Общие положения
Цель практической части:
а) знакомство с топологическими расчетами толстопленочных ГИС;
б) приобретение практического навыка в конструировании гибридной интегральной микросхемы.
Содержание практической части - разработать конструкцию толстопленочной
ГИС, герметизированной в корпусе.
Исходные данные для выполнения задания:
а) схема электрическая принципиальная функционального узла;
б) номиналы электрорадиоэлементов (ЭРЭ) схемы;
в) допуск на номинал резисторов R % , и конденсаторов C %;
г) рабочая частота fр;
д) мощность рассеяния Ррас , мВт (для резисторов);
е) рабочее напряжение Uраб, B (для диодов, конденсаторов);
ж) технологические ограничения.
Порядок выполнения практической части.
I. Анализ схемы электрической принципиальной.
Выявить элементы схемы, которые будут реализованы в пленочном и в объемном (навесные элементы - компоненты) исполнении; выбрать марку компонента исходя из заданных технических характеристик с учетом его размеров и вида его выводов (гибкие, шариковые).
Транзистор выбирается из табл. I с учетом вида (n-p-n, p-n-p) и граничной частоты fг , которая должна удовлетворять условию fг 10fр (fр - рабочая частота схемы). Диод выбирают из табл. 2 с учетом Uобр(принять равным Uраб). а Конденсатор выбирают в соответствии с заданным рабочим напряжением Uраб, его габаритами, видом выводов и температурным коэффициентом.
На рис. I, 2 и 3 представлены способы установки транзисторов, диодов и конденсаторов в зависимости от вида и количества выводов.
Преобразовать принципиальную схему путем уменьшения числа возможных пересечений проводников, вносящих дополнительную паразитную емкость в схему. Разместить выводы схемы по периферии ее с одной, с двух противоположных или с четырех сторон в зависимости от удобства размещения выводов и их количества. Вычертить коммутационную схему.
Таблица I
Бескорпусные транзисторы
Марка
|
fT, МГц |
Вид
|
Ск пФ
|
Габариты, мм
|
Тип выводов (способ уста-ювки по рис.1)
|
КТ 210 А,Б,В |
10 |
p-n-p |
25 |
0,7 х 0,7 х 0,29 |
Шариковые (б) |
КТ 307 А,Б,В,Г
|
250
|
п-р-п
|
6
|
0,7 х 0,7 х 0,8
|
Гибкие (а)
|
КТ 317 А,Б,В
|
100
|
п-р-п
|
11 |
1,3 х1,3 x l,l
|
Гибкие (а)
|
КТ 324 А…Е
|
250...500
|
п-р-п
|
2,5
|
0,5 x 0,5 x 0,6
|
Гибкие (а)
|
КТ 333 А...Е
|
450...550
|
п-р-п
|
5
|
0,7 x 0,7 x 0,34
|
Шариковые (б)
|
КТ 348 А,Б,В
|
100
|
п-р-п
|
11
|
0,7 x 0,7 x 0,34
|
Шариковые (б)
|
КТ 354 А,Б,В
|
1,1-1,5ГГц
|
n-p-n
|
1,3
|
1 x l,2 x 0,8
|
Гибкие (а)
|
КТ 360 А,Б,В
|
300
|
p-n-p
|
5
|
0,75х0,75х0,8
|
Гибкие (а)
|
КТ 380 А,Б,В
|
300
|
р-п-р
|
6
|
1 x 1 x 1
|
Гибкие (а)
|
КТ 392 А-2
|
500
|
p-n-p
|
2,5
|
2,2 x 2,2 x l ,4
|
Гибкие (а)
|
В толстопленочных ГИС выбираем транзисторы с гибкими выводами и приклеиваем кристалл транзистора к медному радиатору размером 3х1,25х1 мм, который в свою очередь паяется к проводнику подложки. Гибкие выводы транзистора распаиваются на контактные площадки размером 0,5х0,5 мм.
Рис. I. Способы установки транзисторов.
Таблица 2
Диоды, диодные сборки
Марка
|
Uобр В
|
Iпр мА |
Кол-во диодов
|
Схема соединений
|
Габарит, мм
|
Способ установки по рис. 2
|
||
а.
|
6
|
Н
|
||||||
2Д918Б
|
40
|
50
|
4
|
С общим
|
1,15
|
1.15
|
1,0
|
а)
|
|
|
|
|
Анодом
|
|
|
|
|
2Д904Е
|
12
|
5
|
6
|
Общим
|
1,0
|
1.0
|
1,0
|
б)
|
|
|
|
|
Катодом
|
|
|
|
|
2ДС408А
|
12
|
20
|
4
|
Диоды, не
|
0,9
|
1,1
|
0.7
|
в)
|
|
|
|
|
Связанные
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/с
|
|
|
|
|
2Д912А
|
10
|
5
|
3
|
С общим
|
0,75
|
0,75
|
0,34
|
г)
|
|
|
|
|
Анодом
|
|
|
|
|
КД913А
|
10
|
10
|
3
|
С общим
|
0,75
|
0,75
|
0,75
|
г)
|
|
|
|
|
Катодом
|
|
|
|
|
Рис. 2. Способы установки диодов и диодных сборок
Рис. 3. Способы установки конденсаторов
Таблица 3
Технологические ограничения при изготовлении пленочных элементов
Содержание ограничения
|
Размер ограничения, мм
|
||
Тонкопленочные |
Толстопленочные
|
||
М |
Ф |
М, Ф |
|
I. Точность изготовления линейных размеров
|
0,01
|
0,01
|
±0,1
|
2. Минимальный размер резистора , мм: ширина
|
0,1
|
0,1
|
0.8
|
длина
|
0,3
|
0,1
|
0,8
|
3. Минимально допустимое расстояние между пленочными
|
|
|
|
Элементами:
|
|
|
|
Расположенными в одном слое
|
0,3
|
0,1
|
0,3
|
Расположенными в разных слоях
|
0,2
|
0,1
|
0,4
|
4. Перекрытие для совмещения пленочных элементов,
|
|
|
|
Расположенных в разных слоях
|
0,2
|
0,1
|
0,2
|
5. Минимальное расстояние от пленочных элементов до края платы
|
0,5
|
0.2
|
0,2
|
6. Минимальная ширина пленочных проводников
|
0,1
|
0,05
|
0,2
|
7. Минимальная площадь перекрытия обкладок конденсатора, мм
|
0,5х0,5
|
0,5х0,5
|
1х1
|
8. Минимальные размеры контактных площадок для монтажа
|
|
|
|
Навесных компонентов:
|
|
|
|
С шариковыми или столбиковыми выводами
|
0,2х0,1
|
0,2х0,1
|
0,2х0,1
|
С гибкими выводами
|
0,2х0,2
|
0,2х0,2 0,3х0,4
|
|
9. Минимальное расстояние между навесным компонентом и:
|
|
|
|
Краем платы
|
0,4
|
0,4
|
I,I
|
Другим навесным компонентом
|
0,6
|
0,6
|
1,0
|
Контактной площадкой
|
0,6
|
0,6
|
0.8
|
Пленочным элементом
|
0,2 0,2
|
0,2
|
|
|
|||