Содержание

§1. Техническое задание
§2. Электрический расчет
§3. Расчет топологии
§4. Разработка топологии микросборки
§5. Расчет надежности по внезапным отказам
§6. Схема технологического процесса
§7. Список использованной литературы

§1.Техническое задание

1.1. Принипиальная схема:

Рис.1

Данное устройство представляет собой импульсный усилитель на микросхеме 2СА281.

Номиналы элементов:

Резисторы
R1	1k
Конденсаторы
C1	50

§2. Электрический расчет

2.1 Определение мощности, рассеиваемой на резисторах и напряжения на конденсаторах.

Примем напряжение на резисторах равным напряжению питания U=6,3 В, тогда мощность, рассеиваемая на резисторе:

P=U2/R=6,32/1000=0.04 Вт

2.2. Выбор материалов

Материал для защиты пленочных элементов ГИС.

Материал для защиты выбирается по электрической прочности. Он должен обладать низким ТКС, малым tgd и большим обьемным сопротивлением. В соответствии с вышеизложенными nребованиями выбираем моноокись кремния (БКО. 028.004.ТУ).

Его параметры приведены ниже:

Удельное объемное сопротвление: rV=1×1012 Ом×см

Удельная емкость: С0=5000 пФ/см2

Температурный коэффициент емкости: ТКС=2×104 1/°С

Диэлектрическая проницаемость: e=6

Тангенс угла диэлектрических потерь: tgd=0,02

Электрическая прочность: E=3×106 B/см

Рабочая частота: f=500 МГц

Для напыления обкладок выбираем: Алюминий А99, ГОСТ 11069-64.

Материал для контактных соедениений.

Материал для контактных площадок и проводников необходимо выбрать такой, чтобы:

1. Обладал высокой адгезией с подложкой.

2. Обеспечивал необходимую проводимость электрического тока.

3. Должен быть: химически инертным, стабильным.

Всеми перечисленными выше свойствами обладает золото с подслоем хрома (нихрома). Подслой хрома обеспечивает особо прочное соеденение с подложкой и последующими слоями, слой золота обеспечивает высокую проводимость, химическую инертность и стабильность. Технические характеристики данного материала следующие:

rS=0,05 Ом/ - удельное сопротивление квадрата пленки контактного соединения.

rГ=0,03 мОм/ - сопротивление на границе пленки контактного соединения и резистивной пленки.

Толщина слоев, мкм: 0,6-0,8

Материал подложки.

Конструктивной основой пленочной микросхемы является изоляционная подложка, которая существенно влияет на параметры пленочных элементов и на надежность микросхемы. Кроме того, подложка должна иметь хорошую адгезию и поляризуемость поверхности, а также малые неровности микрорельефа. Всеми этими свойствами обладает Ситалл СТ-50-1 со следующими характеристиками:

Температурный коэффициент линейного расширения: 50×10-7

Теплопроводность 3 Вт/(м×град)

Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц и t=20°: 8,5

Температура размягчения °C: 620

Класс чистоты поверхности: 13

§3. Расчет топологии.

Пленочные элементы будем напылять методами тонкопленочной технологии. Выбор этого метода основан на том, что рассеиваемые на элементах мощности относительно невелики, кроме того метод обеспечивает хорошую точность изготовления пленочных элементов.

3.1. Выбор материала для напыления.

Определим оптимальное удельное поверхностное сопротивление материала по формуле:

Ом/™

По полученному значению выбираем материал РС-4400, который имеет следующие параметры:

rs=2000 Ом/™

P0=10 Вт/см2

ТКС=30000 1/C°

3.2. Расчет коэффициентов формы для резисторов.

Расчет коэффициента формы, который определяет форму резистивного элемента, производим по формуле:

n=R/rs

n= R/rs= 0.5<1

3.3. Расчет резистора с коэффициентом формы, меньшим единицы.

1. Рассчитаем минимально допустимую длину резистора, исходя из требуемой точности к его сопротивлению:

lminточн=0,033 см

2. Рассчитаем минимальную длину резистора в зависимости от рассеиваемой на нем мощности:

lminP=0,045 см

3.Определение расчетного значения ширины резисторов:

Окончательно за ширину резистора принимается ближайшее (в сторону увеличения) к полученному по данной формуле целое значение b, кратное 100 мкм.

lрасч=0,05 см

4.Найдем расчетную ширину резистора по формуле:

bрасч=lрасч/n

bрасч=0,1 см

5.Вычислим площадь резистора:

SR= bрасч×lрасч

SR= 5×10-3 см2

6.Рассчитаем удельную мощность P0’, рассеиваемую резисторами

P0’=8 Вт/см2<10 Вт/см2

Условие P0’< P0 выполняется.

7.Рассчитаем удельную погрешность коэффициента формы: