Реферат: Технология изготовления микросхем

               АННОТАЦИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО КУРСУ

               «КОНСТРУИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ МИ И МС»

                      Автор: Олейников ПС-466

  При выполнениикурсового проекта были получены как теоретические на-

выки  ( в Iсеместре 1996 года) ,  так и практические( во II семестре

1997 года).

  Изучилисобственно разработанный технологический процесс на практике

в лаборатораных условиях от начала до конца, а именно :

  1. Расчетэлементов гибридной ИМС.

  2. Разработкатопологии гибридной ИМС.

  При разработкетопологии учитывают особенности тонкопленочной техно-

логии, конструктивные и технологические ограничения.

    Разработаннаятопология должна :

  — cоответсвоватьпринципиальной электрической схеме;

  — yдовлетворятьвсем предъявленным конструктивным требованиям;

  — быть  составлена таким образом, чтобы дляизготовления  микросхемы

   требоваласьнаиболее простая и дешевая технология;

  — oбеспечитьзаданный тепловой режимы и возможность проверки элемен-

   тов в процессеизготовления;

  3. Составлениетаблицы координат  пленочныхэлементов  ГИС ,

     ( и введение вкомпьютер).

  4. Созданиефотооригинаов с помощью координатографа.

 (5. Созданиефотошаблонов (в НИИ). )

  6. Напылениеподложки с помощью установки вакуумного напыления.

  На платупервоначально напыляется сплошная пленка резистивного мате-

риала ,  а поверхнее сплошная пленка проводникового матeриала. Затем

наносится фоторезист, который экспонируется черезфотошаблон, проявля-

ется  изадубливается.  Через  окна в фоторезисте травителем удаляются

участки одновременно проводниковой и резистивной пленкитам, где в со-

ответствии с топологическим чертежом поверхность платыостается свобо-

дной.

  Далее проводитсявторая фотолитография, в результате которой селек-

тивным травителем с поверхности резистивной пленкиудаляется проводни-

ковая пленка в тех местах, где должны быть резисторы.

  Резистивные  пленки играют роль подслоя для улучшенияадгезии токоп-

роводящих пленок к плате.

  Диэлектрикипленочного конденсатора напыляются и проводниковая плен-

ка верхней обкладки напыляются через маски. Этообъясняется отсутстви-

ем  надежныхселективных травителей,  которыевоздействовали бы только

на диэлектрические пленки, не повреждая нижележащиепроводниковые.

  7. Создание масокдля диэлектрического слоя и слоя верхней обкладки

     конденсатора.

  8. Двойнаяфотолитография резистивного слоя и слоя нижней обкладки

     конденсатора.

  9. Напыление спомощью масок остальных слоев (кроме защитного).

 10. Нанесениезащитного слоя с помощью фотолитографии.

  Эти основные 10операций были успешно освоены при проведении практи-

ческой части курсового проекта.

     Задачи и целикурсового проекта выполнены :

  Задачей курсовогопроекта являлась разработка конструкции ИМС в соо-

тветствии  сзаданной в техническом задании принципиальной электричес-

кой схемой и схемы технологического процесса сборкиданной микросхемы.

  Целью  работы над курсовым проектом являлосьприобретение практичес-

ких навыков решения инженерной задачи создания конкретногомикроэлект-

ронного изделия,  атакже закрепление, углубление и обобщение теорети-

ческих знаний, приобретенных на предыдущих этапахобучения.  (В допол-

нение  в концекурсового проекта приведена схема выбранного технологи-

ческого процесса.)

  Подводя  итоги проделанной работы,  важно отметить,  что конструкция

данной микросхемы была разработана по материалам,предложенным в мето-

дической литературе по курсовому проектированию.

  Примененые  конструктивно-технологические  решения должны,  на  наш

взгляд обеспечить необходимые электро-техническиепараметры пленок.

                                — 1 -

                             СОДЕРЖАНИЕ:                           стр.

  Задание накурсовой проект и исходные данные к проекту............1а

  ВВЕДЕНИЕ ИПОСТАHOВКА ЗАДАЧИ......................................2

  АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ............................2

  ВЫБОР  МАТЕРИАЛОВ

    Подложки ГИС иее размеры.......................................3

    Пленочныеэлементы: резисторы и конденсаторы...................4

    Проводники иконтактные площадки................................4

    Выбор навесныхэлементов для ГИС................................5

    Kраткиехарактеристики основных методов формирования

   конфигураций элементовтонкопленочных ГИС........................5

  РАСЧЁТ РЕЗИСТОРОВПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ.............................6

  РАСЧЁТСОПРОТИВЛЕНИЙ КОНТАКТНЫХ ПЕРЕХОДОВ ТИПА

  «РЕЗИСТОР — ПРОВОДНИК»............................................10

  РАСЧЕТ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХКОНДЕНСАТОРОВ...............................11

  РАЗРАБОТКАТОПОЛОГИИ ИМС..........................................13

    Топологическиерасчеты..........................................13

  СХЕМАТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕСА....................................16

  ГРАФИЧЕСКОЕПРИЛОЖЕНИЕ (СПИСОК СХЕМ, ЧЕРТЕЖЕЙ И Т.П.)

    Маршрутныекарты технологического процесса… П1

    Схемаэлектрическая принципиальная… П2

    Расчетырезисторов… П3

    Расчетыконденсаторов… П4

    Топологическиечертежи слоев… П5

    Чертежсовмещённой топологии… П6

    Сборочныйчертёж микросхемы… П7

    Чертёжплаты… П8

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................20

   СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ................................................21

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 2 -

                     ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНOВКА ЗАДАЧИ

  Интегральнаямикросхема (ИМС) — это конструктивно законченое изделие

электронной техники, выполняющее определенную функциюпреобразования и

содержащее совокупность электрически связанных между собой электрора-

диоэлементов (ЭРЭ), изготовленных в единомтехнологическом цикле. Ра-

зличают полупроводниковые и пленочные ИМС.

  — Полупроводниковая ИМС — та микросхема, все элементы и межэлементные

соединения которой выполнены в объеме и на поверхностиполупроводника.

  — Пленочная ИМС — та микросхема, все элементы и межэлементные которой

выполнены в виде пленок.

  Гибридная ИМСсодержит, кроме пленочных элементов, также компоненты.

  В  зависимости от толщины пленок и способа их получения пленочные и

гибридные микросхемы подразделяют на тонко- итолстопленочные.

  — ТонкопленочнаяИМС — интегральная микросхема с толщиной пленок до 1

мкм, элементы которой изготавливаются преимущественнометодами вакуум-

ного распыления и осаждения .

  — ТолстопленочнаяИМС  — интегральная  микросхема с толщиной  пленок

10-70 мкм, элементы которой изготавливаются методами фарентной печати

(сеткография).

  В  нашем случае мы будем изготавливать гибриднуютонкопленочную ИМС,

так  как  последняя представляет собой комбинацию пленочных пассивных

элементов  ЭРЭ(резисторы,  конденсаторы) с миниатюрнымибескорпусными

дискретными активными приборами (транзисторы и т.п.)

  Краткаяклассификация ИМС представлена на рис. 1    [3]

                 ┌────────────────────────┐

                 │ Интегральные микросхемы│

                 └────────────┬───────────┘

       ┌──────────────────┬──┬┴────────┬─────┬────────┐

       │Полупроводниковые │ │Гибридные│    │ Прочие │

       └─┬────────────────┘  └─────────┘    └────┬───┘

┌─────────┴─┐        ┌─────────┬───────┬─────────┬┴─┬────────────┐

│Совмещенные│---------│Пленочные│       │Вакуумные│  │Керамические│

└───────────┘        └─────────┘      └─────────┘ └────────────┘

                               рис. 1

  Элементы  ИМС располагаются на небольшой площади плотнодруг к другу

и  формируются  одновременно. Это обуславливает малый технологический

разброс  ихпараметров .  При разработке ИМСстремятся выбрать схемное

решение с минимальным количеством пасствныхэлементов,  так как резис-

торы и конденсаторы занимают значительную площадь платыИМС. К тому же

технологмческие возможности создания этих элементов сдостаточной точ-

ностью номиналов ограничены.

            АНАЛИЗТРЕБОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

  МикросхемаК2УС261А обладает широкими функциональными возможностями.

Она может быть использована как дифференциальныйусилитель, широкопо-

лосный  усилитель сэмиттерным повторителем и т.п. Напряжение питания

12.6  В +/-  10%, потребляемая  мощность не более 23мВт. ИМС К2УС261А

предназначена  дляиспользования в коротковолновой и ультракоротковол-

новой радиоаппаратуре на частотах до 200 МГц.

   Срокслужбы.........................................15000 ч

   Максимальнаярабочая температура....................120 С

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 3 -

  Анализируя схемуэлектрическую принципиальную, можно утверждать, что

данная ИМС является микросхемой 2-й степениинтеграции.  При ее произ-

водстве можно использовать различные методы формированияэлементов.  В

случае  массовогопроизводства лучше применить фотолитографический ме-

тод.  При серийноми мелкосерийном производстве больше подходит масоч-

ный метод [1]. Для упрощения технологического процесса мыбудем приме-

нять комбинированный метод:  резисторыи проводники изготовим двойной

фотолитографией, а конденсаторы — методом свободноймаски.

  Задачи и целикурсового проекта :

  Задачей курсовогопроекта является разработка конструкции ИМС в соо-

тветствии  сзаданной в техническом задании принципиальной электричес-

кой схемой и схемы технологического процесса сборкиданной микросхемы.

  Целью  работы над курсовым проектом являетсяприобретение практичес-

ких навыков решения инженерной задачи создания конкретногомикроэлект-

ронного изделия,  атакже закрепление, углубление и обобщение теорети-

ческих знаний, приобретенных на предыдущих этапахобучения.  (В допол-

нение  в концекурсового проекта приведена схема выбранного технологи-

ческого процесса.)

                     ВЫБОР  МАТЕРИАЛОВ

                Подложки ГИС и ее размеры                    [2]

                *************************

  Подложки  в ГИС служат диэлектрическим и механическимоснованием для

расположения активных и пассивных элементов, а такжепленочных и наве-

сных  элементов.  Подложка изолирует отдельныеэлементыГИС и является

теплоотводным элементом  конструкции .  Поэтому подложка должна иметь

гладкую и плоскую поверхность, высокое объемноесопротивление, химиче-

скую инертность к нанесенным пленкам,  высокую электрическую и механи-

ческую прочность, высокую рабочую температуру и небольшуюстоимость.

  Выбор того илииного материала зависит от наличия. Мы в качестве по-

дложки будем использовать либо СИТАЛЛ, либо ПОЛИКОР.  Это наиболее де-

шевые материалы , коме того, они имеют наименьший коэффициент линей-

ного расширения, что может определять стабильностьпараметров ГИС. СИ-

ТАЛЛЫ представляют собой аморфно-кристаллические стекла.Они допускают

обработку поверхности  до высокого классачистоты ,  обладают высокой

механической прочностью  и удовлетворительнойтеплопроводностью.  Эти

материалы используются в основном в маломощных ГИС, таккак имеют ма-

лую теплопроводность.

  Габаритные  размеры подложек стандартизированы.  Размеры подложек из

ситалла и поликора преимущественно 48 х 60 мм, толщина0.5-0.6 мм.

  Платытонкопленочных ГИС должны быть дешевыми, иметь высокую2 меха-

ническую прочность, теплопроводность, термостойкость ихимическую сто-

йкость.

  Высокая механическаяпрочность керамики позволяет использовать плату

в качестве детали корпуса с отверстиями, пазами, авысокая теплопрово-

дность дает возможность изготовлять мощные микросхемы.

  Самую высокуютеплопроводность имеет бериллиевая керамика, но в мас-

совом производстве  ее  не используют из-за высокой токсичности окиси

бериллия. Керамику  типа «поликор»и «ситалл»  применяют длясоздания

многослойных тонкопленочных ИМС.

  Точностьизготовления пассивной части микросхемы в значительной мере

зависит  от плоскотностии шероховатости платы.  Максимальнаякривизна

поверхности (макронеровность) не должна превышать 4 мкмна 1 мм. Шеро-

ховатость (микронеровность)  рабочейповерхности платы должна быть не

ниже 8-го класса (высота неровностей 0,32-0,63 мкм). Болеевысокая чи-

стота обработки  поверхности платы,  так как агдезия толстых пленок к

шероховатой поверхности лучше,  а влияние микронеровностей мало сказы-

вается на свойствах пленок толщиной 10-70 мкм.

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 4 -

  Размеры  плат определяются конкретной конструкциейкорпуса.  Толщина

плат  0,6-1,0  мм. С  учетом  выбранного металлостеклянного  корпуса

1206(153.15-1) и топологических расчетов размер платыбудет 16,0 х 15,0

мм.

            Пленочные элементы: резисторы и конденсаторы       [2]

            *********************************************

  ТонкопленочныеРЕЗИСТОРЫ являются наиболее распространенными элемен-

тами ИМС и могут быть изготовлены из разныхматериалов:  из металлов и

их сплавов, из смесей металлов и полупроводников, изсмесей металлов и

диэлектрических материалов  .   Чаще всего  используется  ХРОМ ГОСТ

5905-67, имеющий  сопротивление  квадрата пленки от 200 до 600 Ом/■ и

обладающий мощностью рассеяния около 10 мВт/мм^2. Приэтом он довольно

стабилен  вовремени.  Тонкопленочные резисторырасполагают на гладкой

поверхности защитного диэлектрика,  не содержащей ступенек.  Основными

параметрами резистивных  материалов  являются удельное сопротивление

квадрата резистивной пленки ,  температурный коэффициент сопротивления

и допустивная мощность рассеяния.

  Наилучшим  материалом для обкладок КОНДЕНСАТОРОВ является алюминий,

который, однако имеет плохую адгезию к подложке.  Обкладки конденсато-

ров должны иметь высокую проводимость,  коррозионную стойкость, техно-

логическую совместимость с материалом подложки идиэлектрика конденса-

тора:  ТКЛР,  близкие к ТКЛР подложки и диэлектрика,хорошую адгезию к

подложке и диэлектрику, высокую механическую прочность.

  Материалдиэлектрика должен иметь хорошую адгезию к подложке и мате-

риалу обкладок, обладать высокой электрической прочностьюи малыми по-

терями, иметь высокую диэлектрическую проницаемость иминимальную гиг-

роскопичность, не разлагаться в процессе формированияпленок.  При из-

готовлении  пленочных  конденсаторов рекомендуется применятьмоноокись

кремния или моноокись германия, как наиболеетехнологичные. Для созда-

ния ГИС неоходимы резистивные пленки с удельнымповерхностным сопроти-

влением  Ps  (ro) от  десятков  до десятков тысяч ом на квадрат.  Чем

меньше толщтна пленок, тем выше Рs.

                   Проводники и контактные площадки           [2]

                   ********************************

  ПРОВОДНИКИ.  Элементы ИМС  электрически соединены междусобой с по-

мощью алюминиевой разводки толщиной до 0.8 мкм.

  КОНТАКТНЫЕПЛОЩАДКИ.  Контактные площадки (КП),располагаемые обычно

по периферии полупроводникового кристалла,  служат для создания полуп-

роводниковой схемы с выводами с помощью золотых илиалюминиевых прово-

лочек  (методом  термокомпрессии).  Для КП используют тот же материал,

что и для создания разводки (обычно алюминий).

  Проводники  и контактные площадки должны иметь малоеудельное сопро-

тивление ,  хорошуюадгезию к подложке высокую коррозионную стойкость.

Для  изготовления  проводников и контактных  площадок  могут быть ис-

пользованы различные металлы,  отличающиесядруг от друга по величине

электропроводности и по прочности сцепления с подложкой.Первоначально

на  подложку  наносится пленка материала ,  имеющего хорошую адгезию к

подложке (нихром или титан),  затем — материал с высокой удельной про-

водимостью (алюминий, медь и др.),  после чего — пленкаиз материала,

обеспечивающего условия для припайки или приваркипроволочных или дру-

гих выводов,  атакже защиту проводниковой дорожки от внешних воздейс-

твий.

  Металлы ,  обладающие высокой электропроводностью,имеют, как прави-

ло, неудовлетворительную прочность сцепления сподложкой.  И лишь АЛЮ-

МИНИЙ  используетсябез подслоя в качестве материала для проводников и

контактных площадок. Остальные металлы применяют с подслоем для повы-

шения адгезии проводников к подложке.

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 5 -

                  Выбор навесных элементов для ГИС            [2]

                  ********************************

  Использованиенавесных элементов в ГИС чаще определяется соображени-

ями экономии места на плате или связано с трудностямиобеспечения тре-

буемых точностных характеристик пленочных элементов.  В нашем случае в

качестве  навесных  элементов ГИС применяем бескорпусныетранзисторы.В

гибридных пленочных  микросхемах широкоприменяют в качестве навесных

элементов миниатюрные полупроводниковыеприборы: транзисторы,  диоды, и

т.д.

  Важнейшимитребованиями,  предъявляемыми к этимкомпонентам ГИС, яв-

ляются  малыегабариты и вес.  Недостатком приборов сгибкими выводами

является  трудностьавтоматизации процессов их сборки и монтажа в кор-

пусе  ГИС.  Применение приборов с шариковыми выводамизатрудняет конт-

роль процеса сборки. Приборы с балочными выводами дороги,но позволяют

автоматизировать сборку, увеличивать плотность монтажа.

         Kраткиехарактеристики основных методов формирования

             конфигураций элементов тонкопленочных ГИС          [1]

        *****************************************************

  Для формированияконфигураций проводящего, резистовного и диэлектри-

ческого слоев используют различные методы:

1.  Масочный  — соответствующие  материалы напыляют на подложку через

   съемные маски

2. Фотолитографический — пленку наносят на всюповерхность подложки, а

   затемвытравливают с определенных участков

3. Электроннолучевой  — некоторые  участки пленки удаляют позаданной

   программе сподложки испарением под воздействием электронного луча.

4. Лазерный — аналогичен электроннолучевому, тольковместо электроного

применяют луч лазера.

  Наибольшеераспространение получили два первых способа , а также их

комбинации.

    МАСОЧНЫЙМЕТОД.(кратко)

 Последовательностьнапыления для масочного метода:

   1. Резисторов;

   2. Проводников иконтактных площадок;

   3. Межслойнойизоляции;

   4. Проводников;

   5. Нижнихобкладок конденсаторов;

   6. Диэлектрика;

   7. Верхнихобкладок конденсаторов;

   8. Защитногослоя;

 (При отсутствииконденсаторов исключаются операции 5-7, а при отсутс-

твии пересечений — операций 3,4)

   ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД. При этом методе используют два варианта

технологии.

  Первый вариант :

  1. Напылениематериала резистивной пленки;

  2. Напылениематериала проводящей пленки;

  3. Фотолитографияпроводящего слоя;

  4. Фотолитографиярезистивного слоя;

  5. Нанесениезащитного слоя;

  Второй вариант :

  1. Напылениематериала резистивной пленки;

  2. Напылениематериала проводящей пленки;

  3. Фотолитографияпроводящего и резистивного слоев;

  4. Фотолитографияпроводящего слоя;

  5. Нанесениезащитного слоя;

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 6 -

    КОМБИНИРОВАННЫЙМАСОЧНЫЙ И ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ.

 При этом методетакже используют два варианта технологии.

  Первый вариант :

  1. Напылениерезисторов через маску;

  2. Напылениепроводящей пленки на резистивную;

  3. Фотолитографияпроводящего слоя;

  4. Поочередноенапыление через маску нижних обкладок, диэлектрика и

     верхнихобкладок конденсаторов;

  5. Нанеснениезащитного слоя;

  Второй вариант :

  1. Напылениерезистивной пленки;

  2. Напылениепроводящей пленки на резистивную;

  3. Фотолитографияпроводящего и резистивного слоев;

  3. Фотолитографияпроводящего слоя, напыление через маску нижних

    обкладок, диэлектрика и верхних обкладок конденсаторов;

  4. Нанеснениезащитного слоя;

  Подробнее  рассмотреть этапы метода ФОТОЛИТОГРАФИИ — см.  СХЕМА ВЫБ-

РАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕСА.

             РАСЧЕТРЕЗИСТОРОВ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ

  Как было ужесказано выше,  изготовление пленочныхрезисторов и про-

водников будет осуществляться в два этапа:  напыление пленок необходи-

мых материалов,  азатем будет произведено двойное селективное травле-

ние. Ниже представлены основные технологические параметрыэтих процес-

сов,  удельноесопротивление контакта (Rкп) взято из условия, что про-

цесс напыления пленок происходит без разгерметизациирабочей камеры.

  Погрешностьширины резистора дb........................0.01 мм

  Погрешность длинырезистора дl.........................0.01 мм

  Погрешностьр■.........................................2.5 %

  Удельноесопротивление контакта, Rкп...................0.2 Ом мм¤

  Погрешностьсовмещения (дельта совм)...................0.1 мм

  Минимальнаядопустимая длина резистора lmin............0.1 мм

  Минимальнаядопустимая ширина резистора bmin...........0.1 мм

 Характеристикаматериала:

 ХРОМ.

  Сопротивлениер■.......................................500 Ом/■

  Температурныйкоэфф. сопротивления, ТКС................6.10-5 Ом/ С

  Погрешностьстарения, ст...............................0.1 %/час

  Исходнми даннымидля расчета пленочных резисторов служат номинальное

сопротивление R, рассеиваемая мощность Р, допустимая погрешность соп-

ротивления Vr.  ( Вкачестве дополнительных ограничений могут быть за-

даны рабочее напряжение Uраб, частота fраб и др.

  Вообще,  расчет резистора начинают с выбора резистивного материала.

При этом необходимо учитывать ,  что коэффициент формы тонкопленочного

резистора  прямоугольной   конфигурации  должен находиться в пределах

0.1< kф < 100. Причем это по методу фотолитографии. Необходимо также

учитывать,  что прирасчете группы тонкопленочных резисторов, входящих

в  состав  одной ИМС и располагаемых на одной плате , крайне нежела-

тельно одинаковую толщину пленочных резисторов.

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 7 -

  Для нашеговарианта исходные данные представлены в таблице.1

                         Tаблица.1

┌──┬───────┬────────┬──────────────┐  а также :

│No│Номинал│ Допуск │Рассеиваемая │      — максимальнаярабочая темпе-

│  │R, Ом  │ +/- %  │ мощность     │ ратура Тmax = +60 ...+120  С,

├──┼───────┼────────┼──────────────┤     — длительность работы микрос-

│1 │ 100  │+/- 14  │ 1*10^-14     │ хемы t = 12000… 15000 ч,

│2 │ 100  │+/- 14  │ 1*10^-14     │     — массовое производство,

│3 │ 1200 │+/- 20  │   0.3       │     — шаг координатнойсетки 0.01

│4 │ 30000 │+/- 14  │  3          │  мм (в зависимости от координато-

│5 │ 11000 │+/- 20  │  3          │  графа)

│6 │ 4300 │+/- 20  │   8         │     -  температурный коэффициент

│7 │ 24000 │+/- 20  │  2          │  сопротивления а RT,

│8 │ 11000 │+/- 20  │  1          │     - относительная  погрешность

│9 │ 4300 │+/- 20  │   21        │  старения  на заданное число  ча-

└──┴───────┴────────┴──────────────┘  сов Vст.

   Примечание :

  Все  расчеты были проведены на компьютере сиспользованием программ-

ного пакета «MathCAD 2.0 ver.» по методике,указанной в [2].

  Результатырасчетов указаны ниже, а также в приложении.

  Итак,

 1. Определяемудельное (оптимальное) сопротивление р■:

               n

                 Ri

              i=1

      р■=   --------       , где n — общее количество резисторов,

              n   1

                 ----

             i=1  Ri

  Для нашеговарианта резистивный материал — ХРОМ, для которого р■ от

50 ....  600Ом.  Поэтому дальнейший расчет будемпроизводить для р■ =

= 500 Ом/■.

  2. Коэффициентформы каждого резистора:

         Кф = R /p■ ,

  Если коэффициентыформы разные ,  то есть их значения от< 1 до >10.

А это значит, что у резисторов :

 ┌───┐  ┌───┐

  │ ─┼───┼─ -│---         |    l      |

  │ |│   │ | │       ┌───┐            ┌───┐

  │ |│   │ | │        │ ─┼────────────┼─  │--

  │ |│   │ | │  b    │ | │           │ | │ b

  │ |│   │ | │        │ ─┼────────────┼─  │--

  │ |│   │ | │       └───┘            └───┘

  │ ─┼───┼─ -│---              (Б)

 └───┘ l└───┘

       (А)

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 8 -

            |             L               |

            |                            ┌───┐

            |  ┌────────────┐    ┌───────┼─-│----

            |   │ +--------+ │    │ +-----│-| │

            |   │ |┌────┐ | │    │ |┌───┼─ │

            |   │ | │ a  │ | │    │ | │   └───┘

            |   │ | │    │ | │    │ | │           B

       ┌───┐  │ | │    │ |│    │ | │ lcp

       │ ─┼───┘ | │    │ | └---─┘ |│

        │|-│-----+ │    │ +-- b---+ │

       │ ─┼───────┘   └────---─────┘------------

       └───┘                 (В)

                               рис.2

    -  R1 и R2 (Кф < 1) -  длина l < ширины b, (рис.2 (А))

    -  R3, R6 и R9 (1 < Кф < 10) — длина l> ширины b, (рис.2 (Б))

    -  R4, R5, R7 и R8 (Кф > 10) — форма меандра(змейка), (рис.2 (В))

  3. Относительноеизменение сопротивления при наибольшей рабочей тем-

     пературе:

      Vт = a RT (Tmax — 20 ) 100% ,

  4. Максимальнодопустимое значение относительной погрешности коэффи-

     циента формырезистора:

      Vк.ф.доп = Vr- Vp■ — Vт — Vст — Vкп,   — где

   Vr — допуск,

   Vp■  — относительная погрешность воспроизведениявеличины удельного

поверхностного сопротивления  (в зависимости отвыбранного техпроцес-

са),

   Vкп = 2 Rкп / R, задается при расчетах 2...3 %.

  5. Один  из минимальных размеров каждого резистора ( для различных

     коэффициентовформы — по-разному ), исходя из полученного значе-

     ния Vк.ф.доп:

    Найдем  для  R1и R2 (Кф < 1), (длина l < ширины b), (рис.2 (А))

                  b +  l/Kф

       bmin [V] =----------- ,

                   Vк.ф.доп

   Найдем размерыдля  R3, R6 и R9 (1 < Кф <10)(длина l > ширины b),

    (рис.2 (Б))

                  l +  b/Kф

       lmin [V] =----------- ,

                  Vк.ф.доп

    Найдемгеометрические размеры для R4, R5, R7 и R8 (Кф > 10)

  (форма меандра), (рис.2 (В))

  6. Один  из минимальных размеров каждого резистора ( для различных

     коэффициентовформы — по-разному ),  исходя издопустимой рассе-

     иваемоймощности Р:

    При Кф > 1 :

                    P

       bmin [P]=  ------   , где Р0 — удельная рассеиваемая мощность.

                  P0 + Kф

<span Courier New";mso-fareast-font-family: Batang;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:KO;mso-bidi-language:AR-SA">

                                — 9 -

    При Кф < 1 :

                  P + Kф

       bmin [P]=  ------   , где Р0 — удельная рассеиваемая мощность.

                    P0

  7. Определяемодин из минимальных размеров:

     bmin = max { bmin [V], bmin [P],bmin [m] },  или

     lmin = max { lmin [V], lmin [P], lmin [m]},

    где bmin [m], lmin [m] — минимально допустимые размеры элемента,

        обусловленные технологическим процессом.

  8. Полученныезначения bmin (lmin) округляем до ближайшего большего

     размера,кратного шагу координатной сетки, равному 0.01 мм.

  9. Определяемвторой размер резистора:

     l = bо Kф,  или b = lо Kф .

  10.Округляем  полученные величины доближайшего большего значения,

      кратного шагукоординатной сетки и определяем площадь, занимае-

      муюр

еще рефераты
Еще работы по технологии