1 Лист (Элементы тонкоплёночных ИМС)

Технологический анализ элементов тонкопленочных ИМСКонструкции пленочных конденсаторовКонструктивно-технологические ограничения припроектировании тонкопленочных ИМССвойства материалов элементовтонкопленочных ИМСЗащитныйслой (SiO2, Al2O3, Si3N4)Точность изготовления линейныхразмеров пленочных элементов ирасстояний между ними Δl, Δb, ΔL,ΔB и других при расположениипленочных элементов в одном слое31, 412321.

С активнойплощадьюперекрытияобкладок4522. В видепересеченияпленочныхпроводников3. В видепоследовательносоединенныхконденсаторов2334. Конденсатор сдиэлектрическойподложкой465. Гребенчатая2316. В виде двухпараллельнорасположенныхпроводящихпленок4Площадьконденсатора,мм2НазваниеэлементовМинимально допустимыйразмер резистора, ммПримечаниеS≥51≤S≤51 - диэлектрик;2 - нижняяобкладка;3 - верхняяобкладка;4 - подложка.0,1 ≤ S ≤ 1S < 0,1Нижняя обкладка ТПКдолжна выступать закрай верхней не менеечем на 200 мкм, адиэлектик - не менеечем на 200 мкм за крайнижней обкладки.Выводы обкладок ТПКв местах коммутации сдругими элементамидолжны выступать заслой диэлектрика неменее чем на 500 мкм.Для повышенияточности и надежностиТПК необходимовыбирать наиболеепростую формуобкладок. Суммарнаяплощадь, занимаемаяТПК на микроплате, недолжна превышать 2см2, минимальнаяплощадь ТПК равна0,5х0,5 мм2.±0,01±0,01±0,01S < 0,10,050,30,10,30,30,1Материал элементатонкопленочной ИМСОсновные электрофизические характеристикиМинимально допустимыерасстояния между пленочнымиэлементами, расположенными водном слое a,мм0,30,10,30,10,05ПодложкаОтносительная диэлектрическаяпроницаемость ε(f = 1010 Гц, t = 20°C)Тангенс угладиэлектрическихпотерь tgδКоэффициентТКЛР,теплопроводности, α·10-7, 1/°Сλ·10-2, Вт/(м·°С)Максимально допустимоесоотношение размеров l/b1010030100100Ситалл СТ-38-17,3-8,0150,03838Сапфир9,910,25150-67Поликор (99,8%)9,810,25175А-995 (99,8%)9,6510,16762ГМ (99,6%)9,810,167-0,25180Сапфирит (98%)9,3-9,610,209-0,251-22ХС (94,4%)9,3100,13461Брокерит (97%)6,861,6775-92AlN9 (при 106 Гц)1·10-4(при 106 Гц)0,73-0,946Резистор(контактная площадь)Удельнаяповерхностьсопротивленияρs опт, ОмДиапазонДопустимаяноминальных мощностьзначений, Ом рассеянияP0, Вт/см2ТемпературныйкоэффициентсопротивленияTKR, α·10-4, 1/°ССтабилизация за1000 ч, %Хром ЭРХ 4 ТУ530-70200-1,02,02,0Хром ГОСТ 5905 -67(медь луженая)50050...30 0001,00,6-Нихром Х20Н80ГОСТ 12766-72 (медь)30050...30 0002,01,01,2Тантал ТВЧ ТУ 95.311-7510...10050...100 0003,0-2,05,0РЭТУ 1244-67(Аl с подслойкой V)20...100100...10 0003,0-2,05,0Кермет К50 ЕТО.21.033ТУ1000...3001000...10 0002,0-5...+30,5Кермет К-50С5000500...200 0002,0-40,510 000104...1052,0-50,50,2ЕТО.021.013 ТУ (золотос подслойкой нихромаили хрома)1000...3000-2,00,50,60,5Кермет К-20ЕТО.021.033 ТУ (золотос подслойкой нихромаили хрома)РС 3001ГОСТ 22025-76800...3000-5,01,00,5ЕТО.021.019 ТУ1000100...50 0002,00,2-РС 3710 ЕТО 021.034 ТУ300010002,00,3-ДиэлектрикС0 max, пФ/мм2εtgδEпр·105, В/ммAT, ТКС·10-4,1/°СSiO (ГОСТ 5.634-70)1005,60,01...0,022...32,0±(1,5...6)SiO2, БКО 0.028.004 ТУ1005,60,002..0,022...32,0±(1,5...6)ЕТО 0.021.014 ТУ15010...120,001..0.011,03,0-1,0Ta2O52000230,022,04,0±(2...5)Al2O3850100,0079,02,5±(1...3)GeO (ГОСТ 19502-74)50...15011...12(5...7)10-31,03,0-Проводящие слоиТолщина слоя, мкмУдельное поверхностноесопротивление ρS, ОмМедь вакуумнойплавки МВ0,6...0,80,02...0,03Алюминий А 970,2...0,50,06...0,1Золото Зл 999,90,6...0,80,03...0,5Максимально допустимоерасстояние между пленочнымиэлементами, расположенными вразных слоях c, мм0,20,1≥0,2≥0,10,20,1≥0,2≥0,10,1≥0,10,50,20,50,40,2Минимальная ширина пленочныхпроводников l, мм0,100,050,10,10,05Минимально допустимоерасстояние между краемпленочного резистора и краем егоконтактной площадки j, мм0,20,10,20,10,1Минимально допустимыерасстояния, мм:между краями диэлектрика инижней обкладки конденсатора fмежду краем диэлектрика исоединением вывода конденсаторас другим пленочным элементом hczhмежду краями верхней и нижнейобкладок конденсатора gКонструкции пленочных резисторов0,10,10,10,1Lf1B4от пленочного конденсатора доприклеиваемых навесныхкомпонентов zfКонструкциирезисторовУсловие выбораконструкцииконденсатораНазваниеэлементов0,20,3Примечаниеg21121.

Полосковый1<kф<10 (L/B>1)0,1<kф<1 (L/B<1)52. z - образныйkф>101 - резистор;2 - контактнаяплощадка.23. Меандрkф>1034; 5. Составныеkф>10между краем диэлектрика и нижнейобкладкой конденсатора в местевывода верхней обкладки cПленочные резисторыкак элементыразличаются большимконструктивнымразнообразием. Прииспользованииразличныхрезистивныхматериалов ивыбранных топологийв пленочномисполненииможно выполнятьширочайший диапазонноминальныхзначений.

Еслитребуется высокаяточность выходныхпараметров, то можноиспользоватьпоследующуюподгонку.Конструкциюрезистора выбираютисходя изкоэффициента формыkф=R/ρS.BМинимальная площадь перекрытия2обкладок конденсаторов LхB, ммМаксимальное отклонение емкостиконденсатора от номинальногозначения, %Минимальное расстояние отпроволочного проводника иливывода до края пленочногопроводника, не защищенногоизоляцией k, ммРезисторМежэлементнаяразводка-ЭБКLНижняяобкладка0,100,15Минимальное расстояние отпленочных элементов до края платыd, ммdПодложкаКонтактнаяплощадка0,1Перекрытия для совмещенияпленочных элементов,расположенные в разных слоях e,ммjДиэлектрикКонтактнаяплощадкаba0,1 ≤ S ≤ 1blblКонструкцияконденсатора±0,01±0,01ТАc4МФЭИe1МФНаименование ограниченияТопологический экскизВерхняя обкладка0,5х0,5±120,2В числителе и знаменателе графы М/Ф показаны ограничения соответственнодля масочного (М) и фотолитографического (Ф) методов изготовленияпленочных элементов; в графе МФ/ЭИ в числителе - знаменателе приведеныданные для комбинированного масочно-фотолитографического и электронноионного метода; графа ТА - данные по танталовой технологии.Стабильностьза 1000 ч.