ПТЭС 432410.001 ПЗ	Лист
						35
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1. Описание схемы………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

2. Технические условия на проектирование………………………………………………………………………………………………………...4

3. Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов …………………………………………………………………………….5

   1. Расчет резистора…………………………………………………………………………………………………………………………………………………7

4. Расчет тонкопленочных конденсаторов…………………………………………………………………………………………………………..9

   1. Расчет конденсаторов……………………………………………………………………………………………………………………………………..10

   2. Расчет добротности конденсаторов………………………………………………………………………………………………………..13

5. Расчет сопротивлений контактных переходов…………………………………………………….…………………………………….14

6. Расчет паразитных связей…………………………………………………………………………………………………………………………………….16

7. Выбор и обоснование навесных компонентов ГИС………………………………………………………………………………………17

8. Разработка топологии……………………………………………………………………………………………………………………………………………..18

9. Выбор корпуса микросхемы…………………………………………………………………………………………………………………………………….19

10. Тепловой расчет микросхемы……………………………………………………………………………………………………………………………….20

11. Технология изготовления………………………………………………………………………………………………………………………………………24

12. Выбор способа проверки герметизации………………………………………………………………………………………………………….25

Заключение…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26

Библиографический список…………………………………………………………………………………………………………………………………………..27

Введение.

ИМС - это конструктивно законченное изделие электронной техники, выполняющее определенную функцию преобразования информации и содержащее совокупность электрически связанных между собой электрорадиоэлементов (ЭРЭ), изготовленных в едином технологическом цикле.

По способу изготовления различают полупроводниковые и пленочные ИМС. В полупроводниковых ИМС все ЭРЭ и часть меж соединений сформированы в приповерхностном слое полупроводниковой (обычно кремниевой) подложки. В пленочных ИМС пассивные ЭРЭ изготовлены в виде совокупности тонких (менее 1 мкм) или толстых (10-50 мкм) пленок, нанесенных на диэлектрическую подложку. Гибридные ИМС (ГИС) представляют собой комбинацию пленочных пассивных ЭРЭ с миниатюрными бес корпусными дискретными, активными приборами (полупроводниковыми ИМС, транзисторами, диодами), расположенных на общей диэлектрической подложке. ЭРЭ, которые являются неотъемлемой составной частью ИМС и не могут быть выделены из нее как самостоятельное изделие, называют элементами ИМС, а дискретные активные ЭРЭ ГИС - навесными компонентами (или просто компонентами), подчеркивая тем самым что их изготавливают отдельно в виде самостоятельных приборов, которые могут быть приобретены изготовителем ГИС как покупные изделия. В отличие от дискретных компонентов элементы ИМС называют интегральными. В совмещенных ИМС, активные ЭРЭ выполняют в приповерхностном слое полупроводникового кристалла (как у полупроводниковой ИМС), а пассивные нанесены в виде пленок на покрытую диэлектриком поверхность того же кристалла (как у пленочной ИМС).

Развитие технологии ИМС оказало большое влияние на конструкции и производство РЭА. Технология изготовления ИМС представляет собой совокупность механических, физических, химических способов обработки различных материалов (полупроводников, диэлектриков, металлов), в результате которой создается ИМС.

1. Описание работы схемы.

Данная схема предназначена для усиления входного сигнала. Ее принципиальная схема приведена на рис. 1.

Рис. 1.

Схема обладает следующими характеристиками:

напряжение питания = 9 В;

рабочая частота =5…7 МГц;

коэффициент усиления не менее 48 дБ;

2. Технические условия на проектирование

Требования к электрическим параметрам и режимам.

Согласно справочной информации, напряжение питания ИМС 9В. [1]

Тип производства – серийное

Климатическое исполнение РЭА – О.

Категория РЭА – 4.

Группа РЭА – 9.

2.1. Требования к конструкции.

Габаритные и присоединительные размеры, внешний вид и масса ИМС должны соответствовать установленным требованиям. Бескорпусные ИМС должны быть стойкими к процессу сборки.

2.2. Требования к устойчивости при механических воздействиях.

ИМС должна сохранять параметры в пределах норм в процессе и после воздействия механических нагрузок:

вибрация с частотой 1-35 Гц;

максимальное ускорение 0,5g;

многократные удары длительностью 2-15 мс с ускорением 15g;

линейное с максимальное ускорение 25-2000g.

2.3. Требования к устойчивости при климатических воздействиях.

ИМС должна сохранять параметры в пределах норм в процессе и после воздействий на нее следующих климатических факторов:

температура воздуха в пределах -25 … +45 C;

относительная влажность воздуха 98%

2.4. Требования к надежности.

Время наработки на отказ 15000 ч.

Интенсивность отказов не должна превышать 1010 ^-4 ч ^-1.

3. Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов.

3.1. Исходные данные для расчета:

R1=10 кОм, R2=15,1 кОм, R3=15,1 кОм, R4=5,1 кОм, R5= 5,1 кОм. Допуск на номинал: _Ri = 20%

Напряжение питания U = 9В;

Мощность P, рассеиваемая каждым резистором (табл. 4.1.1), определяется:

P_i=U_i ²/_Ri.

Табл. 4.1.

Резистор	Номинальное сопротивление, Ом	Ток, мА	Рассеиваемая мощность, мВт
R1	10000	1,74	4,02
R2	15100	1,83	5,87
R3	15100	1,75	5,06
R4	5100	1,54	3,51
R5	5100	1,37	3,07

Найдем оптимальное с точки зрения минимума площади под резисторами ГИС сопротивление квадрата резистивной пленки, по формуле:

(3.2.1)

_Sопт =1,028* 10⁴ Ом/

По таблице 3.4 [3] в качестве материала резистивной пленки выбираем сплав РС-3001 (ЕТО.021.019 ТУ).

Сплав РС-3001 (ЕТО.021.019 ТУ) имеет следующие параметры [3]:

удельное поверхностное сопротивление ₀ = 100 Ом/;

допустимая удельная мощность рассеяния P₀ = 4 мВт/мм ²;

температурный коэффициент сопротивления ТКR = 210 ^-4

Проверим правильность выбора материала с точки зрения точности изготовления резисторов. Для этого определим допустимую погрешность по формуле:

_{К доп} = _R - _s - _Rст - _Rt - _Rк; (3.2.2)

где:

_s=5% - погрешность воспроизведения удельного поверхностного сопротивления в условиях серийного производства [3];

_Rст=3% - погрешность, обусловленная старением пленки для ГИС [3];

_Rк - погрешность переходных сопротивлений контактов, этой погрешностью можно пренебречь [3];

_Rt - температурная погрешность определяется формулой:

_Rt = TKR (T_MAX - 20C) (3.2.3)

_Rt = 210 ^-4 (4 - 20C) = 1,6%

_{К доп} = 10 - 5 – 1,73 = 3,27%

Допустимая погрешность неотрицательна, значит выбранный материал резистивной пленки подходит [3].

Определим форму резисторов, для этого рассчитаем значение коэффициента формы К_Ф:

К_Ф = R / _Sопт (3.2.4)

К_Ф (R1) = 10000 Ом / 1,028* 10⁴ Ом = 0,97

К_Ф (R2,R3) = 15100 Ом / 1,028* 10⁴ Ом = 1,47

К_Ф (R4,R5) = 5100 Ом / 1,028* 10⁴ Ом = 0,5

Резисторы целесообразно делать прямоугольной формы