Розробка топології і конструкції гібридної інтегральної схеми типу "Підсилювач НЧ К2УС372"
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ганням (резистори, конденсатори, індуктивності, провідники). Товщина плівок, що наносяться, створюючих елементи мікросхеми, складає одиниці і десятки мікрометрів.
Процес виготовлення товстоплівкових мікросхем починають з підготовки поверхні підкладки і трафаретів, потім на підкладку наносять необхідний малюнок шарів. Після кожного циклу нанесення відповідного шару останній обпалюють для закріплення його на підкладці і надання заданих властивостей матеріалу шару.
При температурі близько 700 С паста вжигається в керамічну підкладку. Для виготовлення товстоплівкових схем окрім провідникової пасти використовуються резистивні і діелектричні пасти, які також обпалюються. Транзистори і діоди (безкорпусні або в корпусах) приєднуються до контактних площадок на підкладці мікросхеми.
4. Вибір матеріалу
У мікросхемі використовуються резистори різного номіналу, тому вибираються різні резистивні пасти з додатку А для забезпечення необхідного опору. Для цього розбиваємо резистори на три групи (таблиця 3).
Таблиця 3
1 група2 група3 групаНазваОпірПотужністьНазваОпірПотужністьНазваОпірПотужністьR345 Ом10 мВтR2,65КОм1,8 мВтR115КОм5,4 мВтR9100 Ом1 мВтR4850 Ом5 мВтR510КОм2 мВтR13,1525 Ом5 мВтR72,9КОм1 мВтR820КОм8 мВтR10,124КОм12 мВтR113КОм8,8 мВтR141,5КОм20 мВт
Для кожної групи визначають оптимальне значення питомого опору резистивної пасти за виразом:
(1)
де номінал і-го резистора,
n число резисторів.
Резистивна паста для першої групи вибирається на основі розрахунку:
Резистивна паста для другої групи вибирається на основі розрахунку:
Резистивна паста для третьої групи вибирається на основі розрахунку:
За розрахованим значеннямви обирають відповідно додатку А пасту із питомим опором, найближчим до розрахованого.
Резистивна паста для розробки резисторів першої групи ПР-100:
, ,
Резистивна паста для розробки резисторів другої групи ПР-3к:
, ,
Резистивна паста для розробки резисторів третьої групи ПР-20:
, , .
Провідникова паста ПП-3 товщина шару 15..25 мкм
Сіталова підложка.
5. Розрахунок товстоплівкових резисторів
З огляду на особливості товстоплівкової технології, усі товстоплівкові резистори виготовляють із підгонкою, у звязку з чим резистори не розраховують на точність.
Мінімальний розмір резистора, обумовлений можливостями товстоплівкової технології, знаходять за даними конструктивно-технологічних обмежень на резистори.
Резистори розташовав на обох сторонах плати, не більш трьох резистивних прошарків на одній стороні. Всі резистори мають прямокутну форму. Не використовую резистори з коефіцієнтом форми більш як 5-6 і менш 0,2.
Вихідні дані для розрахунку: номінальне значення опору резистора Ri кОм; потужність розсіювання Рi мВт; відносна похибка виготовлення резисторів до підгонки (визначають із технологічних обмежень); максимально допустима питома потужність розсіювання резистивної плівки мінімальні розміри резистора b min x l min; крок координатної сітки.
Послідовність розрахунку товстоплівкових резисторів
1. Визначають коефіцієнт форми:
(2)
Знайдемо для кожного резистора:
(Kф<1)
( Kф<1)
( Kф<1)
( Kф<1) ( Kф<1)
( Kф<1) ( Kф<1)
2. Знаходимо КР - коефіцієнт запасу потужності, що враховує підгонку резистор
(3)
де відносна похибка (= 10 %)
3. Ширина резистора прямокутної форми , має бути не меншою, ніж найбільше значення одного з двох розмірів:
(4)
де - мінімальна ширина резистора обумовлена можливостями товстоплівкої технології (=0,8 мм).
Ширина резистора з умов забезпечення заданої потужності
(5)
де - коефіцієнт запасу потужності, що враховує підгонку резистора.
4. Довжина резистора
(6)
Розрахункові значення і коригують. За довжину l ширину b резистора приймають значення, найближчі до розрахункового вбік зменшення опору резистораi кратні кроку або половині кроку координатної сітки з урахуванням масштабу креслення топології. По відкоректованому значенню довжини резитора l у залежності від ширини b із графіків коригування довжин резисторів для урахування розтікання паст (додаток А) знаходять виправлене значення довжини резистора з урахуванням розтікання паст.
Для резисторів, що мають , розрахунок починають із визначення довжини за аналогією з приведеними формулами:
(7)
.(8)
Приймаючи =0,8 мм
. (9)
Для резисторів, що мають :
Приймаємо довжину всіх резисторів як =0,8 мм.
Тоді ширина резисторів:
Для резисторів, що мають :
Приймаємо ширину всіх резисторів як =0,8 мм.
Тоді довжина резисторів:
Також розрахунки проводились за допомогою програми. Результат та текст програми наведені у додатку А.
4. Довжина резистора з урахуванням перекриття
, (10)
де - мінімальний розмір перекриття, обумовлений за даними конструктивно-технологічних обмежень технології; звичайно значення беруть таке, що дорівнює ширині провідника ().
За допомогою графіків коригування довжин резисторів для урахування розтікання паст (додаток А) знахо