Fase 1 microelectronica.

TABLA DE CONTENIDO

Página

INTRODUCCION        3

2. RESUMEN        4

3. OBJETIVOS        

    3.1 Objetivo General        

3.2 Objetivos Específicos        

4. DESARROLLO DE FASE 1        

4.1 Análisis Patente        

4.2 Caso de Estudio        

4.3 Diseño utilizando CMOS, Microwind y DSCH        

5. CONCLUSIONES        5

6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS        7

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo de esta fase, se espera que apliquemos conceptos aprendidos con la lectura y profundización de la Unidad 1 del curso Microelectrónica, la cual hace una introducción a la microelectrónica y una descripción de las compuertas lógicas AND, OR, NAND, NOR, NOT, XOR, de los circuitos integrados y de las diferentes familias entre las cuales tenemos TTL y CMOS.

 En esta fase realizaremos el LAYOUT del diseño y creación de la compuerta NOR con tecnología CMOS, para lo cual aprendimos también el manejo de los programas sugeridos por el tutor que son DSCH y Microwind, para comprobar y verificar el correcto funcionamiento de la compuerta.

2. RESUMEN

En la fase 1, se inició con una lectura apropiada de la unidad 1 del curso Microelectrónica, para continuar en la profundización de la familia CMOS, enfocándonos en la utilización de la compuerta OR y NOR, lo cual se plasmó en un video de los temas más relevantes de esta unidad, continuando con el análisis de la patente "Partitioned microelectronic device array" desarrollada por un grupo de investigación,  para mejorar  un sistema de muestreo que ya tenía otra patente, pero que estaba abandonado,  a partir de este, desarrollaron el  análisis de varios procesos de laboratorio. Luego se colocaron en práctica todos los conceptos aprendidos y apropiados de la unidad, pudiendo realizar un diseño con la respectiva simulación de un LAYOUT de la a compuerta NOR con la tecnología CMOS, implementados con los programas DSCH y Microwind, a los cuales también respectivo video de explicación.

3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo General

• Estudiar, aprender, conocer y aplicar los conceptos de la Unidad 1, para realizar las actividades planteadas en la guía de actividades del curso de Microelectrónica.

3.2 Objetivos Específicos

• Profundizar en las lecturas de  la unidad 1 sobre los circuitos integrados y elaborar un video donde se aborden los temas más relevantes.

• Realizar las lecturas de la unidad 1 y apropiarse de los temas más importantes para el diseño de un Layout de una compuerta NOR de la familia CMOS.

• analizar la patente "Partitioned microelectronic device array" y sacar conclusiones a partir de esta.

• Aprender el funcionamiento de los programas DSCH y Microwind para el diseño y análisis de circuitos integrados.

• Crear una página web en donde queden plasmadas todas las actividades desarrolladas durante el curso Microelectrónica

4. DESARROLLO DE FASE 1

Las actividades planteadas en la guía de actividades fueron realizadas de acuerdo a lo requerido, planteándose para el diseño la compuerta NOR, en la tecnología CMOS.

En este documento plasmamos las direcciones donde se encontrarán los videos y el blog realizados por el grupo colaborativo, en donde en detalle se explicará el desarrollo de cada uno de los puntos.

Video: Análisis y creación de circuitos integrados:

https://youtu.be/S4OEVfljPh0

Video: Simulación y diseño de LAYOUT de la compuerta CMOS: NOR:

https://www.youtube.com/watch?v=Iuek2XpAPRs

Blog diseñado por el grupo colaborativo

http://ingsofiamanrique.wix.com/microelectronica

4.1 Análisis Patente

La patente en inglés, habla de un sistema que es una continuación de  la aplicación  Ser. Nº 08 / 454.772 presentada el 31 de mayo de 1995 (que está abandonada)  que a su vez es una división de la aplicación  Ser. 08 / 338,703 presentada 10 de noviembre 1994, la cual es una patente en estados unidos bajo el Nº 5.585.069.

Esta invención sirve para el procesamiento de muchas pruebas o síntesis en paralelo que comprende un canal de muestra  dentro de un micro laboratorio matriz de una pluralidad de pocillos conectados por uno o varios  canales para el ensayo o la síntesis de muestras.

En una estación se aloja la matriz que tiene un sistema óptico, el cual comprende al menos una fuente de luz y al menos un detector de luz que es el que va a medir las muestras en la matriz,  y un medio de conexión eléctrica de dicha matriz a un aparato capaz de monitorear y controlar el flujo de fluidos en la matriz.

Las muestras son cargadas desde un canal de carga común en la matriz, procesado en los pozos y medido por un sistema óptico. La matriz puede procesar muchas muestras, o sintetizar muchos compuestos en paralelo, reduciendo el tiempo requerido para estos procesos.

Este  sistema está conformado por una matriz microelectrónica y fluídica con particiones, por esta razón, este es un sistema que incluye una serie de dispositivos de transferencia de fluidos y microelectrónicos que  lleva a cabo varios procesos, entre los cuales está la síntesis, la detección y los ensayos de diagnóstico químicos, en paralelo, y método de fabricación de la matriz Los métodos tradicionales de hacer una serie homóloga de compuestos, o el ensayo de nuevos compuestos potenciales de fármacos.

Cada fármaco potencial debe hacerse de forma individual y también deben probarse individualmente.

 En los últimos tiempos este proceso ha sido mejorado mediante la combinación de la síntesis de varios compuestos, los cuales tienen actividad biológica potencial.

Un ejemplo de la matriz se expone a un receptor biológico, el cual tiene una etiqueta fluorescente, y todo el conjunto se incuba con el receptor. Si dicho receptor se une a cualquier compuesto en la matriz, el sitio de la etiqueta fluorescente se puede detectar ópticamente. Los datos de fluorescencia recogidos, se trasmiten a un ordenador para calcular que los compuestos reaccionaron y el grado de dicha reacción. Esta técnica permite la síntesis y las pruebas de miles de compuestos en días en lugar de en semanas o incluso meses.

Es de ahí que este proceso ha sido mejorado por medio de los semiconductores, en donde se recubre un precursor biológico con un químico protector sensible a la luz, y se utilizan una serie de máscaras que tienen abertura, que se colocan sobre el sustrato. Un agente de acoplamiento se ilumina a través de la abertura formando un compuesto particular, en donde se utilizan máscaras adicionales con diferentes agentes de acoplamiento para así formar una matriz que va ser expuesta a un receptor biológico con una etiqueta fluorescente y el conjunto se incuba con el receptor. En el caso que el receptor se una a cualquier compuesto de la matriz se podrá ver, y los datos de fluorescencia se transmiten a un ordenador para calcular los compuestos que reaccionaron y el grado de reacción, teniendo en cuenta el control del flujo y fluidos a la matriz. Con esta técnica se permite realizar la síntesis y las pruebas de miles de compuestos en un tiempo mucho menor que el utilizado en el método tradicional.

Dos avances tecnológicos son los que han permitido realizar este proceso,  uno es la detección y análisis de fragmentos de ADN y su identificación mediante la reacción con compuestos específicos y otro es la capacidad de separar los materiales en un microcanal y la capacidad de mover fluidos a través de esos microcanales.

Esta invención permitió que con la ayuda de las herramientas tecnológicas, se facilite los procesos, haciendo que sean más exactos y que ayuden a que los resultados se generen en un tiempo más corto, como por ejemplo los exámenes de ADN.

La patente, muestra una serie de gráficos, en los que con ejemplos tratan de aclarar y especificar los elementos utilizados, de explicar el funcionamiento utilizado para cada uno de ellos. Además, se puede notar que en ellas se controla el fluido, la temperatura y corriente entre otras.

La invención, también muestra por medio de ejemplos su funcionamiento, tales como ensayos y síntesis simultáneamente y en paralelo, en los que la invención no está limitada a lo que está escrito sino que se pueden realizar cambios, como por ejemplo a los medios mecánicos o eléctricos de transferencia de fluidos, o la sustitución de materiales reactivos, a los circuitos integrados, o utilizar cables y electrodos en la tecnología de semiconductores.

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