Проектирование микросхем и микропроцессоров. Макарчук М.В - 10 стр.

UptoLike

Лабораторная работа 3
АНАЛИЗ ТОПОЛОГИИ ИНТЕГРАЛЬНОЙ МИКРОСХЕМЫ
Цель работы
: изучение топологической структуры и конструктивно-технологических особенностей тонкоплёночной
гибридной интегральной микросхемы частного применения.
Разработка топологии является одним из основных этапов проектирования ГИМС. На этом этапе решается задача
взаимного расположения плёночных и навесных элементов и общей компоновки микросхемы. Топологический чертёж
является основой для изготовления фотошаблонов или масок. Количество топологических чертежей должно соответствовать
числу плёночных слоёв, наносимых на подложку.
При разработке топологии тонкоплёночной ГИМС необходимо учитывать следующие основные конструктивно-
технологические ограничения:
пассивные элементы располагаются на расстоянии не менее 1000 мкм от краев подложки;
для совмещения элементов, расположенных в разных слоях, предусматривают перекрытие не менее 200 мкм при
масочном и совмещённом методах;
размеры контактных площадок должны быть не менее 200×200 мкм;
навесные элементы устанавливают на расстоянии не менее 0,5 мм от плёночных элементов и не менее 600 мкм от
контактной площадки, минимальное расстояние между навесными элементами составляет 300 мкм.
Конструирование и расчёт резисторов
Плёночные резисторы конструктивно выполняют в виде прямоугольных полосок
(рис. 1,
а
). Для увеличения номинала плёночного резистора ему придают форму змейки
(меандра) (рис. 1,
б
).
Электрический контакт с проводником микросхемы обеспечивается перекрытием
концов резистора проводящей плёнкой.
Сопротивление плёночного резистора прямоугольной формы (рис. 1,
а
)
рассчитывается по формуле
R
=
R
0
n
, (1)
где
R
0
удельное поверхностное сопротивление, Ом/кв;
n
число квадратов, определяемое как
n
=
l
/
b
, (2)
где
l
длина;
b
ширина резистора.
Мощность, рассеиваемую резистором, вычисляют по формуле
P
=
P
0
S
, (3)
где
P
0
допустимая удельная мощность рассеяния резистивной плёнки, Вт/см
2
;
S
площадь резисторов, см
2
.
Для резисторов, изготовленных из нихрома,
R
0
= 300 Ом/кв,
P
0
= 2,0 Вт/см
2
.
Для резисторов, изготовленных из сплава МЛТ-3м,
R
0
= 500 Ом/кв,
P
0
= 2,0 Вт/см
2
.
Конструирование и расчёт конденсаторов
Рис. 1. Плёночные резисторы:
а
в виде прямоугольных
полосок;
б
в виде змейки
а) б)
Рис. 2. Конструкция
тонкоплёночного конденсатора:
1
подложка;
2
нижняя обкладка;
3
диэлектрик;
4
верхняя
обкладка;
5
изоляционный слой;
6 – контактные площадки
а
)
б
)