Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

32
сопротивления металлических обкладок конденсатора. Такая зависимость
tgδ = tgδ(f) является типичной для пленочного конденсатора. Возрастание
tgδ наблюдалось при повышении температуры окружающей среды. Считают,
что такое изменение определяется главным образом температурной
зависимостью σ.
Относительная погрешность емкости
С
С
=
С0
+
СТ
+
S
+
Сст
, (1.36)
где
С0
- относительная погрешность С
0
, характеризующая
воспроизводимость этой величины в условиях данного производства
(зависимость от материала и погрешности толщины диэлектрика и составляет
3-5%).
S
- относительная погрешность активной площади
,
+
==ℵ
B
A
ABBA
S
S ΔΔΔ
S
(1.37)
где S, A, B - соответственно абсолютные погрешности S, А и В верхней
обкладки пленочного конденсатора
S
минимальна, если обкладки
пленочного конденсатора имеют квадратную форму. Отклонение контура
верхней обкладки от квадрата увеличивает
S
для учета этих отклонений
используют коэффициент формы К
Ф
= А/В
Тогда при A = B
.
+
=ℵ
SK
K
A
Ф
Ф
1
S
Δ
(1.38)
Ст
- относительная температурная погрешность
Ст
= (1/C
H
)(dC/dT)(T
макс
Т
комн
) = α
С
(T
макс
20°С ), (139)
где α
С
= (1/C)(dC/dT) ТКЕ , выбираемый из табличных данных.
Коэффициент старения
Сст
определяет изменение емкости пленочного
конденсатора, которое происходит вследствие деградационных явлений в
пленке диэлектрика за время t :
С ст
= (C/C)/t
СТ
ε
, (1.40)
53
порядковыми номерами . Обход их осуществляется сверху вниз и слева
направо. Допускается установка навесных компонентов на пленочные
проводники и резисторы, защищенные пленкой диэлектрика, но не следует
их устанавливать на пленочные конденсаторы и пересечения межсоединений.
По периферии платы предусматривается технологическое свободное поле
размером не менее 0,5 мм. В левом нижнем углу платы необходимо
расположить ключ (знак для ориентации), для чего несколько увеличивают
размеры нижней левой контактной площадки. Ключ может быть выполнен
также в виде какой-либо фигуры, например треугольника, нанесенной на
свободное поле платы . Расположение компонентов с гибкими выводами на
плате рекомендуется указывать знаками , выполняемыми одновременно с
нанесением пленочных элементов .
Одновременно с размещением элементов и компонентов параллельно
осям координат проводят трассы электрической связи (проводники). Для
устранения пересечения часто трассы пленочных проводников располагают
под проволочными выводами навесных компонентов или между контактны-
ми площадками компонентов с жесткими выводами . Для минимизации дли-
ны проводников пленочные элементы обычно группируют вокруг связан-
ных с ними активных навесных компонентов . При разработке схемы соеди-
нений рекомендуется пленочные и проволочные проводники делать разного
цвета . При разработке эскиза топологии учитывают конструкторские требо-
вания и технологические ограничения. Основные требования и ограниче-
ния, касающиеся конструкции и технологии изготовления тонкопленочных
ГИМС, приведены в табл . 2.2. Однако следует учитывать , что указанные в
таблице размеры можно использовать только в учебных целях. При оформ-
лении производственных чертежей размеры должны быть откорректирова-
ны с учетом технологических возможностей предприятия-изготовителя.
При проработке первого варианта топологии обычно не удается полу-
чить приемлемую конфигурацию слоев. Работа над следующим вариантом
сводится к устранению недостатков первого . В процессе вычерчивания то -
пологии возможны изменения геометрии пассивных элементов , позволяю-
щие оптимизировать компоновку микросхемы . Следует учитывать , что спо-
соб и последовательность работы по размещению и выбору пленочных эле-
ментов могут быть различными . Эта работа во многом определяется опы-
том разработчика и носит индивидуальный характер .
сопр отив л ения метал л ич е ск их обк л ад ок к онд енсатор а. Так ая зав исимость      пор яд к ов ы ми номер ами. Обход их осуще ств л яе тся св е р ху в низ и сл ев а
tgδ = tgδ(f) яв л яется типич ной д л я пл еноч ного к онд енсатор а. В озр астание       напр ав о. Д опуск ае тся установ к а нав е сны х к омпоне нтов на пл е ноч ны е
tgδ набл юд ал ось пр и пов ы шении темпер атур ы ок р ужающейср ед ы . Сч итают,         пр ов од ник и и р е зистор ы, защищенны е пл енк ой д иэ л ек тр ик а, но не сл ед ует
ч то так ое изме не ние опр ед е л яе тся гл ав ны м обр азом те мпе р атур ной           ихустанав л ив ать на пл еноч ны е к онд енсатор ы и пер е сеч ения межсоед инений.
зав исимостью σ.                                                                          П о пер ифер ии пл аты пр ед усматр ив ается технол огич е ск ое св обод ное пол е
                                                                                          р азме р ом не ме не е 0,5 мм. В л е в ом нижне м угл у пл аты не обход имо
                                                                                          р аспол ожить к л юч (знак д л я ор иентации), д л я ч его не ск ол ьк о ув ел ич ив ают
Относител ьная погр ешность емк ости ℵС
                                                                                          р азмер ы нижней л ев ой к онтак тной пл ощад к и. Кл юч можетбы ть в ы пол нен
                                                                                          так же в в ид е к ак ой-л ибо фигур ы , напр имер тр еугол ьник а, нане сенной на
                          ℵС = ℵС 0 + ℵС +ℵS + ℵС ст,                          (1.36)
                                            Т
                                                                                          св обод ное пол е пл аты . Распол ожение к омпонентов с гибк ими в ы в од ами на
гд е ℵ С 0 - от носитель на я п ог р еш ност ь С0 , хар ак те р изующ ая
                                                                                          пл ате р ек оменд уется ук азы в ать знак ами, в ы пол няемы ми од нов р еменно с
в оспр оизв од имость э той в е л ич ины в усл ов иях д анного пр оизв од ств а           нане сениемпл еноч ны х э л ементов .
(зав исимость отматер иал а и погр ешности тол щины д иэ л ек тр ик а и состав л яет          Од нов р еменно с р азмещением э л ементов и к омпонентов пар ал л е л ьно
3-5%).                                                                                    осям к оор д инатпр ов од яттр ассы э л е к тр ич е ск ой св язи (пр ов од ник и). Д л я
ℵS - относитель на я п огр еш ность а ктивнойп лощ а ди                                   устр анения пер е сеч ения ч асто тр ассы пл еноч ны хпр ов од ник ов р аспол агают
                                  ΔS ΔA ⋅B + ΔB ⋅ A                                       под пр ов ол оч ны ми в ы в од ами нав е сны хк омпонентов ил и межд ук онтак тны -
                           ℵS =     =               ,                          (1.37)
                                  S      A ⋅B                                             ми пл ощад к ами к омпонентов с же стк ими в ы в од ами. Д л я минимизации д л и-
гд е ∆S, ∆A, ∆B - соотв етств енно а бсолютны е п огр еш ности S, А и В в ер хней         ны пр ов од ник ов пл еноч ны е э л ементы обы ч но гр уппир уютв ок р уг св язан-
обк л ад к и пл е ноч ного к онд е нсатор а ℵ S минимал ьна, е сл и обк л ад к и          ны хс ними ак тив ны хнав е сны х к омпонентов . П р и р азр аботк е схемы соед и-
пл еноч ного к онд енсатор а имеютк в ад р атную фор му. Отк л онение к онтур а           нений р ек оменд уется пл еноч ны е и пр ов ол оч ны е пр ов од ник и д ел ать р азного
в ер хней обк л ад к и отк в ад р ата ув ел ич ив аетℵS д л я уч ета э тих отк л онений   цв ета. П р и р азр аботк е э ск иза топол огии уч иты в аютк онстр ук тор ск ие тр ебо-
испол ьзуюткоэф ф ициент ф ор мы К Ф = А/В                                                в ания и технол огич е ск ие огр анич ения. Основ ны е тр ебов ания и огр анич е-
Тогд а пр и ∆A = ∆B                                                                       ния, к асающие ся к онстр ук ции и технол огии изготов л ения тонк опл еноч ны х
                                                                                          ГИМ С, пр ив ед ены в табл . 2.2. Од нак о сл ед уетуч иты в ать, ч то ук азанны е в
                                          1+ K Ф
                               ℵS = Δ A            .                           (1.38)     табл ице р азмер ы можно испол ьзов ать тол ьк о в уч ебны х цел ях. П р и офор м-
                                           KФ ⋅S
                                                                                          л ении пр оизв од ств енны х ч ер тежей р азмер ы д ол жны бы ть откор р ек тир ов а-
ℵС т- относитель на я темп ер а тур на я п огр еш ность                                   ны с уч етом технол огич е ск их в озможностей пр ед пр иятия-изготов ител я.
                                                                                              П р и пр ор аботк е пер в ого в ар ианта топол огии обы ч но не уд ается пол у-
               ℵС т= (1/CH)⋅(dC/dT)⋅(Tма кс –Т комн) = αС (Tма кс − 20°С ),     (139)     ч ить пр иемл емую к онфигур ацию сл оев . Работа над сл ед ующимв ар иантом
гд е αС = (1/C)⋅(dC/dT) −ТКЕ , в ы бир аемы й изтабл ич ны хд анны х.                     св од ится к устр анению нед остатков пер в ого. В пр оце ссе в ы ч ер ч ив ания то-
                                                                                          пол огии в озможны изменения геометр ии пассив ны х э л ементов , позв ол яю-
К оэф ф ициент ста р ения ℵС ст опр ед ел яетизменение емк ости пл еноч ного              щие оптимизир ов ать к омпонов к умик р осхемы. С л ед уетуч иты в ать, ч то спо-
к онд енсатор а, к отор ое пр оисход итв сл ед ств ие д егр ад ационны х яв л ений в      соб и посл ед ов ател ьность р аботы по р азмещению и в ы бор упл еноч ны х э л е-
пл енк е д иэ л ек тр ик а за в р емя ∆t :                                                ментов могутбы ть р азл ич ны ми. Э та р абота в о многом опр ед ел яется опы -
                                   ℵС ст = (∆C/C)/∆t ≈ ℵС Тε ,                 (1.40)     томр азр аботч ик а и носитинд ив ид уал ьны й хар ак тер .

                                          32                                                                                        53