Міністерство науки та освіти України НУ „Львівська політехніка” Курсова робота „Розрахунок топології гібридної тонко плівкової ІМС на основі без корпусного операційного підсилювача”
Завдання 1 Останні числа залікової 036 Вхідні дані: 1. Схема №6 2. Метод виготовлення термічне напилення тонких плівок
Рис.1(Схема 6) Виконуємо перетворення схеми таким чином, щоб всі зовнішні виводи знаходилися на краю довгих сторін підкладки і виключені перетинання плівкових провідників.
Рис.2( перетворена схема 6) Розрахунок розмірів пасивних елементів Розмір та конфігурацію плівкових резисторів знаходять по заданих номінальних опорах Ri та удільному опорі ?s вибраного з таблиці 1. Табл.1 Матеріал резисторів Удільний опір, Ом/квадрат Спосіб нанесення плівок
Ніхром 300 Термічне напиленя
МЛТ - ЗМ 500
РС - 3001 1000 – 2000
Кермет 3000 – 10000
Тантал 20 – 100 Катодне напилення
Нітрид танталу 1000
Знаходимо коефіцієнт форми всіх резисторів. Так як в моїй роботі всі резистори з однаковим опором 10КОм, то і коефіцієнт форми та габарити будуть одні і ті ж. Удільний опір вибираю 2000 Ом/квадрат (РС – 3001). Кф = Ri/ ?s Кф = 10000/2000 = 5 Вибраний матеріал виконує умову Кф. < 50, а також виконує умову Кф ? 10 (резистор прямокутний і складається з одної полоски). Розрахунок довжини l плівкового резистора. Так як допуск та розсіювана потужність не задані, то можна прийняти b = b min = 200 мкм (при масочному методі виготовлення) Визначивши значення b, обчислюємо l: l = Кф* b min l = 200*5 = 1000 мкм Визначаємо загальну площу всіх резисторів: Sr = 4*0.2*1 = 0.8 мм2 При розрахунку плівкових конденсаторів з початку вибираємо матеріал діелектрика з таблиці 2 у відповідності з заданим способом нанесення плівкита удільному опорі ?s вибраного з таблиці 1. Табл.2 Матеріал діелектрика Удільний ємність Со, пф/мм2 Спосіб нанесення плівок
Моноокись кремнію 50 - 100 Термічне напиленя
Моноокись германію 50 - 100
Двоокись кремнію 200 Катодне напилення
Окись танталу 500
Після вибору матеріала (Моноокись германію Со = 100 пф/мм2 ) обчислюєм площу конденсатора: S = Ci/Co = A*B S = 100/100 = 1мм2 А та В – довжина та ширина площадки, що займають перекриваючі області нижньої та верхньої об кладок. Визначаємо загальну площу, яка займається всіма елементами: Sr = 0.8 мм2 Sс = 1 мм2 Sопер. = 2.25мм2 Sзагал. = 2.25 +1 + 0.8 = 4.05 мм2 Враховуючи площу з’єднань, проміжки між елементами ІМС і відстань від краю підложки, потрібно збільшити сумарну площу в 4 – 5 раз. Отже сумарна площа: Sсум. = 4.05*5 = 20.25 мм2 Вибираємо по таблиці 3 підложку розміром 10*12 мм2 Табл. 3 Довжина,мм 48 30 24 60 30 20 48 30 16 12
Ширина, мм 30 24 20 16 16 16 12 12 10 10
Завдання 2 За даним варіантом принципової схеми скласти та накреслити фрагмент структури кристалу напівпровідникової інтегральної мікросхеми (в перерізі), яка виготовляється за пленарно-епітаксальною технологією з ізоляцією елементів pn – переходами. Креслення виконано на міліметровці згідно заданої схеми.
