Для R1-R4 bточн=(0,01+0,01/1)/0,017=1,176 мм
bр= 
=1,12 мм
Приймаєм bрозр=1,2 мм.
Для R5 bточн=(0,01+0,01/5,1)/0,017=0,704 мм
bр= 
=0,495 мм
Приймаєм bрозр=0,8 мм.
Аналізуючи коефіцієнти форми, робим висновок, що резистори R1-R5 - прямокутної форми (1<=кф<=10).
Розраховуєм резистори прямокутної форми. Визначаєм довжину резистора
l=b*кф.
Для R1-R4 l=1,2*1=1,2 мм.
Для R5 l=0,8*5,1=4,08. Приймаєм l=4,1 мм.
Визначаєм повну довжину резисторів з урахуванням перекриття контактних площадок
lп=l+2e,
де e=0,1 мм - розмір перекриття резистора і контактних площадок.
Для R1-R4 lп=1,2+2*0,1=1,4 мм.
Для R3 lп=4,1+2*0,1=4,3 мм.
Площа, яку займають резистори на підложці
S=l п*b.
Для R1-R4 S=1,4*1,2=1,68 мм2
Для R5 S=4,3*0,8=3,44 мм2.
 |
Рис 2 – Плівковий резистор
3 РОЗРОБКА ЕСКІЗУ ТОПОЛОГІЇ МІКРОЗОРКИ
3.1 Вибір матеріалу підкладинки
Підкладинка виконує ряд функцій:
являє собою конструктивну основу, на якій формуються і монтуються елементи;
забезпечує електричну ізоляцію елементів;
є теплопровідним елементом всієї конструкції.
До матеріалу підкладенки незалежно від конструкції і призначення мікрозборки висуваються вимоги:
1) висока якість обробки робочої поверхні, що забезпечує чіткість і міцність малюнка (топології) схеми, а також відтворюваність електричних параметрів схемних елементів;
2) висока механічна міцність при відносно невеликій товщині;
3) мінімальна пористість;
4) хімічна стійкість;
5) близькість коефіцієнтів термічного розширення підкладинки і нанесених на неї плівок;
6) низька вартість вихідного матеріалу і технології іі обробки.
В реальних умовах не вдається найти матеріал, який одночасно задовільняв би всім переліченим вимогам, тому в кожному конкретному випадку вибір підкладинки заснований на компромісному рішенні з урахуванням найбільшої можливості тих або інших властивостей.
Для виготовлення підкладинок застосовують матеріали: скло електровакуумне, глазур, керамічні матеріали, полікор, ситали та інші.
Скло має дуже гладку поверхню і володіє доброю адгезією зі всіма матеріалами. До вад підкладинки зі скла відносяться погана теплопровідність і невисока механічна міцність.
Кераміка є порівняно недорогим матеріалом, має низькі діелектричні втрати, високу діелектричну проникність, малі температурні зміни діелектричних параметрів. Серед керамічних матеріалів найкращим по параметрам є полікор. Керамічні підкладинки характеризуються підвищеною механічною міцністю і теплопровідністю. Основний недолік кераміки зумовлений порівняно високою шороховатістю її поверхні.
В нинішній час найбільше застосування для підложек знаходить ситал і фотоситал. Ситал є склокерамічним матеріалом, що отримується термообробкою скла. Ситал достатньо легко піддається обробці. В порівнянні зі склом ситал має в декілька раз більшу механічну міцність. Температура початку деформації ситала значно вище, ніж у скла. Ситал має високу опірність до стирання, високу хімічну стійкість до кислот, дуже малу пористість, даї незначну об'ємну усадку, газонепроникний і володії малою газовіддачею при високих температурах.
Фотоситал отримують кристалізацією світлочутливого скла. Фотоситал стійкий до кислот, володіє високою механічною і термічною стійкістю. Його теплопровідність в декілька раз перевищує теплопровідність ситалу.
В якості підложки будем використовувати ситал СТ50-1 з характеристиками:
теплопровідність - 1,2 Вт/м*к;
температура розм'якнення - 620 С ;
діелектрична проникність - 8,5;
електрична міцність - 40 кВ/мм;
питомий опір - 1015 Ом*см;
допустиме значення розсіюваної потужності на одиницю площі підложки - 6 Вт/см2
3.2 Орієнтовний розрахунок площі і вибір розміра підкладинки
Для подальшої розробки необхідно визначитись з розмірами підкладинки. В попередніх розділах був проведений розрахунок геометричних розмірів елементів, в результаті чого були визначені габарити і форми плівкових резисторів, а також габарити навісних елементів. На основі цих розрахунків можна встановити орієнтовану площу підкладки за формулою:
де К=2 3 – коефіцієнт використання площі підкладки (враховує зазори між елементами, а також площу, необхідну для розміщення міжз'єднань),
SRi,, SAi, SKi – відповідно площа і-го резистора, навісного компоненту і контактної площадки;
n, l, p – відповідна кількість резисторів, навісних елементів і контактних площадок.
SR= SR1+ SR2+ SR3+ SR4+ SR5 =3·6,39+6,75+6,28+6,56 =38,76мм2
SА= SVT1 +SVT2+SVT3+SVD1= 4+16+4+2· 4 =11,92 мм2
SK = 0,72мм2
S = 3·(38,76+11,92+32+0,72)=250,2 мм2
По розрахованій орієнтованій площі підкладки підбираємо необхідний типорозмір, виходячи з ряду рекомендованих. Для даної плати виберем типорозмір 8х10 мм.
3.3 Розробка топології
Головним етапом конструювання є розробка топологічного креслення мікросхеми і її оптимізація. Топологічне креслення – це є документ, який визначає оптимальне розміщення елементів мікросхеми на підкладці, а також забезпечує виготовлення мікрсхеми з заданими технічними і електричними параметрами.
При розробці топологічних креслень мікросхем необхідно врахувати слідуючи специфічні особливості.
Всі схемні елементі гібридних мікросхем, крім навісних компонентів, повинні виготовлятись за один технологічний цикл, що виключає попередню обробку і видалення дифектних елементів.
Безпосередньо перед розробкою топологїї мікросхеми розробляється комутаційна схема. При її розробці за основу приймається схема електрична принципова, яку перетворюють з врахуванням конструктивних особливостей елементів, компонентів і міжз’єднань.
Початковий етап розробки топології заключається в виготовленні ескіза, який виконується в масштабі 10:1. Спочатку вирішується задача оптимального розміщення елементів на підкладці. Після розміщення елементів здійснюють міжелементні і міжкомпонентні з’єднання чи, інакше кажучі, розводку. При цьому потрібно прийняти до уваги деякі загальні вимоги.
- Мінімальна відстань від края навісного елементу до края підкладки рекомендується обирати 0,4 мм;
- Рекомендується обирати мінімально допустимі розміри контактних площадок для під’єднання до них виводів навісних компонентів методом зварювання 0,2х0,25 мм, методом пайки 0,4х0,4;
- Для виміру номіналів плівкових елементів мікросхеми і контролю режимів її роботи на підкладенці повинні бути передбачені спеціадьні контактні площадки розміром не менше 0,2х0,2 мм;
Завантажити реферат