135813 (722654), страница 2
Текст из файла (страница 2)
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 0 = 4, tgд 0.1…0.15 102, электрической прочностью ЕПР = 300…400 В/мкм, ТКЕ 104 Мд = 0.36, д = 0.01, коэффициентом старения 10-5 Мкд = 1, кд = 0.5. Также имеем технологические ограничения на размеры обкладок: l = b = 0.005мм. – максимальное отклонение размеров обкладок, Мсо = 0.01 – среднее значение производственной относительной погрешности удельной емкости, со = 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.
= 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:
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
-
Коледов Л.А. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. М: «Высшая школа» 1984 г.
-
Парфенов О.Д. Технология микросхем М:«Высшая школа» 1986 г.
-
Сажин Б.Н. Конструирование пассивных элементов плёночных микросборок Рязань РРТИ 1987 г.
-
Сажин Б.Н. Фотолитография в технологии тонкоплёночных микросхем и микросборок Рязань РРТИ 1993 г.
-
Сёмин А.С. Конструирование пассивных элементов плёночных микросборок Рязань РРТИ 1983 г.
-
Сёмин А.С. Конструкция и технология микросхем Рязань РРТИ 1978 г.
-
Сёмин А.С. Конструкция и технология микросхем ч.1. Рязань РРТИ 1981 г.
-
Сёмин А.С. Конструкция и технология микросхем ч. 2. Рязань РРТИ 1981 г.
-
Сёмин А.С. Оформление конструкторской документации на плёночные микросборки Рязань РРТИ 1983 г.
-
Сёмин А.С. Методические указания к курсовому проекту по курсу «конструирование и расчет микросхем» Рязань РРТИ 1971 г.