Лабораторная работа 2

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное

государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Московский технический университет

связи и информатики»

────────────────────────────────────

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине «ОКиТПЭС»

на тему:

«Исследование параметров пассивных элементов

гибридных интегральных микросхем»

Выполнил: студ. гр. БЗС2002

Ломакин Алексей

Проверил: ст. преподаватель

Аринин О. В.

(Осенний семестр)

Москва 2022

1. Цель, исходные данные и принципиальная схема для работы

1.1. Цель работы и вариант

Ознакомление с конструктивно-технологическими особенностями и параметрами пленочных элементов гибридных интегральных микросхем (ИС).

Бригада 5, Вариант 3

1.2. Исходные данные

Таблица 1 – исходные данные

	R кОм, С пФ	R, C	P	Uраб	Fраб	tg
	N студ. в бригаде
	3	Отн. ед. (%)	мВт	В	Гц	Отн. ед.
R1	60	0.18 (18%)	3.5
R2	8.4	0,13 (13%)	8
R3	3.2	0.08 (8%)	15
R4	0.7	0.1 (10%)	2
C1	160	0.3 (30%)		8	7.5*105	2.5*10-3
Диапазон температур
Шаг коорд. сетки 0.05 мм

1.3. Принципиальная электрическая схема

Риc. 1 - принципиальная электрическая схема

2. Расчетная часть

Дано:

Материал – Кермет

= 3000 ⁽Ом/кв)

ТКР = 3*10^-4 (1/град)

ϒ_СТ= 0.3 %

P₀ = 20 (мВт/мм²)

ϒ_Rt = ТКР*∆Т*100% = 3*10^-4*80*100%=2.4%

Размеры резистора R1:

n = R/ = 60000/3000 = 20

ϒ_nдоп = ϒ_R1 - ϒ_PS- ϒ_Rt -ϒ_СТ = 18%–2%-2.4%–0.3% = 13.3%

При n 1

b_p => = 0.094 мм = 94 мкм => b_p 94 мкм

b_точ => (10+(10/20))/13.3*100 = 78.947 мкм => b_точ 78.947 мкм

b_min = 100мкм

b_расч = max {b_точ, b_p, b_min} = 100 мкм

b = 100 мкм

l_расч = n*b = 20*100 = 2000 мкм

l = 2000 мкм

n>10 (тип меандр)

a=300 мкм;

с=200 мкм

m_opt = = = 3.796 => m = 4

A = m/2 * (a+b) + b = 4/2*(300+100)+100 = 900 мкм

В = (2(l-c)-ma)/(m+2) = = 400 мкм

t = 0.44*m*b = 0.44*4*100 = 176 = 200

Размеры резистора R2:

n = R/ρ= 8400/3000 = 2.8

ϒ_nдоп = ϒ_R2 - ϒ_PS- ϒ_Rt -ϒ_СТ = 13%-2% -2.4%-0.3%= 8.3%

При n 1

b_p => = 0.378 мм = 378 мкм => b_p 378 мкм

b_точ => (10+(10/2.8))/8.3*100 = 163.511 мкм => b_точ 163.511 мкм

b_min = 100мкм

b_расч = max {b_точ, b_p, b_min} = 378 мкм

b = 400 мкм

l_расч = n*b = 2.8*400 = 1120 мкм

l = 1150 мкм

Размеры резистора R3:

n = R/ρ= 3200/3000 = 1.067

ϒ_nдоп = ϒ_R3 - ϒ_PS- ϒ_Rt -ϒ_СТ = 8%-2% -2.4%-0.3%= 3.3%

При n 1

b_p => = 0.839 мм = 839 мкм => b_p 839 мкм

b_точ => (10+(10/1.067))/3.3*100 = 587.033 мкм => b_точ 587.033 мкм

b_min = 100мкм

b_расч = max {b_точ, b_p, b_min} = 839 мкм

b = 850 мкм

l_расч = n*b = 1.067*850 = 906.95 мкм

l = 950 мкм

Размеры резистора R4:

n = R/ρ= 700/3000 = 0.233

ϒ_n = ϒ_R1 - ϒ_PS- ϒ_Rt -ϒ_СТ = 10%-2% -2.4%-0.3%= 5.3%

При n 1

=> ((10+10*0.233) / 5.3)*100 = 232.64 мкм =>

=> => 153 мкм

l_расч = max {l_точ, l_p, l_min} = 232.64 мкм

l = 250 мкм

b = 1100 мкм

Расчет размера конденсатора:

U_раб = 8 В; К_з = 4

Материал – GeO

ε =10

tgδ = 5*10^-3

E_ПР = 0.5*10⁶ (В/см)

ТКС = 50*10^-5 (1/град)

d_min К_з*U_раб/Е­_пр = 4*8/(0.5*10⁶) = 6.4*10^-5см = 0.64 мкм (удовлетворяет условию, что толщина диэлектрика должна быть в пределах 0.1-1 мкм)

С­₀ = 0,0885 * ε/d = 0,0885 *10/(6.4*10^-5)= 13828.125 пФ/см²

S = С/С₀ = 160 / 13828.125 = 0.0115706 см² = 1,15706 мм² => Форма в виде перекрещивающихся полосок

А = B = sqrt(S) = sqrt (1,15706) = 1.07567 мм 1.1 мм (для кратности шага)

А = В = 1.1 мм

q = 0.2 мм

Нижняя и верхняя обкладки одинаковых размеров

3. Итог

Таблица 2 – размеры элементов ГИС

Резисторы
Элемент	R1	R2	R3	R4
Тип	«меандр»	«прямоугольный»	«прямоугольный»	«прямоугольный»
b, мкм	100	400	850	1100
l, мкм	2000	1150	950	250
m	4
A, мкм	900
В, мкм	400
t, мкм	200
Конденсаторы
Элемент		С1
Тип		«в виде перекрещивающихся полосок»
А, мм		1.1
В, мм		1.1
Ан, мм		1.1
Вн, мм		1.1