Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 35 стр.

UptoLike

Составители: 

35
топологического чертежа. После этого , с учетом допусков на перекрытие,
определяют размеры нижней обкладки :
А
Н
= А
В
+ 2(q + β); В
Н
= В
В
+ 2(q + β) , (1.47)
где q - коэффициент перекрытия, β - погрешность совмещения обкладок .
Размеры диэлектрика .
А
д
= А
H
+ 2(f + β); В
д
= В
H
+ 2(f + β) , (1.48)
где f - коэффициент перекрытия нижней обкладки и диэлектрика.
11. Определяют занимаемую площадь S = А
д
В
д
.
12. Если заданы tgδ и Q, то по (1.34 и 1.35) определяют их значения для
рассчитанного конденсатора. Полученные диэлектрические потери не
должны превышать заданных значений.
13. Вычерчивают топологический чертеж.
При проектировании группы конденсаторов расчет начинают, как правило, с
конденсатора, имеющего наименьшее значение С
Н
.
1.2.5. Пример расчета тонкопленочного конденсатора
Дано : С
Н
= 1000 пФ ;
С
= 15 %; U
Р
= 20 В ; Т = (- 40 ÷ + 80)°С;
длительность эксплуатации ИМС 1000 часов .
Технологические погрешности
С 0
= ± 8 %; A = B = β =20 мкм;
q =f
=100 мкм.
Принимаем η = 3. Масштаб чертежа топологии 20:1. Координатная сетка -
миллиметровка .
1. Для диэлектрического слоя выбираем моноокись германия ( ε = 10, tgδ =
0,001; Е
ПР
= 100 В /мкм ; α
С
= 5 10
4
1/град ;
С ст
= 1 %).
2. Толщина диэлектрика d
min
= 3 20 / 10 = 0,6 мкм.
3. Находим удельную емкость
С
0u
= 0,0885
d
ε
= 0,0885
4-
10 0,6
10
= 1,475 10
4
пФ /см
2
= 147,5 пФ /мм
2
.
4. Температурная погрешность емкости
50
Рис 2.1. Электрическая принципиальная (а) и коммутационная (б) схемы
2.1.4 Расчет геометрических размеров пленочных элементов
Расчет геометрических размеров проводится по методикам,
рассмотренным на семинарских занятиях или изложенным в специальной
учебной литературе [1-5]. Расчет заканчивается чертежом топологии
каждого элемента в масштабе , принятом для чертежа топологии ИМС.
Окончательную форму и размеры пленочных элементов выбирают при
                                                                                     топол огич е ск ого ч ер тежа. П осл е э того, с уч етом д опуск ов на пер ек р ы тие,
                                                                                     опр ед ел яютр азмер ы ниж нейобкла дки :
                                                                                                        АН = АВ + 2(q + β);      В Н = В В + 2(q + β) ,                 (1.47)


                                                                                        гд е q - коэф ф ициент пер екр ы тия, β - погр еш ность совмещ ения обкла док.
                                                                                                                                Ра змер ы диэлектр ика .
                                                                                                        Ад = АH + 2(f + β);     В д = В H + 2(f + β) ,                  (1.48)
                                                                                        гд е f - к оэ ффициентпер ек р ы тия нижней обк л ад к и и д иэ л ек тр ик а.
                                                                                     11. Опр ед ел яютзанимаемую п лощ а дь S = Ад ⋅В д .
                                                                                     12. Е сл и зад аны tgδ и Q, то по (1.34 и 1.35) опр ед ел яютих знач ения д л я
                                                                                     р ассч итанного к онд е нсатор а. П ол уч е нны е д иэ л е к тр ич е ск ие поте р и не
                                                                                     д ол жны пр ев ы шать зад анны хзнач ений.
                                                                                     13. В ы ч ер ч ив аюттопол огич е ск ий ч ер теж.
                                                                                     Пр и пр оек тир ов ании гр уппы к онд енсатор ов р асч етнач инают, к ак пр ав ил о, с
                                                                                     к онд енсатор а, имеющего на имень ш ее знач ение СН .


                                                                                                 1.2.5. П ри м ер расчет а т онкоп леночного конд енсат ора


                                                                                        Д ано : СН = 1000 пФ ; ℵС = 15 %; UР = 20 В ; Т = (- 40 ÷ + 80)° С ;
                                                                                      д л ител ьность э к спл уатации ИМ С 1000 ч асов .
                                                                                      Технол огич е ск ие погр ешности ℵС0 = ± 8 %; ∆A = ∆B = β =20 мк м; q =f
                                                                                      =100 мк м.
                                                                                      П р инимаемη = 3. М асштаб ч ер тежа топол огии 20:1. Коор д инатная сетк а -
                                                                                      миллиметр овка .
                                                                                     1. Д л я д иэ л ек тр ич е ск ого сл оя в ы бир аеммоноок ись гер мания ( ε = 10, tgδ =
Р и с 2.1. Элект ри ческая п ри нци п и альная (а) и комм ут аци онная (б) схем ы    0,001; Е   ПР
                                                                                                     = 100 В /мк м; αС = 5 ⋅ 10− 4 1/гр ад ; ℵС ст = − 1 %).
        2.1.4 Р асчет геом ет ри чески х разм еров п леночны х элем ент ов
                                                                                     2. Тол щина д иэ л ек тр ик а dmin = 3 ⋅ 20 / 10 = 0,6 мк м.
                                                                                     3. Н аход им уд ел ьную емк ость
Расч е т ге оме тр и ч е ск и х р азме р ов п р ов од и тся по ме тод ик ам,
                                                                                                         ε                10
р ассмотр енны мна се минар ск ихзанятияхил и изл оженны мв спе циал ьной            С0u = 0,0885 ⋅        = 0,0885 ⋅             = 1,475 ⋅ 104 пФ /см2 = 147,5 пФ /мм2.
                                                                                                         d            0,6 ⋅ 10 -4
уч е бной л ите р атур е [1-5]. Расч е т зак анч ив ае тся ч е р те жом топол огии
к ажд ого э л е ме нта в масштабе , пр инятом д л я ч е р те жа топол огии ИМ С .    4. Темпер атур ная погр ешность емк ости
Ок онч ате л ьную фор муи р азме р ы пл е ноч ны х э л е ме нтов в ы бир аютпр и

                                       50                                                                                        35