(14)
Подставим значения и получим:
Определим расчетное значение коэффициента форм резистора:
(15)
Определим ширину резистивной пленки:
мм. мм. (16)
мм. мм.(17)
мм. мм.
(18)
Определим сопротивление контактного перехода резистора:
(19)
(20)
Проверим следующее условие:
(21)
Определим длину резистора:
мм. мм.(22)
Теперь определим среднее значение коэффициента формы:
(23)
Определим среднее значение МRПР и половину поля рассеяния dRПР относительной производственной погрешности:
(24) % (24)
(25)
(26)
(27)
Определим граничные условия поля рассеяния относительной погрешности сопротивления резистора:
%
% (28)
% (29)
% (30)
Определяем длину резистивной пленки и площадь резистора:
мм. мм2. (31)
Определим коэффициент нагрузки резистора:
(32) (33)
Подобно этому расчету рассчитываем остальные резисторы, а результаты заносим в таблицу №1.
Таблица №1
Резисторы
L,мм
b, мм
S, мм
P, мВт
R1, R10
2.6
0.2
0.52
0.22
R2
1.7
0.2
0.34
0.17
R3
1.2
0.2
0.24
0.06
R4, R7
3.2
0.2
0.64
0.32/0.39
R5
0.9
0.35
0.315
0.11
R6
0.55
0.7
0.385
0.26
R8
0.4
0.65
0.26
0.19
R9
0.75
0.2
0.15
0.35
Конденсаторы
Конденсаторы являются широко распространенными элементами гибридных микросхем. Пленочный конденсатор представляет собой последовательно нанесенные на подложку и друг на друга пленки проводника и диэлектрика. Такая конструкция пленочных конденсаторов делает их более сложными элементами микросборок по сравнению с резисторами.
Применение многослойных конденсаторов с большим числом обкладок приводит к усложнению технологии, снижению надежности, электрической прочности конденсаторов и повышение их стоимости. Поэтому в пленочных микросборках в основном применяются лишь трехслойные конденсаторы. Все характеристики пленочных конденсаторов зависят от выбранных материалов. Диэлектрическая пленка должна иметь высокую адгезию к подложке и металлическим обкладкам, обладать высокой электрической прочностью и малыми диэлектрическими потерями и многими другими требованиями и характеристиками.
Под наши номиналы конденсаторов более подходит боросиликатное стекло (ЕТО.035.015.ТУ) с удельной емкостью 150…400 пФ/мм2, диэлектрической проницаемостью e0 = 4, tgdд 0.1…0.15 102, электрической прочностью ЕПР = 300…400 В/мкм, ТКЕ 104 Мaeд = 0.36, daeд = 0.01, коэффициентом старения 10-5 Мкeд = 1, dкeд = 0.5. Также имеем технологические ограничения на размеры обкладок: Dl = Db = 0.005мм. – максимальное отклонение размеров обкладок, Мсо = 0.01 – среднее значение производственной относительной погрешности удельной емкости, dсо = 0.005 – половина поля рассеивания производственной относительной погрешности удельной емкости.
Вычислим среднее значение относительной погрешности удельной емкости, Вызванной изменением температуры, Мcotb при верхней и Мcotn при нижней предельной температуре:
%
% (34)
Среднее значение относительной погрешности емкости, вызванной изменением температуры (2.17; 2.18 [5]):
(35)
% %
Половины полей рассеяния относительной погрешности предельной емкости, вызванной изменением температуры:
% (36)
Половины полей рассеяния относительной погрешности емкости, вызванной изменением температуры (2.20; 2.21 [5]):
(37)
%
Среднее значение относительной погрешности удельной емкости, вызванной старением диэлектрической пленки:
% (38)
Среднее значение относительной погрешности емкости, вызванной старением диэлектрической пленки (2.23; 2.24 [5]):
(39)
%
Половина поля рассеяния относительной погрешности удельной емкости, вызванной старением диэлектрической пленки:
% (40)
Половина полей рассеяния относительной погрешности емкости, вызванной старением диэлектрической пленки (2.26; 2.27 [5]):
(41)
%
Найдем сумму средних значений относительных погрешностей:
% (42)
% (43)
Введем коэффициент запаса на уход емкости под действием не учетных факторов:
Определим допустимое значение половины поля рассеяния, производственной относительной погрешности активной площади:
%
%
- минимальное значение двух предыдущих.
Допустимый коэффициент формы активной площади конденсатора:
(46)
Коэффициент формы берем из условия 2.39 [5]:
(47)
К = 1.
Определим максимальную удельную емкость, обусловленную заданным допуском на емкость по техническим параметрам:
пФ/мм2 (48)
Коэффициент запаса электрической прочности конденсатора принимаем равный 2:
Определим максимальную удельную емкость, обусловленную электрической прочностью межслойного диэлектрика и рабочим напряжением:
пФ/мм2 (49)
мм. – минимальная толщина диэлектрика, тогда максимальная удельная емкость из допустимого уровня производственного брака:
пФ/мм2 (50)
Определим минимальную удельную емкость, приняв значение максимальной толщины диэлектрика:
мм.
Тогда:
пФ/мм2 (51)
Выберем удельную емкость из условия:
(52)
пФ/мм2
Определим соответствующую С0 толщину диэлектрика:
мм. (53)
Определим расчетную активную площадь конденсатора:
мм2 (54)
Определим расчетное значение длины и ширины верхней обкладки конденсатора при выбираем коэффициенте формы:
мм. мм. (55)
С учетом масштаба фото оригинала:
мм. мм.
h = 0.2 мм. – минимальное расстояние краем нижней и верхней обкладок, обусловленное выбранной технологией.
Определим расчетное значение длины и ширины нижней обкладки конденсатора:
мм. мм. (57)
С учетом масштаба фото оригинала:
мм. мм.
мм. – минимальное расстояние между краем нижней обкладки и диэлектрическим слоем, обусловленное выбранной технологией.
Определим расчетное значение длины и ширины диэлектрического слоя конденсатора:
мм. мм. (59)
С учетом масштаба фото оригинала:
мм. мм.
Определим площадь, занимаемую конденсатором:
мм2 (61)
Определим точность емкости сконструированного конденсатора. Для этого определим среднее значение относительной погрешности активной площади:
(62)
Определим среднее значение производственной погрешности:
(63)
определим поле рассеяния относительной погрешности активной площади:
(64)
Определим поле рассеяния производственной погрешности:
(65)
Определим положительное и отрицательное значение предельного отклонения емкости:
(66)
(67)
Предельное отклонение емкости будет равно максимальному из этих значений:
Проверим условие: Þ
Как видно это условие выполняется, из этого следует, что выбранный материал нам подходит по своим характеристикам.
Пользуясь этим расчетом рассчитываем остальные конденсаторы, а результаты запишим в таблицу №2.
Таблица №2.
L1
B1
L2
B2
Lд
Bд
S
SP
С1; C4
14.55
14.55
14.15
14.15
14.75
14.75
217.563
200
С2; C5
7.15
7.15
6.75
6.75
7.35
7.35
54.022
45.333
С3; C6
3.55
3.55
3.15
3.15
3.75
3.75
14.063
10
Заключение
В ходе данного курсового проекта была разработана конструкция микросборки усилителя промежуточной частоты. Проведен расчет топологии микросборки (расчет пассивных элементов схемы и их расположения на подложке). Разработана маршрутная технология микросборки. Сделан анализ конструкции микросборки. Таким образом, все требования технического задания были выполнены.
Список литературы
1. Коледов Л.А. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. М: «Высшая школа» 1984 г.
2. Парфенов О.Д. Технология микросхем М:«Высшая школа» 1986 г.
3. Сажин Б.Н. Конструирование пассивных элементов плёночных микросборок Рязань РРТИ 1987 г.
4. Сажин Б.Н. Фотолитография в технологии тонкоплёночных микросхем и микросборок Рязань РРТИ 1993 г.
5. Сёмин А.С. Конструирование пассивных элементов плёночных микросборок Рязань РРТИ 1983 г.
6. Сёмин А.С. Конструкция и технология микросхем Рязань РРТИ 1978 г.
7. Сёмин А.С. Конструкция и технология микросхем ч.1. Рязань РРТИ 1981 г.
8. Сёмин А.С. Конструкция и технология микросхем ч. 2. Рязань РРТИ 1981 г.
9. Сёмин А.С. Оформление конструкторской документации на плёночные микросборки Рязань РРТИ 1983 г.
10. Сёмин А.С. Методические указания к курсовому проекту по курсу «конструирование и расчет микросхем» Рязань РРТИ 1971 г.
Страницы: 1, 2
