ОКиТПЭС_1к_Carla

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»

────────────────────────────────────

Кафедра «Электроника»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1к

по дисциплине «ОКиТПЭС»

на тему:

«Исследование параметров пассивных элементов гибридных интегральных микросхем»

Выполнил: студ. гр. БМВ2222

Carla Rosson

Проверил: Аринин О. В.

Москва

2024

Цель работы:

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

Ход работы:

Номер варианта – бр4(вр3). Согласно методическим указаниям: входные данные.

Коэффициент K умножения = 1

Диапазон температур ΔT=70°C

Шаг координатной сетки = 0,01 мм

Материал резистора – Кермет.

10000			20	0.01	0

Для резисторов типа «меандр»

100	10	300	100	10	200

Расчеты топологии элементов.

В качестве материала подложки был выбран Сапфир, т.к он соответствует всем необходимым требованиям.

				Класс Частоты
9.9		33		14

1. Расчеты для первого резистора (R1):

Для начала рассчитаем общие параметры для всех резисторов

Далее воспользовавшись формулой получаем:

Определяем число квадратов резистора и выбираем его форму:

Домножаю R_i на коэфф. K=1 по условию из методических материалов

n₁ > 1, поэтому можно определить минимально возможную допустимую ширину резистора, ограниченную точностью и мощностью рассеяния воспользовавшись формулой:

Т.к. величина преобразована из процентного вида, домножать на 100 не нужно

Округляем в большую сторону, требуемое b_min = 100 мкм.

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

b₁ = 100 мкм

Далее считаем расчетное значение длины прямоугольного резистора

n=10 (тип меандр), значит определяют ширину и длину резистора минимальные технологические размеры, мкм («а» и «с»)

a=300 мкм, с=200 мкм

Рассчитываю оптимальное количество перегибов резисторов по формуле

-1

Определяю общие размеры резистора:

Для получения более точного значения номинала необходимо увеличить длину резистора на величину:

мкм

Новая расчётная длина будет равна

Далее по формулам найду длину и ширину:

2. Расчеты для второго резистора (R2):

Определяем число квадратов резистора и выбираем его форму:

n₂ < 1, то сначала определяю длину из соотношений:

_расч = max { _точ, _p, _min} = мкм

Далее считаем расчетную ширину резистора:

3. Расчеты для третьего резистора (R3):

Определяем число квадратов резистора и выбираем его форму:

n₃ < 1, то сначала определяю длину из соотношений:

_расч = max { _точ, _p, _min} = мкм

Далее считаем расчетную ширину резистора:

4. Расчеты для четвертого резистора (R4):

Определяем число квадратов резистора и выбираем его форму:

n₄ >= 1, можно определить минимально возможную допустимую ширину резистора, ограниченную точностью и мощностью рассеяния:

b_min = 100 мкм

b_расч4 = max {b_точ, b_p, b_min} = 780 мкм

b₄ = 780 мкм

Далее считаем расчетное значение длины прямоугольного резистора

Конструирование пленочных конденсаторов

Для конденсатора C1 выбираем оптимальный материал диэлектрика, в нашем случае это будет TiO₂.

Табл. 3. Параметры материала диэлектрической плёнки

Диэлектрик	ε		Eпр 106, В/см	ТКС 10-4, 1/град
TiO2	300	40	2	–

В соответствии с параметрами выбранного диэлектрика определим его минимальную толщину – d_m, исходя из заданного рабочего напряжения, из следующего соотношения:

где U_p – рабочее напряжение, В;

E_пр – пробивная напряженность электрического поля, В/см;

K_З = 3 – коэффициент запаса электрической прочности.

Подставив значения в соотношение, получим:

Определим удельную ёмкость конденсатора:

Рассчитывают площадь верхней обкладки конденсатора:

Определяют размеры верхней обкладки конденсатора:

Определяют размеры нижней обкладки конденсатора:

где q – допуск на совмещение обкладок. Для серийной технологии можно

принять q=0,2 мм.

Итог:

Таблица размеров элементов ГИС

Резисторы
Элемент	R1		R2	R3	R4
Тип	«меандр»		«прямоугольный»	«прямоугольный»	«прямоугольный»
b, мкм	100		1022	771	780
l, мкм	1000		460	270	780
m	2
A, мкм	700
В, мкм	200
t, мкм	88
Конденсаторы
Элемент		С1
Тип		«в виде перекрещивающихся полосок»
А, мм		2.60
В, мм		2.60
Ан, мм		3
Вн, мм		3