Проектирование интегральных микросхем. Шелохвостов В.П - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

4.5.2. Электрические свойства проводящих слоев
Материал проводящих слоев
Толщина
слоя, мкм
Удельное
поверхностное
сопротивление ρ
S
,
Oм/
Медь вакуумной плавки МВ 0,6...0,8 0,02...0,0;
Алюминий А97 0,2...0,5 0,06...0,1
Золото Зл 999,9 0,6...0,8 0,03...0,5
Эти условия обеспечиваются при использовании в качестве проводников и контактных площадок
многослойных систем: подслой – проводниковый слой – защитный слой. Подслой обеспечивает адгезию к
подложке и резистивному слою проводящего материала. Проводниковый слой – необходимое удельное
сопротивление, защитный – защиту от внешних воздействий и возможность присоединения внешних выводов.
В качестве подслоя обычно используют слои хрома, ванадия, нихрома с толщиной 0,01...0,05 мм, если
материалами резистивного слоя являются сплавы типа РС, и только ванадий в случае напыления керметов. При
использовании хрома и нихрома в качестве резистивного слоя этот же слой выполняет и функцию адгезионного.
В качестве защитного слоя используют никель толщиной 0,1...0,2 мм, если для присоединения внешних
проводников используют пайку или микросварку расщепленным электродом, и золото, если метод
присоединения пайка и все виды микросварки.
Если в качестве проводникового слоя используется алюминий или золото, то защитный слой (для А1)
необходим лишь для обеспечения возможности сборки, например, для пайки.
Если необходимо учесть активное сопротивление проводников, то при расчете задаются допустимой
величиной сопротивления пленочного проводника R
доп
или допустимой величиной падения напряжения U
доп
.
Геометрические размеры проводника рассчитываются из соотношения
R
пов
l / b ≤ R
доп
= U
доп
/ I. (4.5.11)
Необходимо иметь в виду, что плотность тока, протекающего через проводник, не должна превышать
допустимого значения плотности тока
J = I / bl < J
доп
, (4.5.12)
где J – плотность тока, протекающего через проводник; J
доп
– допустимая плотность тока, обычно принимается
20 А/мм
2
.
5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ИМС И МИКРОСБОРОК
Электрическая схема, предлагаемая для разработки ИМС или микросборки, представляет обычно
законченную функциональную схему различной сложности и объема выполняемых задач, которую весьма
затруднительно выполнить в рамках одной конструкции (одной ИМС, ГИС, БГИС и т.д.). В этом случае
производится разделение общей электрической схемы (ЭС) на более простые составляющие также с
законченными функциями.
Разделение производится с учетом ряда критериев. На каждую k-ю ИМС или БИС устанавливается
ограничение по числу внешних контактов N
к
. Предельное значение N
к max
зависит от числа контактов выбранной
конструкции корпуса, который ограничивает площадь S
к
кристалла, ограничивает мощность рассеивания P
к
. В
такой ситуации может оказаться целесообразным для уменьшения числа внешних контактов вводить в ГИС
бескорпусные ИС, если это не приводит к недопустимому увеличению S
к
, P
к
или к существенному увеличению
затрат на монтаж, приобретение и др. Разделение ЭС может быть связано с рядом других ограничений
(необходимость размещения в одном корпусе, наличие той или иной элементной базы и т.д.).
При разделении общей ЭС составляют полный граф связей каждого i-го предполагаемого функционального
узла с j-м контактом N
ij
. Далее рассчитывают площади S
i
и мощности рассеивания P
i
каждого функционального узла.
Задача сводится к разделению множества функциональных узлов ЭС на подмножества, соответствующие отдельным
ИМС или БИС, которые должны соответствовать ограничениям для каждой k-й ИМС:

Страницы