Розробка топології і конструкції гібридної інтегральної схеми типу "Підсилювач НЧ К2УС372"
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Розробка топології і конструкції гібридної інтегральної схеми типу Підсилювач НЧ К2УС372
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
До курсової роботи з дисципліни
Основи мікро- та наноелектроніки
Одеса 2010р.
Зміст
Вступ
- Загальний опис, призначення та область застосування ІС, що проектується
- Аналіз завдання
- Вибір технологічного процесу
- Вибір матеріалу
- Розрахунок товстоплівкових резисторів
- Визначення розмірів плати
- Розробка топології і мікросхеми
Висновок
Список літератури
Вступ
Сучасний етап розвитку радіоелектроніки характеризується широким використанням інтегральних мікросхем в усіх радіотехнічних системах. Це повязано із 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 мікромініатюризації електрорадіоелементів та самої апаратури. Ці проблеми успішно вирішуються застосуванням мікроелектроніки. Мікроелектроніка це розділ електроніки, який охоплює дослідження та розробку якісно нового типу електронних апаратів, інтегральних мікросхем та принципів їх використання.
Основна задача курсового проекту розрахунок і розробка топології і конструкції функціональних вузлів радіоелектронної апаратури (РЕА) у виді гібридних інтегральних схем (ГІС) і мікро збірок (МЗБ), а також технологічного маршруту їхнього виробництва відповідно до заданої в технічному завданні (ТЗ) принципової електричної схеми.
Мікроелектроніка характеризується тим, що замість виготовлення окремих деталей, з яких будується радіотехнічний пристрій чи апаратура виготовляють окремі функціональні вузли мікросхеми. Формування інтегральної мікросхеми в мікрообємі твердого тіла та електронного машинобудування на основі нової технології.
Гібридна інтегральна схема це мікросхема, яка створюється на поверхні діелектричної підкладки, що виконує функції механічного носія і іноді тепловідводу. На параметри елементів і компонентів схеми підкладка не впливає.
Метою даної курсової роботи є закріплення отриманих теоретичних знань і придбання практичних навичок рішення інженерних задач по проектуванню мікроелектронних виробів.
1. Загальний опис, призначення та область застосування ІС, що проектується
Мікросхема К2УС372 являє собою підсилювач низької частоти. Схема забезпечує вихідну потужність 3 Вт. Номінальна напруга живлення мікросхеми плюс 12 В. Допустимі відхилення напруги живлення від номінального плюс 3 В, мінус 4,8 В.
Електричні параметри мікросхеми К2УС372 при Uдж.ж.=12,8В і Rн=3,9Ом приведені в таблиці 1.
Таблиця 1
2. Аналіз завдання
Основна задача даної курсової роботи полягає в розробці конструкції 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 виробника, мають ряд переваг:
1) забезпечують широкий діапазон номінальних значень параметрів;
2) менші межі допусків і кращі електричні характеристики пасивних елементів
В якості навісних компонентів в ГІС використовуються мініатюрні конденсатори, резистори, котушки індуктивності, дроселі, трансформатори. В даному завданні навісними компонентами є транзистори.
Наявність певного числа контактних зварних зєднань обумовлює меншу надійність ГІС у порівнянні із напівпровідниковою. Проте можливість проведення попередніх іспитів і відбору активних і пасивних навісних компонентів дозволяє створити ГІС і мікро збірки достатньо високої надійності. В даній курсовій роботі обєктом проектування є підсилювач НЧ К2УС372, який містить в собі 15 резисторів, 5 транзисторів. Електрична принципова схема наведена у додатку Б. Технологія виготовлення даної ГІС товстоплівкова. Вихідні дані наведені у таблиці 2.
Таблиця 2
Позначення на схеміНайменування та типДаніКіл.ПриміткаR1Резистор 15К Ом5,4 мВт1R2,6Резистор 5К Ом1,8 мВт2R3Резистор 45 Ом 10 мВт1R4Резистор 850 Ом10мВт1R5Резистор 10К Ом2 мВт1R7Резистор 2,9К Ом1 мВт1R8Резистор 20К Ом8 мВт1R9Резистор 100 Ом1 мВт1R10,12Резистор 4К Ом12 мВт2R11Резистор 3К Ом8,8 мВт1R13,15Резистор 25 Ом5мВт2R14Резистор 1,5К Ом20 мВт1VT1Транзистор КТ-331 Б1НавіснийVT2-//-1-//-VT3-//-1-//-VT4-//-1-//-VT5-//-1-//-3. Вибір технологічного процесу
Суть товстоплівкової технології полягає в тому, що на діелектричну підкладку через трафарет послідовно наносять і вжигають шари різних провідникових, резистивних і діелектричних паст. В результаті отримують шари заданої конфігурації, які служать для формування провідників, резисторів і конденсаторів товстоплівкової мікросхеми. В якості матеріалу підкладки, як правило, використовують кераміку з розвиненою шорсткою поверхнею для підвищення сил зчеплення плівки з підкладкою.
За технологічним принципом виготовлення гібридних інтегральних мікросхем ділять на товстоплівкові і тонкоплівкові. При виготовленні товстоплівкових мікросхем на ізолюючу підкладку наносять через сітку-трафарет провідникові, резистивні і діелектричні композиції з подальшим вжи