Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

РАДИОВТУЗ МОСКОВСКОГО АВИАЦТОННОГО ИНСТИТУТА

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И ОСНОВЫ

МАРКЕТИНГА РЭС

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Расчет пленочных элементов и составление топологического эскиза гибридной ИМС.

Работу выполнил: Работу проверил:

Студент группы Рк-204 преподаватель

Миронов С. А. Рябикина Н.В.

2009

1.Цель работы

1.1 Изучить методы расчета пленочных элементов.

1.2 Приобрести умение рассчитывать пленочные резисторы и конденсаторы, выполненные по тонкопленочной технологии.

1.3 Ознакомиться с технической документацией и нормами по проектированию, на основании которых производится расчет и конструирование.

1.4 Составить эскиз ИС

2.Задание

2.1 Выполнить на миллиметровой бумаге формата А4 схему электрическую принципиальную заданного функционального узла.

2.2 Выполнить расчет тонкопленочных резисторов и конденсаторов, изготовляемых фотолитографическим методом вакуумного напыления.

2.3 Составить топологический эскиз микросхемы.

3. Задача расчёта

3.1 В ходе расчета должны быть определены материалы резисторов, конденсаторов, проводников и подложки; геометрические размеры пленочных резисторов и конденсаторов; выбран типоразмер подложки, произведено размещение элементов и компонентов на подложке и выполнен эскиз топологии.

4. РАСЧЕТ ПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

4.1 Исходные данные

Исходными данными для расчета геометрических размеров резисторов являются: перечень элементов принципиальной схемы, технологические требования и ограничения, которые задаются технологическими методами их изготовления:

Номинальное сопротивление резисторов 240-330 (Ом)

Мощность, рассеваемая резисторами Р=0,05 (Вт)

Допуск на номинал σ_R, не более 10%

Относительная погрешность сопротивления контактного перехода

γ_Rк=1-3%

Точность линейных размеров резисторов и расстояний между ними Δb, Δl, Δa, ±10 (мкм)

4.2 Выбираем материал тонкопленочных резисторов на основании перечня номинальных сопротивлений резисторов схемы и эксплуатационных требований.

Для выбранного материала Специальный сплав №3 имеем:

Сопротивление квадрата резистивной пленки R_o =500 (Ом/п)

Максимальная допустимая удельная мощность, рассеваемая

резистивной пленкой Р₀,=2 ( Вт/см)

Погрешность сопротивления квадрата резистивной пленки γ_R0, не более 5%

Температурный коэффициент сопротивления ТКС /а₁/= 3*10^-4(/°С)

Погрешность старения материала пленки γ_Rпл=2%

4.3 Расчет

4.3.1 Определяем коэффициент формы:

(4.1)

4.3.2 Выбираем форму резистора

Если 1<K_ф<10, то изготавливают резистор в виде прямоугольной полоски, если 10< K_ф <50, то - в виде меандра, при K_ф >50 подбирают навесной резистор, совместимый по конструкции с ИМС или выбирают другой материал резистивной пленки.

Итог:

Rl, R2 - в виде полоски.

R3, R4 - в виде полоски.

4.3.3 Определяем допустимую относительную погрешность коэффициента формы из уравнения:

(4.2)

где γ_R - общая относительная погрешность изготовления резистора, выбирается из условия γ_R ≤ σ_R;

γ_RT - температурная погрешность сопротивления, определяется из формулы:

(4.3)

γ_R - погрешность формы. Подставив (4.3) в (4.2) и решив (4.2) относительно у_Цй, получим:

(4.4)

4.3.4 Определим минимальную ширину резистора, исходя из требований

его точности:

(4.5)

4.3.5 Определяем минимальную ширину резистора с учетом рассеиваемой на нем мощности:

(4.6)

4.3.6 Находим расчетное значение ширины резистора:

Для R3, R4

b = {b_{min.точн.}, b_min.p.,b_{min.техн.}} = {33 мкм, 2000 мкм, 100 мкм}= 2000 мкм (4.7)

для R1 и R2

b = {b_{min.точн.}, b_min.p.,b_{min.техн.}} = {40 мкм, 2200 мкм, 100 мкм}= 2200 мкм

где b_min.техн - минимальная ширина резистора, определяемая технологией его изготовления b_min.техн = 100мкм,

4.3.7 Определяем расчетную длину резистора:

l_R1,R2 = К_ф ∙ b = 0,48 ∙ 2200 = 1056 мкм

l_R3,R4 = К_ф ∙ b = 0,48 ∙ 2200 = 1452 мкм (4.8)

4.3.8 Находим площадь резистора:

S_R1,R2 = b ∙ l = 2,0 ∙ 1,056 = 2,112 = 0,0211 см²

S_R1,R2 = b ∙ l = 2,2 ∙ 1,452 = 3,19 = 0,0319 см² (4.9)

4.3.9 Рассчитываем величину рассеиваемой резистором удельной мощности:

(4.10)

Должно выполняться условие P₀≤P₀. Если это условие не выполняется, то увеличивают b и повторяют расчет по формулам (4.8)÷(4.10).

Итог: 1,56 ≤ 2,00 - условие выполняется

4.3.10 Определяем фактическую погрешность коэффициента формы:

(4.11)

4.3.11 Определяем фактическую погрешность изготовления резистора по формуле (4.2):

4.4 Заключение

Так как 6,63%<20% и 6,57%<20%, следовательно, полученная величина γ_R находится в пределах технологических возможностей изготовления (5-15)%, то окончательно

геометрические размеры пленочных резисторов b_R1,R2 = 2200мкм, l = 1050 мкм; b_R3,R4 = 2000мкм, l = 1500 мкм

материал пленочного резистора – особый материал №3

5. РСЧЁТ ПЛЁНОЧНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ

5.1 Задачи расчета

1. В ходе расчета определяем площадь перекрытия обкладок, площадь верхней и нижней обкладок, площадь диэлектрика, толщину диэлектрического слоя.

2. В ходе расчета необходимо выбрать материал диэле4ктрика, форму обкладок, форму и расположение выводов.

5.2 Исходные данные:

Номинальная емкость конденсаторов

Допуск на отклонение номинала = ± 20%

Максимальное рабочее напряжение 18 В

Точность линейных размеров Δ B, ΔL = ± 10 мкм

Минимальная площадь перекрытия обкладок

Минимальное расстояние между краем диэлектрика и краем нижней обкладки конденсатора f =100(мкм)

Минимальное расстояние между краями нижней и верхней обкладок конденсатора ς=200(мкм)

Минимальное расстояние между краем диэлектрика и соединением вывода конденсатора с другим плёночным элементом 300 (мкм)

Максимальное отклонение емкости конденсатора от номинального значения (технологическая)

5.3 Материал диэлектрика Боросиликатное стекло

Удельная емкость - 2500 (пФ/см²)

Диэлектрическая проницаемость 4

Электрическая прочность - 3 (В/см)

ТКЕ - 2 (1/°С)

Погрешность удельной емкости –

Погрешность старения –

5.4 Расчет

5.4.1 Определяем возможную толщину диэлектрика конденсатора исходя из требований электрической прочности.

5.4.2 Определяем допустимую погрешность площади конденсатора.

5.4.3 Находим максимальное значение удельной ёмкости с учётом электрической прочности диэлектрической плёнки.

5.4.4 Определяем максимальное значение удельной емкости с учётом заданной точности изготовления

5.4.5 Выбираем удельную емкость

5.4.6 Определяем толщину диэлектрика

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы