Bрасч  max{ bтехн; bточн; bp} (2)

Таблица 3

Технологические ограничения при изготовлении резисторов

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

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 (см. пример расчета в лекциях или в книге Коледова)

Таблица. 4

Основные параметры материалов тонкопленочных резисторов

Материал		Параметры
Резистивной пленки	Контактных площадок	s Ом/	Диапазон R, Ом	P0 Вт/см²	TKR При Т=60..125°С
Нихром X20H80 (ГОСТ 12766-67)	Медь	300	50...30000	2	I
Нихром проволока (ГОСТ 8803-58)	Золото с подслоем хрома	10 50	1...10000 5...50000	2	-2,25
Хром (ГОСТ 5905-67)	Медь	500	50...30000	1	0,6
Сплав МЛТ-ЗМ	Медь с подслоем ванадия	500	50...50000	2	2
Кермет К-50С (ЕТО.021.013 ТУ)	Золото с подслоем хрома (нихрома)	3000 5000 10000	1000...10000 500...200000 10000...10000000	2	3 -4 -5
Тантал ТВЧ (РЭТУ 1244-67)	1. Алюминий с под­слоем ванадия 2. медь с подслоем нихрома 3. Тантал	20..100 100 10	100... 10000 50...100000 10...15000	3	-2
Сплав PC 300I (ЕТО.021.019 ТУ)	Золото с подсло­ем нихрома	1000 2000	100...50000 200...100000	2	-0,2 -3
Сплав РС 3710 (ЕГО.021.034 ТУ)		300	1000...200000

Дальнейший расчет зависит от формы резисторов.

Резистор типа полоска.

Расчетная длина

l = bKф (4)

Полная длина резистора с учетом перекрытия контактных площадок

lполн = l+2e (5)

где e - размер перекрытия резистора и контактных площадок (см. табл. 3).

Рис. 4. Резисторы типа полоска и меандр.

Площадь, занимаемая резистором на подложке:

S = lполнb (6)

Для резисторов, имеющих Kф<1, сначала определяют длину, а затем ширину.

Расчетную длину резистора находят из условия:

l = max{ lтехн, lр }

где lтехн - минимальная длина резистора, определяемая разреша­ющей способностью выбранного метода изготовления (масочный, фо­толитографический) (см. табл. 3);

lр - минимальная длина резистора, при которой рассеивается заданная мощность:

lр=

Расчетная ширина резистора

b = l / Kф

Полная длина резистора с учетом перекрытия контактных пло­щадок и площадь резистора определяют соответственно по формулам (5), (6).

Резистор типа меандр рассчитывается из условия минимальной занимаемой площади.

Меандр рассчитывается после определения ширины b (формулы (2), (3)) резистора в такой последовательности.

Длина средней линии

lср = bKф

Далее задается расстояние между резистивными полосками a. (рис. 46).

С учетом технологических ограничений (см. табл. 3) при масочном методе amin = 300 мкм при фотолитографическом amin = 100 мкм. Для удобства расчета выбирают обычно a = b.

Шаг одного звена меандра:

t = a + b

Оптимальное число звеньев меандра nopt определяется из условия, что площадь, занимаемая таким резистором, минимальна. Очевидно, это будет в случае, когда меандр вписывается в квадрат, т.е. при L = B. Если lср / b>10, то оптимальное число звеньев меандра может быть вычислено по приближенной формуле:

nopt 

при L = В и a = b выражение упрощается:

nopt =

nopt округляется до ближайшего целого.

Ширина меандра

B=

где n - оптимальное число звеньев меандра, округленное до бли­жайшего целого.

Коррекция размеров резистора типа меандр. Приведенные расчетные соотношения не учитывают, что в меандре плотность тока в изгибах неравномерна (рис. 5). Это приводит к сокращению электрической длины пленочного резистора и умень­шению его сопротивления. Неравномерное распределение плотности тока наблю­дается в пределах трех квадратов области изгиба (см. рис. 6).

Рис. 5. Распределение

плотности тока

в резисторах типа

меандр.

Для приближенной оценки сопро­тивления меандра можно воспользоваться соотношением:

R = s(lср / b) = sKф

Для уточнённого расчета с учетом изгибов конструкцию резистора типа меандр можно представить в виде по­следовательно соединенных прямолинейных участков и изгибов. При этом его сопротивление можно определить как сумму сопротивления прямолинейных участков и изгибов:

R = Rиm+ s

где Rи - сопротивление изгибов; т - число изгибов; ln - длина прямолинейных участков; n - число звеньев меандра;

Rи = 2,55s – для изгиба под прямым углом (рис. 6а);

Rи = 4s для П-образного изгиба (рис. 6б).

Рис. 6. К расчету резистора типа меандр.

Отсюда длина прямолинейного участка одного звена меандра:

ln=

Уточненный размер ширины B резистора (рис. 6в):

B = ln + 4b

Габаритная площадь резистора:

S = LB

Квадратная или близкая к ней форма резистора типа меандр часто оказывается неудобной при компоновке пленочных элементов на подложке микросхемы, например, из-за отличной от квадрата площади, отводимой под резистор. Тогда, зная габаритную площадь меандра и задавшись одним из размеров меандра (например B' ), определяют второй размер L' и число звеньев меандра л' :

L' = S/B'; л' = L'/t