Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

11
сложной формы (рис. 1.1 б, в , г); при 0,3 К
Ф
1 резистор прямоугольной
формы , у которого длина меньше ширины (рис. 1.1 д ). Резистор с К
Ф
<
0,3 конструировать не рекомендуется . В этом случае возможно
использование конструкции резистора с внутренней контактной
площадкой (рис. 1.1 e)
Если в одной схеме содержатся низкоомные и высокоомные резисторы, то
возможно использование двух резистивных материалов , хотя это усложняет
технологию изготовления ИМС.
4. Дальнейший расчет проводят в зависимости от формы резисторов .
Расчет прямоугольных полосковых резисторов
Для резисторов прямоугольной формы с К
Ф
1 сначала определяют ширину,
а затем длину резистора - Ширину резистора определяют из условия
b
расч
mах { b
техн
, b
точн
, b
р
}, (1.8)
где b
техн
, b
точн
, b
р
- минимальное значение ширины резистора, обусловленное
технологическими возможностями изготовления, точностью
воспроизведения и мощностью рассеяния соответственно.
а) Значение b
техн
определяется возможностями технологического процесса;
б) Ширина резистора, определяется точностными характеристиками
b
точн
( b + l / К
Ф
) /
Кфдоп
(1.9)
где b и l - абсолютные погрешности изготовления ширины и длины
резистора.
Если b = l, то
b
точн
b ( К
Ф
+ 1 ) / ( K
Ф
Кфдоп
)
в ) Минимальное значение b
p
определяют по формуле
Ф0H0
P
KP
P
RP
RP
=
=
b
(1.10)
Для b
расч
выбирают наибольшее значение из полученных b
техн
, b
точн
, b
р
.
Затем находят топологическую ширину резистор а b
топ
. (ширину на чертеже
топологии). За b
топ
принимают большее, чем b
расч
значение, кратное шагу
74
Расчет С1 = С2 = 3350 пФ ± 15%; U
p
= 10 В .
5. K = 1, т.к . 3350 пФ / 290 пФ /мм
2
> 5 мм
2
.
6.
2
мм 511
2901
3350
,=
=
=
0
Н
СК
С
S .
7.
мкм1520см10521
29000
508850
5
,,
,
d =⋅=
=
;
8.
мкм; 3398 мм 39835511ВА
ВВ
=,=,==
А
Втоп
= В
Втоп
= 3400 мкм = 3,4 мм;
А
Нтоп
= В
Нтоп
= 3400 + 2(200+50) = 3900 мкм = 3,9 мм;
А
д топ
= B
д топ
= 3900 + 2(100+50) = 4200 мкм = 4,2 мм;
S
C1C2
= (4,2)
2
=14,64 мм
2
.
Рис. 2.10. Чертеж топологии конденсаторов С1 и С2.
2.3.4. Определение площади платы.
1. Принимаем коэффициент использования площади платы К = 2,5
(Обычно К = 2 3).
2. Определяем площадь, занимаемую элементами и компонентами схемы :
Σ S
Ri
= 0,191 + 0,928 + 0,61 +1,270 3,0 мм
2
;
                               РасчетС1 = С2 = 3350 пФ ± 15%; Up = 10 В .                 сл ожнойфор мы (р ис. 1.1 б, в , г); пр и 0,3 ≤ К Ф ≤ 1 р езистор пр ямоугол ьной
                                                                                          фор мы, ук отор ого д л ина меньше шир ины (р ис. 1.1 д ). Ре зистор с К Ф <
5. K = 1, т.к . 3350 пФ / 290 пФ /мм2 > 5 мм2.
                                                                                          0,3 к онстр уир ов ать не р е к оме нд уе тся. В э том сл уч ае в озможно
        СН     3350                                                                       испол ьзов ание к онстр ук ции р е зистор а с в нутр е нне й к онтак тной
6. S =       =        = 11,5 мм2 .
       К ⋅ С0 1 ⋅ 290                                                                     пл ощад к ой (р ис. 1.1 e)
                 0,0885 ⋅ 5                                                         Е сл и в од ной схеме сод ер жатся низк оомны е и в ы сок оомны е р е зистор ы , то
7. d =                      = 1,52 ⋅ 10 −5 см= 0,152 мк м;
                   29000                                                            в озможно испол ьзов ание д в ухр е зистив ны хматер иал ов , хотя э то усл ожняет
8. А            =В           = 11,55 = 3,398 мм= 3398 мк м;                         технол огию изготов л ения ИМ С.
            В          В
                                                                                     4.     Д ал ьнейший р асч етпр ов од ятв зав исимости отфор мы р е зистор ов .
А   В топ
          =В         В топ
                             = 3400 мк м= 3,4 мм;                                                  Р асчет п рямоугольны х п олосковы х рези ст оров

А   Н топ
                =В   Н топ
                             = 3400 + 2(200+50) = 3900 мк м= 3,9 мм;                Д л я р е зистор ов пр ямоугол ьнойфор мы с К Ф ≥ 1 снач ал а опр ед ел яютшир ину,
                                                                                    а затемдлину р е зистор а - Ш ир ину р езистор а опр ед ел яютизусл ов ия
А   д топ
          = Bд топ = 3900 + 2(100+50) = 4200 мк м= 4,2 мм;

SC1C2 = (4,2)2 =14,64 мм2.                                                                                         bр асч ≥ mах { bтехн, bточ н, bр },                (1.8)

                                                                                    гд е bтехн , bточ н , bр - минимал ьное знач ение шир ины р е зистор а, обусл ов л енное
                                                                                    те хнол огич е ск ими       в озможностя ми            изготов л е ния,   точ ностью
                                                                                    в оспр оизв ед ения и мощностью р ассеяния соотв етств енно.
                                                                                    а) Знач ение bтехн опр ед ел яется в озможностями технол огич е ск ого пр оце сса;
                                                                                    б) Ш ир ина р е зистор а, опр ед ел яется точ ностны ми хар ак тер истик ами
                                                                                                                   bточ н ≥ ( ∆b + ∆l / К Ф ) / ℵКфд оп               (1.9)
                                                                                    гд е ∆b и ∆l - а бсолютны е п огр еш ности изготовления ш ир ины и длины
                                                                                    р езистор а .
                      Р и с. 2.10. Ч ерт еж т оп ологи и конд енсат оров С1 и С2.   Е сл и ∆b = ∆l, то
                                                                                                            bточ н ≥ ∆b ( К Ф + 1 ) / ( KФ ⋅ ℵКфд оп )
                                   2.3.4. О п ред елени е п лощ ад и п лат ы .
                                                                                    в ) М инимал ьное знач ение bp опр ед ел яютпо фор мул е
1. П р инимаемк оэ ффициентиспол ьзов ания пл ощад и пл аты К = 2,5
                                                                                                                       P⋅R              P
(Обы ч но К = 2 – 3).                                                                                           bP =           =                                     (1.10)
                                                                                                                       P0 ⋅ RH       P0 ⋅ KФ
2. Опр ед ел яемпл ощад ь, занимаемую э л ементами и к омпонентами схемы :
                                                                                        Д л я bр асч в ы бир аютнаибол ьшее знач ение из пол уч енны х bтехн, bточ н, bр .
Σ SRi = 0,191 + 0,928 + 0,61 +1,270 ≈ 3,0 мм2;                                      Затемнаход яттоп ологическую ш ир ину р езистор а bтоп . (шир инуна ч ер теже
                                                                                    топол огии). За bтоп пр инимаютбол ьшее , ч е мbр асч знач ение , к р атное шагу

                                                       74                                                                       11