
TÉCNICO DE PROCESSO
TÉCNICO DE PROCESSO - FOTOGRAVAÇÃO + FILMES FINOS
TÉCNICO DE PROCESSO - PROCESSO QUIMICO
TECNICO DE PROCESSO - MANUTENÇÃO EQUIPAMENTOS
ANALISTA DE MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS E SEMICONDUTORES
Gerente de Controle de Qualidade de Processo de Fabricação de Semicondutores
AUDITOR INTERNO
Gerente de Projetos Digitais
ANALISTA DA QUALIDADE
Secretária de Diretor
Gerente de Suporte e Infra-estrutura de projeto em Microeletrônica
Analista de Suporte Técnico em Automação de Projetos em Microeletrônica (Analista de
Suporte Técnico em EDA)
Engenheiro de Testes/Validação
TECNICO DE SEGURANÇA DO TRABALHO
Analista de Compras - Pregoeiro
Engenheiro de Testes de Produtos de Microeletrônica
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E nós ???
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Perguntas:
Tópicos:
1. O que é microeletrônica;
2. Evolução Histórica;
3. Lei de Moore;
4. Evolução dos componentes;
5. Mercado e Indústria;
6. CI;
7. Avanços tecnológicos;
8. Nanotecnologia;
9. Brasil
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Bibliografia
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Bibliografia
#- Material Impresso (Livro ou artigos de revistas técnicas):
Microeletrônica: maior capacidade de memória; Pesquisa FAPESP n° 52, abril de 2000; pg.
36-38.
Complexo eletrônico: o projeto em microeletrônica no Brasil; BNDES setorial n° 20, 2009;
pg. 157-209.
Microeletrônica: corrida pelo chip; Pesquisa FAPESP n° 100, junho de 2004; pg. 122-127.
Na trilha do futuro; Pesquisa FAPESP n° 77, julho de 2002; pg. 80-83.
Revolução a vista: surge um possível substituto plástico em nova geração de chips;
Pesquisa FAPESP n° 134, abril de 2007; pg. 78-79.
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Bibliografia
#- Material Eletrônico (internet):
Microeletrônica
–
Inovação
Tecnológica;
Disponível
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Microeletr%F4nica ; Acessado
29/02/10.
em:
em:
ERDELEIN, Rolf; Microeletrônica: Uma Introdução ao Universo dos Microchips, Seu Funcionamento,
Fabricação
e
Aplicações.
Disponível
em:
http://books.google.com.br/books?id=84Q2mlJ1x40C&printsec=frontcover&dq=microeletronica&source=bl
&ots=lPPyoQSHbq&sig=jiIta3rhhR_RzxrQDJrsKgaHypU&hl=ptBR&ei=79WFS9bBC8GnuAev2O2CDA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&ved=0CBoQ6AEw
BTgK#v=onepage&q=&f=false ; Acessado em: 28/02/10.
Agência
Brasil,
Brasil
erro
em
não
investir em
microeletrônica;
Disponível
http://tecnologia.terra.com.br/interna/0,,OI2898978-EI4799,00.html ; Acessado em: 29/02/10.
em:
Ministério da Ciência e Tecnologia, Programa Nacional de Microeletrônica – PNM Design; Disponível em:
http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/5311.html ; Acessado em: 29/02/10.
Ministério
da
Ciência
e
Tecnologia;
Microeletrônica;
http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/2781.html ; Acessado em: 29/02/10.
Circuitos Lógicos: Microeletrônica.
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Disponível
em:
Bibliografia
GUTIERREZ, R.M.; MONTEIRO, D. C.; KAUSS. I. F.; OLIVEIRA, M. J.; Complexo Eletrônico: Display e
Nanotecnologia; Disponível em: http://www.mct.gov.br/upd_blob/0004/4850.pdf ; Acessado em: 29/02/10.
Grupo
de
Microeletrônica,
Universidade
de
http://www.microeletronica.unifei.edu.br/ ; Acessado em 29/02/10.
Itajubá;
Disponível
em:
Dicionário do Aurélio, Disponível em: http://www.dicionariodoaurelio.com/dicionario.php?P=Eletronica ;
Acessado em: 12/05/10.
Nanotubos de Carbono são flexíveis e podem até ser dobrados Disponível em:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010165050519 ; Acessado em 18/05/2010
MEMS; Disponível em http://www.gta.ufrj.br/grad/04_2/ComOpticos/mems.html ; Acessado em 18/05/2010
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Bibliografia
www.ceitec-sa.com
www.openinnovatio.org
www.infosurhoy.com
www.universitario.com.br
www.inovacaotecnologica.com.br
www.mct.gov.br
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Bibliografia
http://www.microeletronica.unifei.edu.br/EAM120/PROCESSO%20DE%2
0FABRICACAO.pdf
http://www.lps.usp.br/lps/arquivos/conteudo/grad/dwnld/integrado.pdf
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