где lтехн – минимальная длина резистора, обусловленная возможностями толстопленочной технологии; lтехн = 0,8 мм
Длина резистора определяется из условия выделения заданной мощности:
где Кр – коэффициент запаса мощности, учитывающий подгонку резистора:
Отсюда следует, что Кр = 1.1.
Согласно сказанному выше выбираем длину резистора R3 равной lрасч = 1.7 мм.
Расчетная ширина резистора определяется по формуле:
Длина резистора с учетом перекрытия с контактными площадками:
где е = 0,2мм – минимальный размер перекрытия,
Площадь резистора определяется по формуле:
Размеры резистора R6 аналогичны размерам резистора R3
Расчет резистора R9,
Резистивная паста:
ПР-20К(rS= 20000 Ом/; P0= 50 мВт/мм2)
Принимаем для всех резисторов мощность рассеяния P=0,125 Вт.
Ширина резистора прямоугольной формы должна быть не меньше наибольшего значения одной из двух величин:
где bтехн – минимальная ширина резистора, обусловленная возможностями толстопленочной технологии; bтехн = 0,8
Ширина резистора из условия выделения заданной мощности:
Отсюда следует, что Кр =1+0.1=1.1
Согласно сказанному выше выбираем ширину резистора R9 равной bрасч = 0,8 мм.
Расчетная длина резистора определяется по формуле:
Для резистора R9 lиспр =3,7мм
Для третьей группы:
По рассчитанному значению оптимального удельного сопротивления выбираем пасту с удельным сопротивлением, ближайшим к оптимальному:
- для второй группы выбираем пасту ПР – 100 с удельным сопротивлением 100 Ом;
Определим коэффициенты формы резисторов по формуле:
1) для резистора R2 ,R13 : Кф7 = 51/100=0.51(резистор прямоугольной формы (0.1<=Кф3<=1)
2) для резистора R4 : Кф8 = 22/100=0.22(резистор прямоугольной формы (0.1<=Кф3<=1)
3) для резистора R12 : Кф9 = 820/100=8,2(резистор прямоугольной формы (1<Кф3<10)
Осуществим расчёты:
Расчет резистора R2 ,R13
ПР – 100 (rS= 100 Ом/; P0= 50 мВт/мм2)
Длина резистора прямоугольной формы должен быть не меньше одной из двух величин:
Согласно сказанному выше выбираем длину резистора R2 равной lрасч = 1.2 мм.
Размеры резистора R13 аналогичны размерам резистора R2
Расчет резистора R4
Отсюда следует, что Кр = 1.02.
Согласно сказанному выше выбираем длину резистора R4 равной lрасч = 0,7 мм.
Т.к толстопленочная технология не может позволить изготовление резистора такой толщины, то резистор R4 будет исполнен в виде навесного элемента.
Расчет резистора R12,
Т.к толстопленочная технология не может позволить изготовление резистора такой толщины, то резистор R12 будет исполнен в виде навесного элемента.
Таблица:
резистор
Номинал КОм
L мм
L полн
B мм
S
мм2
R1,R11
2,2
1,4
1,8
2
3,6
R2,R13
0,051
1,2
1,6
2,4
3,84
R3,R6
20
1,7
2,1
3,57
R5
5,1
1,3
3,12
R7
6,8
2,8
3,36
R8,R10
10
R9
100
3,7
4,1
0,8
3,28
Вывод: в данных расчетах были приведены расчеты для трех групп резисторов, они должны наноситься по макс. габаритным параметрам для последующей подгонки. Если номиналы резисторов отличаются в одну сторону, то следует сначала провести отжег ГИС.
Расчет конденсаторов
Рабочее напряжение 12В, относительная погрешность изготовления конденсаторов 10%. Расчет конденсаторов на точность не проводят. Если точность изготовления конденсатора задана выше 15%, необходимо предусмотреть участок подгонки на верхней обкладке.
Выбираем диэлектрическую пасту ПД-1 для C2
Удельная ёмкость :С0=160пФ/см2
Выбираем диэлектрическую пасту ПК1000-30 для C6,C15
Удельная ёмкость :С0=3700пФ/см2
Расчет С2
1) Определяем площадь верхней обкладки конденсатора.
2) Рассчитываем геометрические размеры верхней обкладки конденсатора. Для обкладок квадратной формы.
3) Вычисляем геометрические размеры нижней обкладки конденсатора.
,
где р=0.3 — перекрытие между нижней и верхней обкладками (по таблице 1.5)
4) Определяем геометрические размеры диэлектрика.
где f=0.2 — перекрытие между нижней обкладкой и диэлектриком (по таблице 1.5).
5) Вычисляем площадь, занимаемую конденсатором на плате.
Расчет С15
3)Вычисляем геометрические размеры нижней обкладки конденсатора.
Расчет С6
Вывод: в данных расчетах были приведены расчеты для двух групп конденсаторов, они должны наноситься по макс. габаритным параметрам для последующей подгонки.
Корпус предназначен для защиты микросхемы от механических и других воздействий дестабилизирующих факторов (температуры, влажности, солнечной радиации, пыли, агрессивных химических и биологических сред и т.д.)
Конструкция корпуса должна удовлетворять следующим требованиям: надежно защищать элементы и соединения микросхемы от воздействий окружающей среды и, кроме того, обеспечивать чистоту и стабильность характеристик материалов, находящихся в непосредственном соприкосновении с кристаллом полупроводниковой микросхемы или платой гибридной микросхемы, обеспечивать удобство и надёжность монтажа и сборки микросхемы в корпус; отводить от неё тепло; обеспечивать электрическую изоляцию между токопроводящими элементами микросхемы и корпусом; обладать коррозийной и радиационной стойкостью; обеспечивать надежное крепление, удобство монтажа и сборки корпусов в составе конструкции ячеек и блоков микроэлектронной аппаратуры, быть простой и дешёвой в изготовлении, обладать высокой надёжностью.
Так как наша микросхема будет использоваться в военной промышленности, то целесообразней выбрать корпус. Этот тип корпуса способен обеспечить работу микросхемы в широком диапазоне температур, а так же способен защитить от различного рода физических и химических воздействий. Корпус будет заполнен инертным газом, для предотвращения коррозии. Корпус будет иметь прямоугольную форму, выводы будут располагаться по двум сторонам корпуса.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы были освещены вопросы конструирования и производства толстоплёночных гибридных интегральных схем (ГИС):
1. Порядок расчёта толстоплёночных пассивных компонентов, в частности: толстоплёночные резисторы и толстоплёночные конденсаторы.
2. Были изучены материалы, с помощью которых изготавливаются толстоплёночные ГИС, в частности пасты (фритты) для получения: материалы для плат, проводящих слоёв, резистивных элементов, плёночных конденсаторов.
3. Технологический процесс изготовления толстоплёночных ГИС, в частности: нанесение паст их последующая термообработка, установка выводов, установка полученной платы с выводами в корпус. Также были изучены наиболее применяемые типы корпусов.
Список литературы
1. Коледов Л.А. - Конструирование и технология микросхем. М.: Высшая школа, 1984.
2. В.Г. Барышев, А.А. Столяров Методические указания. Издательство: КФ МГТУ 1987г.
3. А.В. Нефедов, В.И. Гордеева – Отечественные полупроводниковые приборы и их зарубежные аналоги. М.: Радио и связь, 1990.
4. Диоды, тиристоры, транзисторы и микросхемы широкого применения. Справочник. / Б.Ф. Бессарабов, В.Д. Федюк, Д.В. Федюк – Воронеж: ИПФ “Воронеж”, 1994г.
5. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справ. пособие/ Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликова, Т.П. Новикова. – М.: Радио и связь, - 1984. – 256 с., ил.
6. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем. - М.: Радио и связь, 1983.
7. Пономарёв М.Ф. Конструкции и расчёт микросхем и микроэлементов ЭВМ. М.: Радио и связь, 1982.
8. Конструирование и расчёт больших гибридных интегральных схем, микросборок и аппаратуры на их основе. Под ред. Б.Ф. Высоцкого, М.: Радио и связь, 1981.
9. http://www.fips.ru/
Страницы: 1, 2, 3, 4