
- •«Технология и конструирование гис»
- •Содержание:
- •1. Ведение
- •1.1. Теоретические сведения
- •Конструирование и технология тонкопленочных гис.
- •1. Подложки тонкопленочных гис
- •2. Материалы элементов тонкопленочных гис Материалы резисторов
- •Материалы конденсаторов
- •Материалы проводников и контактных площадок
- •3. Методы формирования конфигураций элементов тонкопленочных гис
- •1) Масочный метод.
- •2. Расчет тонкопленочных элементов
- •2.1. Расчет резисторов
- •2.Определение материала резистивной пленки
- •3.Проверка правильности выбранного материала с точки зрения изготовления резисторов.
- •4.Определение конструкции резисторов по значению коэффициента формы
- •1. Расчет r1
- •Резисторы прямоугольной формы
- •Резисторы прямоугольной формы, у которых длина меньше ширины
- •3. Расчет r5
- •Резисторы сложной формы типа меандр
- •2.2. Расчет конденсаторов
- •1.По табл.3.5. Выбираем материал диэлектрика по рабочему напряжению
- •6. Минимальная удельная емкость для обеспечения точности изготовления наименьшего по номиналу конденсатора:
- •7. Минимальное значение удельной емкости конденсатора:
- •1. Расчет с3,c6,c8
- •Пленочные конденсаторы
- •2.3 Выбор навесных компонентов
- •Навесные конденсаторы
- •3. Определение площади подложки
- •4. Выбор корпуса
- •5. Оценка качества разработанной топологии
- •6. Разработка технологического процесса изготовления гимс
- •6.1. Выбор и обоснование технологического процесса
- •6.2. Технологический маршрут изготовления
- •6.3. Операционная карта
- •7. Требования безопасности
Материалы проводников и контактных площадок
Они должны иметь малое удельное сопротивление, хорошую адгезию к подложке, высокую коррозионную стойкость. Самым распространенным материалом тонкопленочных проводников и контактных площадок в ГИС повышенной надежности является золото с подслоем хрома, нихрома или титана. Подслой обеспечивает высокую адгезию, а золото – нужную проводимость, высокую коррозионную стойкость, возможность пайки и сварки.
В аппаратуре с менее жесткими требованиями к надежности в качестве проводников используют пленки меди или алюминия с подслоем хрома, нихрома или титана. Для предотвращения окисления меди и улучшения условий пайки или сварки ее покрывают никелем, золотом или серебром.
3. Методы формирования конфигураций элементов тонкопленочных гис
1) Масочный метод.
При масочном методе рекомендуется такая последовательность формирования слоев для изготовления ГИС, содержащих резисторы, проводники, пересечения пленочных проводников, конденсаторы. Напыление:
а) резисторов;
б) проводников и контактных площадок;
в) межслойной изоляции;
г) проводников;
д) нижних обкладок конденсаторов;
е) диэлектрика;
ж) верхних обкладок конденсаторов;
з) защитного слоя.
2) Фотолитографический метод
При фотолитографическом методе для изготовления ГИС, содержащих резисторы и проводники, используют два варианта технологии:
а) напыление материала резистивной пленки;
напыление материала проводящей пленки;
фотолитография проводящего слоя;
фотолитография резистивного слоя;
нанесение защитного слоя;
б) после проведения первых двух операций – фотолитография проводящего и резистивного слоев; фотолитография проводящего слоя; нанесение защитного слоя.
3) Комбинированный масочный и фотолитографический метод
При совмещении масочного и фотолитографического методов для микросхем, содержащих резисторы, проводники и конденсаторы, используют два варианта технологии:
а) напыление резисторов через маску;
напыление проводящей пленки на резистивную;
фотолитография проводящего слоя;
поочередное напыление через маску нижних обкладок, диэлектрика и верхних обкладок конденсаторов;
нанесение защитного слоя;
б) напыление резистивной пленки;
напыление проводящей пленки на резистивную;
фотолитография проводящего и резистивного слоев;
фотолитография проводящего слоя, напыление через маску нижних обкладок, диэлектрика и верхних обкладок конденсаторов;
нанесение защитного слоя.
2. Расчет тонкопленочных элементов
2.1. Расчет резисторов
Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов заключается в определении формы, геометрических размеров и минимальной площади, занимаемой резисторами на подложке.
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6, R10 |
R7, R11 |
R8,R13, R15 |
R9,R14, R16 |
R12 |
Номинал кОм |
10 |
1,2 |
47 |
56 |
22 |
47 |
24 |
36 |
0,75 |
100 |
Допуск % |
5 |
5 |
10 |
5 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Мощность мВт |
15 |
5 |
1,5 |
1,2 |
1 |
4 |
6 |
4 |
200 |
1.5 |
где
n-число
резисторов;
-номинал
-го
резистора
Распределим резисторы на 2 группы:
Для резисторов R1,R2,R4,R5,R9,R14,R16:
Для резисторов R3,R6,R7,R8,R10,R11,R12,R13,R15: