пособие (774869), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Магнитотвердые сплавысистемы Al-Ni-Fe, по существу, представляют собой композиции, где мелкиемагнитные частицы железа погружены в немагнитную матрицу.Таблица 3.2.Магнитотвердые материалыНаименованиеНs [КА/м]Литые сплавы Al-Ni-Fe40Магниты из порошков Al-Ni-Fe20 - 40Феррит бария ВаО 6 Fe2О395 - 185Феррит кобальта СоО Fe2О310 - 150Wmax [КДж/м3]10 - 43 – 3,52 – 1410 - 15Содержание заданияПровести экспериментальное определение значений В, Н и µ дляобразцов материалов в требуемом диапазоне частот.Порядок выполнения работы1.2.3.4.5.Включить генератор ГЗ-109 и осциллограф С1-65А.Установить на генераторе:«нагрузка» 600;«множитель частоты» в положении 10;выставить шкалу генератора в положение 60 (600 Гц);ручку «регулировка выхода» повернуть против часовой стрелки доупора.Установить на осциллографе:переключатель «V/дел» в положение 0,2 В;переключатель «развертка» в положении «→Χ»;переключатель «синхронизация» в положение «внеш.
10».На осциллографе ручками «↔» и «↕» установить светящуюся точкув центре экрана.Вращая ручку «регулировка выхода» на генераторе добитьсяизображения петли гистерезиса в режиме насыщения.346. Вращая ручку «регулировка выхода» на генераторе выбратьпроизвольно 5 положений петли гистерезиса от нулевого донасыщения. Снять координаты одной из вершин петли в каждом изпяти положений. Занести координаты в таблицу 3.3 (хі – по осиабсцисс, уі – по оси ординат)F (Гц)60012001800xi (дел)х1 =х2 =х3 =х4 =х5 =х= х3 F = 1200 Гцх= х3 F = 600 ГцHi (А/м)Таблица 3.3Yi (дел) Bi (Т)µiу1у2у3у4у5у=у=B7. Установить на генераторе значение частоты 1200 Гц. Снятькоординаты х и у вершины одной частной петли, соблюдаяследующие условия: х(F = 1200 Гц ) =х3(F = 600 Гц).8. Установить на генераторе значение частоты 1200 Гц. Снятькоординаты х и у вершины одной частной петли, соблюдаяследующие условия: х(F = 1800 Гц ) =х3(F = 600 Гц).Расчетная частьВычислить для всех точек значения Н, В, µ по формулам:Hi = а × xi , Bi = б × уi , µ i = Bi /µо × Нi ,BBгде а и б – масштабные коэффициенты:а = 3, 122 А/(м·дел), б = 0,02 Т/дел, µо = 1,26 × 10-6 Гн/м.9.
Построить графики зависимостей В = ƒ(H) , µ = f(H), µ = φ(ƒ).Содержание отчета1. Цель работы2. Экспериментальные и расчетные данные, оформленные в видатаблиц.3. Графики зависимостей В = ƒ(H) , µ = f(H), µ = φ(ƒ).4. Анализ полученных результатов и общие выводы по работе.35Контрольные вопросы1. Какова природа магнитных свойств материалов и классификацияматериалов по магнитным свойствам?2. Расскажите о магнитной структуре ферромагнетиков.3. Приведите основную кривую намагничивания и петлю гистерезисадля ферромагнетика.
Объясните их физический смысл.4. Назовите основные виды потерь в ферромагнитных материалах,поясните их частотную зависимость, способы уменьшения потерь.5. Как влияет частота и температура на параметры ферромагнетика?6. Охарактеризуйте состав и свойства магнитомягких материалов длянизких частот.7. Какие требования предъявляются к магнитомягким материалам,работающим на высоких частотах? Приведите конкретные примеры.8. Какими свойствами характеризуются магнитотвердые материалы?ЛитератураМатериалы микроэлектронной техники / Под ред.
В.М.Андреева – М.:«Радио и связь», 1989 г.36Работа №4ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖЕК ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ.Цель работы: - исследование теплопроводности различных материаловдля изготовления подложек гибридных интегральных схем (ГИС) иприобретение навыков работы с измерительными приборами.Краткие теоретические сведения.Подложка ГИС является ее конструктивным основанием, наповерхности которого формируются схемные элементы. Подложки ГИСнепосредственно не участвуют в преобразовании и передаче сигналов(исключая СВЧ - схемы).
Они изготавливаются из диэлектрическихматериалов и обеспечивают отвод тепла, выделяемого элементами, иэлектрическую изоляцию элементов. Гибридные ИС изготавливаются подвум технологиям:1) тонкопленочные ГИС - методом напыления в вакууме тонких.(менее микрона) пленок на подложку через трафарет;2) толстопленочные ГИС - методом трафаретной печати с.последующим вжиганием при t = 600 - 1000°С в керамическую подложкукомпозиций со средней толщиной пленки 25 мкм.Свойства подложки существенно влияют на свойства нанесенных нанее пленок и на надежность всей ГИС.К материалу подложки предъявляются следующие требования:1.
Высокие электроизоляционные свойства - высокое удельноесопротивление ρv > 1010 Ом*м, малая диэлектрическая проницаемость ε < 10,обеспечивающие надежную изоляцию, и отсутствие паразитных емкостныхсвязей между элементами ИС.2. Высокая чистота обработки поверхности подложки (12 - 14 класс),которая необходима для обеспечения однородности и воспроизводимостиэлектрических параметров элементов ИС. Несовершенства поверхностиподложки передаются в нанесенные на них пленки. На более грубыхповерхностях получаются пленки с большим сопротивлением и низкойстабильностью.
Особенно чувствительны к дефектам подложкидиэлектрические пленки. Уменьшение толщины диэлектрической пленкиконденсатора на микронеровностях подложки может вызвать пробой.Исходя из этого высота микронеровностей подложки не должна превышать0,025 мкм для тонкопленочных ИС, тогда как для толстопленочных ИС онаможет достигать 0,5 мкм.Кроме того, важно, чтобы на поверхности подложки не былозагрязнений: пыли, жировой пленки, влаги и т. п. Поэтому перед37напылением поверхность подложки тщательно очищают (но без ухудшениячистоты обработки поверхности).3. Высокая плоскостность - для обеспечения плотного прилеганиямаски к подложке в тонкопленочных ГИС ±1мкм/мм и равномерностизазора между трафаретом и подложкой в толстопленочных ГИС ±0,04мм/мм.4.
Низкая пористость - для исключения интенсивного газовыделения,изменяющего параметры элементов ИС.5. Высокая теплопроводность материала подложки - уменьшаетразогрев элементов схемы, позволяет достигнуть более высокой плотностикомпонентов и повышает допустимую рассеиваемую мощность ГИС.6. Высокая термостойкость (600...1000°С), стойкость к термоударам обеспечивает возможность нагревания подложки при изготовлении ГИС (впроцессе вакуумного напыления или высокотемпературного отжига).7. Невысокая стоимость.Материалов, которые идеально удовлетворяли бы всем требованиям,очевидно, не существует, поэтому выбор материала подложки производитсяс учетом области применения. Для подложек используют неорганическиедиэлектрические материалы, аморфные и поликристаллические - стекло,ситалл, керамику.Отличительной особенностью подложек микрополосковых СВЧ-схем(3...
30 ГГц) является то, что диэлектрическая подложка в данном случаеслужит не только пассивным основанием, но и имеет функциональноеназначение. Полосковая линия передачи образуется в толще между нижнейметаллизированной поверхностью и проводником, нанесенным на верхнююповерхность, поэтому основным критерием при выборе подложек для схемСВЧ является сочетание высокой диэлектрической проницаемости с малымидиэлектрическими потерями (tgδ ~ 10-4).Сравнительные характеристики материалов, применяемых дляизготовления подложек ГИСВ качестве подложек для тонкопленочных ГИС используют стекло иситалл, а для толстопленочных – керамику.Подложки из стекла.
Первыми материалами, используемыми дляподложек тонкопленочных ГИС, были стекла. Они представляют собойнеорганические аморфные термопластичные материалы, получаемые путемпереохлаждения жидкого расплава окислов (SiO2, B2O3, A12O3, Na2O, CaO идр.). К достоинствам стеклянных подложек относится возможностьполучения высокой чистоты поверхности и высокой плоскостности (1мкм/мм), отсутствие пор и влагопроницаемости, низкая стоимость. Однаконизкая механическая прочность и низкая теплопроводность (см.
табл. I)ограничивают их применение.38Подложки из ситалла. Основным материалом для подложектонкопленочных ГИС являются ситаллы. К ситаллам относят материалы,получаемые, подобно стеклу, сплавлением неорганических окислов, ноподвергаемыезатемуправляемойкристаллизации.Проценткристаллической фазы у ситаллов составляет 60 - 95% объема.Микрокристаллическаяструктураситалловобусловленасоответствующим составом стекла. Кроме того, в них еще вводятспециальные катализаторы кристаллизации, которыми могут бытьблагородные металлы (золото, серебро, платина), а также чистая медь. Этикатализаторы, вводимые в очень малых количествах, вызываюткристаллизацию при облучении ультрафиолетовым светом или γ-лучами.Так получают фотоситаллы.
Катализаторами могут быть и окислы металлов(TiO2, ZnO и др.), хорошо растворимые в стекле. Эти катализаторывызывают кристаллизацию при ступенчатой термической обработке притемпературах 550о – 1100о .Так получают термоситаллы. Благодаря высокойстепени кристаллизации ситаллы обладают ценным сочетанием физикохимических свойств: механической прочностью, твердостью, термической ихимической стойкостью, а также хорошими электрическими свойствами.Доступность сырья и простая технология обеспечивают невысокуюстоимость изделий.Условное обозначение марок стекла и ситалла состоит из буквенногокода (С - стекло, СТ - ситалл), следующая за ним цифра - значениетемпературного коэффициента линейного расширения ТКЛР х107 1/°С,далее следует номер разработки.
Например, СТ-50-1, ситалл, ТКЛР = 50х10-71/°С, первая разработка. Для подложек ИС применяется ситалл СТ-50-1, СТ50-2, СТ-32-1 и другие.Подложки из керамики. Керамика - материал, получаемыйспеканием массы, состоящей из окислов металлов, нитридов или карбидов.Керамика - материал поликристаллический, прочность и монолитностькоторого обеспечиваются стекловидной прослойкой между кристаллами, асвойства зависят от химического, фазового составов и технологииизготовления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
