Конструирование и расчет тонкопленочных

Расчёт и проектирование

Элементов гибридных

Интегральных микросхем

Самара, 2002

Учебное издание

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Составители: Меркулов Анатолий Игнатьевич

Дмитриев Василий Дмитриевич

Редактор Н. С. Куприянова

Компьютерный набор и верстка Т. Е. Половнева

Подписано в печать 28.05.2002 г. Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 2,56. Усл. кр.-отт. 2,68. Уч.-изд.л. 2,75.

Тираж 150 экз. Заказ 48 . Арт. С-17(Д1)/2002.

Самарский государственный аэрокосмический

университет им. академика СП. Королева.

443086 Самара, Московское шоссе, 34.

РИО Самарского государственного

аэрокосмического университета.

443001 Самара, ул.Молодогвардейская. 151.

Министерство образования Российской федерации

Самарский Государственный аэрокосмический

Университет имени академика С. П. Королёва

Расчёт и проектирование

Элементов гибридных

Интегральных микросхем

Методические указания

к курсовому и дипломному проектированию

Самара, 2002

Составители: А. И Меркулов, В.Д. Дмитриев

УДК 621.382(075)

Расчет и проектирование элементов гибридных интегральных микросхем: Метод. указ. к курс. и дипломному проектир. / Самар. Аэрокосм. ун-т; Сост. А.И. Меркулов, В.Д, Дмитриев. Са­мара, 2002. 44 с.

Излагаются конструкгивно-технологические особенности и основные способы проектирования пассивных элементов гиб­ридных интегральных микросхем и микросборок вероятностным методом.

Предназначены для студентов спец. 20.08 «Конструирова­ние и производство радиоэлектронных средств» и могут быть использованы при выполнении курсовых и дипломных проек­тов.

Печатаются по решению редакционное издательского совета Самарского государственного азрокосмического университе­та имени академика СП. Королева

Рецензент канд. техн. наук, доц, В. В. Иванов

5. Определяется число витков но формуле

где t - шаг спирали.

Расчет плоской прямоугольной спиральной катушки сводится к расчету круглой с эквивалентным наружным диаметром:

здесь A и В- габаритные размеры прямоугольной спиральной ка­тушки.

Библиографический список

1. Данко И.Е, Попов А. Г., Кожевникова Т.Я, Высшая математика в упраж­нениях и задачах: Учеб. пособие длястудентов вузов, В 2-х . Ч.П. 4-е изд., испр. и доп. М.: Высш. Шк., 1986.

2. Ермолаев Ю.П., Пономарёва М.Ф., Крюков Ю.Г. Конструкции и технологии микросхем. М.: Сов. Радио, 1980, 56 с.

3. Коледов Л.А. Технология и конструкция микросхем, микропроцессоров и микросборок:Учебник для вузов.М.: Радио и связь, 1989.

4. Пьянков В.А. Конструкции микросхем частного применения. Казань: КАИ,1979, 43 с.

3. Из условия d> (2..A) d_c определяется толщина провод­ника катушки d, здесь d_с - толщина слоя скин-эффекта, мкм, рассчитываемая по фор­муле

где k₁ - коэффициент, учи­тывающий материал пленки: для серебра k₁=0,37, для меди k₁= 0,39, для алюминия k₁= 0,51; - длина волны, см,

4. Определяется ширина витка, при которой получает­ся заданная добротность ка­тушки:

(42)

где b - ширина витка, мм; - удельное объемное электрическое сопротивление материала проводника, Ом*см; t - шаг спирали, мм; D₁, D₂ - внутренний и внешний размеры катушки, мм; f- частота, МГц; k - коэффициент, определяемый из графика рис. 14; d - тол­щина проводника катушки, мкм.

Так как формула (42) выведена без учета влияния скин-эффек­та, то ширину витка, рассчитанную по этой формуле, следует увели­чить и выбрать равной (1,5...2) b для d = (2..A) d_c. Если новое значе­ние ширины витка b' получится больше значения t> b' следует, оставляя прежним внутренний размер спирали D₁ и задаваясь шагом спирали t > b' из формулы (41) определить внешний размер спирали D₂, при котором можно получить заданную индуктивность, а затем по фор­муле (42) определить ширину витков b.

РЕЗИСТОРОВ

Добротность ТПК

О качестве ТПК на рабочей частоте можно судить по величине угла потерь или обратной ей величине, называемой добротностью Q:

(39)

Потери энергии в ТПК складываются из следующих составляю­щих:

- потерь энергии в диэлектрических слоях: в основном диэлек­трическом слое ТПК, в подложке, в защитном слое;

- потерь энергии в металлических элементах ТПК: обкладках, выводах конденсатора.

В связи с этим эквивалентную схему ТПК можно представить в виде последовательного соединения емкости без потерь С, эквива­лентного сопротивления диэлектрических потерь r_э.д и эквивалент­ного сопротивления потерь вметаллических элементах конденсатора r_э.м (рис.11).

- температурный коэффициент сопротивления материала пленки; - относительное изменение сопротивления резистивной пленки в результате старения, %.

Выбор материала диэлектрика

Проектирование однослойных ТПК следует начинать с выбора типа конструкции и материала диэлектрической пленки (см. табл. 4). При этом необходимо учитывать номинальное значение емкости, требования к стабильности, условия эксплуатации и технологич­ность изготовления ТПК. Для выбранного материала определяются технологические и эксплуатационные характеристики:

- диэлектрическая проницаемость диэлектрика;

Е_пр - электрическая прочность материала диэлектрика, В/см;

- температурный коэффициент емкости конденсатора;

- относительное изменение емкости во времени, %.

Расчёт и проектирование

Элементов гибридных

Интегральных микросхем

Самара, 2002

Учебное издание

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Составители: Меркулов Анатолий Игнатьевич

Дмитриев Василий Дмитриевич

Редактор Н. С. Куприянова

Компьютерный набор и верстка Т. Е. Половнева

Подписано в печать 28.05.2002 г. Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 2,56. Усл. кр.-отт. 2,68. Уч.-изд.л. 2,75.

Тираж 150 экз. Заказ 48 . Арт. С-17(Д1)/2002.

Самарский государственный аэрокосмический

университет им. академика СП. Королева.

443086 Самара, Московское шоссе, 34.

РИО Самарского государственного

аэрокосмического университета.

443001 Самара, ул.Молодогвардейская. 151.

Министерство образования Российской федерации

Самарский Государственный аэрокосмический

Университет имени академика С. П. Королёва

Расчёт и проектирование

Элементов гибридных

Интегральных микросхем

Методические указания

к курсовому и дипломному проектированию

Самара, 2002

Составители: А. И Меркулов, В.Д. Дмитриев

УДК 621.382(075)

Расчет и проектирование элементов гибридных интегральных микросхем: Метод. указ. к курс. и дипломному проектир. / Самар. Аэрокосм. ун-т; Сост. А.И. Меркулов, В.Д, Дмитриев. Са­мара, 2002. 44 с.

Излагаются конструкгивно-технологические особенности и основные способы проектирования пассивных элементов гиб­ридных интегральных микросхем и микросборок вероятностным методом.

Предназначены для студентов спец. 20.08 «Конструирова­ние и производство радиоэлектронных средств» и могут быть использованы при выполнении курсовых и дипломных проек­тов.

Печатаются по решению редакционное издательского совета Самарского государственного азрокосмического университе­та имени академика СП. Королева

Рецензент канд. техн. наук, доц, В. В. Иванов

5. Определяется число витков но формуле

где t - шаг спирали.

Расчет плоской прямоугольной спиральной катушки сводится к расчету круглой с эквивалентным наружным диаметром:

здесь A и В- габаритные размеры прямоугольной спиральной ка­тушки.

Библиографический список

1. Данко И.Е, Попов А. Г., Кожевникова Т.Я, Высшая математика в упраж­нениях и задачах: Учеб. пособие длястудентов вузов, В 2-х . Ч.П. 4-е изд., испр. и доп. М.: Высш. Шк., 1986.

2. Ермолаев Ю.П., Пономарёва М.Ф., Крюков Ю.Г. Конструкции и технологии микросхем. М.: Сов. Радио, 1980, 56 с.

3. Коледов Л.А. Технология и конструкция микросхем, микропроцессоров и микросборок:Учебник для вузов.М.: Радио и связь, 1989.

4. Пьянков В.А. Конструкции микросхем частного применения. Казань: КАИ,1979, 43 с.

3. Из условия d> (2..A) d_c определяется толщина провод­ника катушки d, здесь d_с - толщина слоя скин-эффекта, мкм, рассчитываемая по фор­муле

где k₁ - коэффициент, учи­тывающий материал пленки: для серебра k₁=0,37, для меди k₁= 0,39, для алюминия k₁= 0,51; - длина волны, см,

4. Определяется ширина витка, при которой получает­ся заданная добротность ка­тушки:

(42)

где b - ширина витка, мм; - удельное объемное электрическое сопротивление материала проводника, Ом*см; t - шаг спирали, мм; D₁, D₂ - внутренний и внешний размеры катушки, мм; f- частота, МГц; k - коэффициент, определяемый из графика рис. 14; d - тол­щина проводника катушки, мкм.

Так как формула (42) выведена без учета влияния скин-эффек­та, то ширину витка, рассчитанную по этой формуле, следует увели­чить и выбрать равной (1,5...2) b для d = (2..A) d_c. Если новое значе­ние ширины витка b' получится больше значения t> b' следует, оставляя прежним внутренний размер спирали D₁ и задаваясь шагом спирали t > b' из формулы (41) определить внешний размер спирали D₂, при котором можно получить заданную индуктивность, а затем по фор­муле (42) определить ширину витков b.

КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ

РЕЗИСТОРОВ