Розробка конструкції гібридної мікросхеми
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Зміст
Вступ
Аналіз завдання
Вибір і техніко-економічне обґрунтування збільшеного технологічного процесу
Вибір матеріалів і компонентів
Розрахунок і обґрунтування конструкцій плівкових елементів
Розрахунок і обґрунтування розмірів плати
Розробка топології
Вибір корпусу
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Сучасний етап розвитку радіоелектроніки характеризується широким використанням інтегральних мікросхем в усіх радіотехнічних системах і апаратурі.
Це повязано з значним ускладненням вимог і задач, які вирішуються РЕА, що призвело до росту числа елементів в ній. В цих умовах важливого значення набувають проблеми підвищення надійності апаратури та її елементів і мініатюризації електрорадіоелементів та самої апаратури. Ці проблеми успішно вирішуються із застосуванням мікроелектроніки. Мікроелектроніка - це розділ електроніки, який охоплює дослідження та розробку якісно нового типу електронних апаратів, інтегральних мікросхем та принципів їх використання.
Мікроелектроніка характеризується тим, що замість виготовлення окремих деталей, з яких будується радіотехнічний пристрій чи апаратура, виготовляють окремі функціональні вузли - мікросхеми. Формування інтегральних мікросхем в мікро обємі твердого тіла здійснюється за рахунок використання досліджень фізики твердого тіла та електронного машинобудування на основі якісно нової технології.
Існує два основних метода створення інтегральних мікросхем:
метод локального впливу на мікро ділянки твердого тіла;
метод виникнення схем в твердому тілі завдяки нанесенню тонких плівок різних матеріалів на спільну основу з одночасним формуванням з них мікроелементів та їх зєднань (плівок ІМС).
Гібридна інтегральна схема - це мікросхема, яка являє собою комбінацію плівкових пасивних елементів та дискретних активних компонентів, розташованих на спільній діелектричній підложці.
Аналіз завдання
Основна задача даної курсової роботи полягає в розробці конструкцій інтегральної мікросхеми і технологічного напрямку її виробництва згідно із заданою у технічному завданні принциповою електричною схемою.
Обєкт проектування - гібридна мікросхема. В порівнянні із напівпровідниковими інтегральними схемами гібридні мікросхеми, із погляду виробництва, мають ряд переваг:
забезпечують широкий діапазон номіналів;
менші межі допусків і кращі електричні характеристики пасивних елементів.
В якості навісних компонентів в ГІС використовуються мініатюрні дискретні конденсатори, резистори, котушки індуктивності, дроселі, трансформатори.
В усному завданні навісними компонентами є транзистори.
Наявність певного числа контактних зварних зєднань обумовлює меншу надійність ГІС у порівнянні із напівпровідниковою ІС. Проте можливість проведення попередніх іспитів і вибору активних і пасивних навісних компонентів дозволяє створити ГІС і мікрозбірки достатньо високої надійності.
В даній курсовій роботі обєктом проектування є диференційний підсилювач К118УД1, який містить в собі шість резисторів і чотири транзистора.
Вихідні дані наведені в таблиці 1:
Таблиця 1.
Познач. на схеміНайменування та типДанніКіл-тьПрим. R1, R5Резистор 4к4 мВт2R2Резистор 1,8к2,7мВт1R3Резистор 4к3,2 мВт1R4Резистор 1,7к2,5 мВт1R6Резистор 5,7к4,2 мВт1VT1Транзистор КТ307Б1НавіснийVT2Транзистор КТ307Б1НавіснийVT3Транзистор КТ307Б1НавіснийVT4Транзистор КТ307Б1Навісний
Технологія виготовлення даної мікросхеми - тонкоплівкова.
Креслення схеми електричної принципової наведено у Додатку 1.
Вибір і техніко-економічне обґрунтування збільшеного технологічного процесу
Для формування конфігурацій провідникового, резистивного та діелектричного шарів використовують різні методи: масковий (відповідні матеріали напилюють на підкладку через зємні маски); фотолітографічний (плівки наносять на всю поверхню підкладки, після чого витравляють певні ділянки).
Провідне місце в технології виготовлення масок зберігає фотолітографія. Цей метод дозволяє отримати конфігурацію елементів будь-якої складності і має більшу точність у порівняні з масковим методом, однак він більш складний, так як містить в собі ряд прецензійних операцій. Метод фотолітографії використовують при виготовлені топологічно-складних структур чи одночасно великої кількості елементів. Цей метод дозволяє формувати плівкові резистори з контактними площадками та зєднаннями, які знаходяться в середині схеми.
Існує два методи фотолітографії: одиночна та подвійна фотолітографія.
Одиночна фотолітографія може використовуватися при електричному осаді електропровідних матеріалів. Але цей метод не можна застосовувати для створення багатошарових конструкцій гібридних схем.
Метод подвійної фотолітографії рекомендується при виробництві плівкових мікросхем, які містять у собі провідники та резистори з двох різних (високоомного та низькоомного) резистивних матеріалів.
Взагалі фото літографічний метод використовують у масовому виробництві. Досягнена точність виготовлення резисторів цим методом сягає 1%. Таким чином враховуючи те, що дана мікросхема містить низько та високоомні резистори для її виготовлення обираємо метод подвійної фотолітографії.
В технічному виробництві мікросхем існує три основних методи нанесення