Расчёт и проектирование гибридных микросхем. Дикарев Ю.И. - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

9
1.1.3. Расчет и проектирование топологии тонкопленочных резисторов
Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов заключается в
определении формы геометрических размеров и минимальной площади,
занимаемой на подложке. При этом необходимо , чтобы резисторы
обеспечивали рассеяние заданной мощности при удовлетворении требуемой
точности изготовления в условиях существующих технологических
возможностей.
Исходными данными для расчета являются:
номинальное сопротивление R
H
, Ом;
допуск на номинал
R
, %;
мощность рассеяния Рн , мВт;
допустимая мощность рассеяния Рдоп, мВт;
относительные погрешности
R
,
KФ
,
RK
,
RТ
и
RCT
;
l, b - абсолютные погрешности изготовления 1 и b, мкм.
Порядок расчета пленочного резистора
1. По данным таблицы 1.1 выбирают материал резистивной пленки.
Критериями выбора материала являются минимальные значения α
R
,
R
,
К
СТ
и оптимальные значения ρ, d, P
0
. При расчете группы резисторов
определяют оптимальное с точки зрения минимума площади под
резисторами сопротивление квадрата пленки R
по формуле:
=
n
1
Hi
n
Hi
R
1
R
1
ОПТ
R
(1.7)
где n - число резисторов , R
Hi
номинал i -го резистора.
Если в одной ГИМС содержатся высокоомные и низкоомные резисторы,
т. е. (R
max
/R
min
)200, то возможно (хотя нежелательно) использование двух
резистивных материалов .
76
Рис. 2.11. Чертеж общего вида разработанной топологии и послойные
чертежи тонкопленочной ГИМС:
а) - вид на резистивный слой (резисторы, технологические знаки )
6) - вид на первый проводящий слой (нижние обкладки конденсатора,
пленочные проводники и контактные площадки)
в) - вид на диэлектрический слой;
г) - вид на второй проводящий слой ( верхние обкладки конденсаторов и
контактные площадки, связанные с ними ).
                                                                                        1.1.3. Р асчет и п роект и ровани е т оп ологи и т онкоп леночны х рези ст оров

                                                                                           Констр ук тив ны й р асч е ттонк опл е ноч ны х р е зистор ов зак л юч ае тся в
                                                                                        опр ед ел ении фор мы ге ометр ич е ск их р азмер ов и минимал ьной пл ощад и,
                                                                                        занимае мой на под л ожк е . П р и э том не обход имо, ч тобы р е зистор ы
                                                                                        обе спеч ив ал и р ассеяние зад анноймощности пр и уд ов л етв ор ении тр ебуемой
                                                                                        точ ности изготов л е ния в усл ов иях суще ств ующих те хнол огич е ск их
                                                                                        в озможностей.

                                                                                           Исход ны ми д анны ми д л я р асч ета яв л яются:
                                                                                        номинал ьное сопр отив л ение RH, О м;
                                                                                        д опуск на номинал ℵR , %;
                                                                                        мощ ность р а ссеяния Рн, мВ т;
                                                                                        доп устима я мощ ность р а ссеяния Рд оп, мВ т;
                                                                                        относитель ны е п огр еш ности ℵR , ℵKФ , ℵRK, ℵRТ и ℵRCT;
                                                                                        ∆l, ∆b - а бсолютны е п огр еш ности изготовления 1 и b, мк м.

                                                                                                           П орядок расчетапленочного резистора


                                                                                        1. П о д анны м табл ицы 1.1 в ы бир ают мате р иал р е зистив ной пл е нк и.
                                                                                          Кр итер иями в ы бор а матер иал а яв л яются минимал ьны е знач ения αR, ℵR,
                                                                                          КС Т и оптимал ьны е знач ения ρ, d, P0. П р и р асч ете гр уппы р е зистор ов
                                                                                          опр е д е л яют оптимал ьное с точ к и зр е ния минимума пл ощад и под
                                                                                          р е зистор ами сопр отив л ение к в ад р ата пл енк и R по фор мул е:
Р и с. 2.11. Ч ерт еж общ его ви д а разработ анной т оп ологи и и п ослой ны е                                                              n

                        черт еж и т онкоп леночной ГИМ С:                                                                                ∑ RHi
                                                                                                                       R   ОПТ   =           1

а) - в ид на р е зистив ны й сл ой (р е зистор ы , технол огич е ск ие знак и )
                                                                                                                                         n
                                                                                                                                                                       (1.7)
                                                                                                                                     ∑ 1 RHi
                                                                                                                                         1
6) - в ид на пер в ы й пр ов од ящий сл ой (нижние обк л ад к и к онд енсатор а,
пл еноч ны е пр ов од ник и и к онтак тны е пл ощад к и)                                гд е n - числор езистор ов, RHi номина л i -гор езистор а .
в ) - в ид на д иэ л ек тр ич е ск ий сл ой;
г) - в ид на в тор ой пр ов од ящий сл ой ( в ер хние обк л ад к и к онд енсатор ов и        Е сл и в од ной ГИМ С сод ер жатся в ы сок оомны е и низк оомны е р е зистор ы ,
к онтак тны е пл ощад к и, св язанны е с ними ).                                        т. е. (Rmax/Rmin)≥200, то в озможно (хотя нежел ател ьно) испол ьзов ание д в ух
                                                                                        р е зистив ны хматер иал ов .

                                          76                                                                                         9