18. Последовательность расчета тонкопленочного резистора.

Исходные данные для расчета:

номиналы резисторов Ri , Ом ;

мощности рассеяния Ррас i , Вт;

- технологические ограничения (табл. 3);

- допустимые отклонения сопротивления резисторов от номи­нала Ri , %.

При расчете тонкопленочных резисторов принять мощность их рассеяния, если она не задана, Ррас 15 мВт, допустимые отклонения сопротивления ре­зисторов от номинала R=  10.

Выбрать материал резистивной пленки (табл. 4), полагая, что в ГИС должно быть реализовано не менее 2-х резисторов типа меандр, для которых Кф> 10. При этом необходимо также стремиться к тому, чтобы ТКR материала был минималь­ным, а удельная мощность рассеяния P0 - максимальной. Следует иметь в виду, что такoй материал, как кермет является труднообрабатываемым а тантал – требует специальной технологии.

Конструкция резисторов определяется по коэффициенту формы Кфi = Ri / s (1)

При 1Кф10 рекомендуется конструировать резистор прямо­угольной формы, изображенной на рис. 4а; при Кф>10 резистор сложной формы типа меандр (см. рис. 4б); при 0,1< Кф < 1 резистор прямоугольной формы, у которого длина меньше ширины. Конструировать резистор Кф<0,1 нецелесообразно. В этом случае рекомендуется выбрать материал с меньшим значением s.

Если в одной схеме содержатся низкоомные и высокоомные резисторы, можно использовать два резистивных материала, разбивая резисторы на две группы с близкими номиналами и выбирая матери­ал для каждой группы резисторов в отдельности.

Ширина резистора выбирается из условия: bрасч  MAX{ bтехн; bточн; bp} (2)

где bтехн минимальная ширина резистора, определяемая разрешающей способностью метода изготовления (табл. 3);

bp - минимальная ширина резистора, при которой обеспечивается заданная мощность рассеяния bp= (3)

Дальнейший расчет резисторов выполнять с учетом точности изготовления резистора

Дальнейший расчет зависит от формы резисторов.

19. Толстопленочные резисторы. Основные характеристики. Коэффициент формы. Возможные формы резисторов. Расчет толстопленочных резисторов. Точность изготовления. Подгонка.

Толстопленочные резисторы должны иметь прямоугольную форму и поэтому выполняются в виде "полосок" резистивного материала, нанесенных на подложку и замыкающихся на контактные площадки с высокой проводимостью (рис. 8). Рекомендуется использовать резис­торы с коэффициентом формы равным от 0,2 до 5...6. Конструктивный расчет толстопленочного резистора заключается в определении геометрических размеров и площади, занимаемой резистором на подложке.

Исходные данные для расчета:

номиналы резисторов Ri , Ом;

мощности рассеяния Pi , Вт;

- технологические ограничения (табл. 3);

- допустимые отклонения сопротивления резисторов от номи­нала Ri , %.

1) Оптимальное сопротивление квадрата резистивной пленки определяют для групп резисторов с близкими номиналами, объединив резисторы не более чем в три группы. По табл. 10 выбирают материал резистивной пленки, исходя из того, чтобы коэффициент формы резисторов находился в пределах 0,2…6; Кфi = Ri / s

2) Ширина резистора выбирается из условия: bрасч  MAX{bтехн; bp}

bтехн - минимальная ширина резистора, определяемая возможностями технологического процесса, bтехн = 0,8 мм (табл. 3);

bp - минимальная ширина резистора, при которой обеспечивается заданная мощность рассеяния P,

bp = где - удельная мощность рассеяния материала резистивной пленки:

Кр - коэффициент запаса мощности, учитывающий подгонку резис­тора lcp 

3) Длина резистора с учетом растекания пасты lрас = bKф

Для резисторов, имеющих Kф<1, расчет начинают с определения длины lрасч = max{ lтехн, lр }

где lтехн = 0,8 мм (см. табл. 3, 11); b = lрасч / Kф

4) Полная длина резистора с учетом перекрытия контактных площадок l = lрасч +2e

где e – минимальный размер перекрытия слоев (см. табл. 3).

5) Площадь, занимаемая резистором на подложке: S = lb

ПОДГОНКА!!! Напыленные через маски резисторы получают с точностью ±5% Для увеличения их точности применяют подгонку.

Для индивидуальной подгонки резисторов применяют электроэрозию, электронно-лучевую (ЭЛО) и лазерную бработку. В первом случае тонкой металлической иглой с небольшим усилием при напряжении 10-25 В искровым разрядом на плёнку выжигают ее участок шириной 10-100 мкм. При наложении УЗК улучшается эффективность обработки. При ЭЛО энергия 108Вт/см2 концентрируется на пятне диаметром 10-5 см2.