- Кожна мікросхема повинна мати ключ, ключом обирається нижня ліва контактна площадка на більшій стороні плати;
-Допускається мінімадьна відстань проволочного вивода від відкритого плівкового чи навісного првідника 0.2 мм.
-Мінімальна ширина плівкового провідника повинна бути не менше 0,1 мм при виготовленні методом фотолітографії;
- Рекомендується довжина дротяних виводів не більше 5 мм;
З врахуванням перерахованих вимог здійснюється розміщення на підкладці елементів і компонентів проектованої мікрсхеми.
На топологічному кресленні плату зображують зі всіма нанесеними на неї шарами з вказанням позиційних позначень елементів в відповідності з схемою електричною принциповою. Кожен шар позначається відповідною штриховкою. Вид штриховки розшифровується в таблиці, яка поміщується разом з кресленням. Контактні площадки номеруються в напрямку проти часової стрілки.
На основі топологічного креслення виконується пошарові креслення (окреме креслення на кожен шар) в тому самому масштабі, що і топологічне креслення. Креслення кожного шара є основою для масок чи фотошаблонів.
Поскільки розроблена топологія мікрсхеми повинна забезпечувати нормальну роботу пристроя при задоному конструктивному виконанні і певних умов експлуатації, а також задовільняти всім вимогам, які пред’являються до електричних характеристик, то необхідно виконати розрахунки, які зв’язані з визначенням величини паразитних зв’язків і оцінкою теплового режиму мікросхеми.
3.4 Розрахунок паразитних ємностей ііндуктивних зв'язків
В мікросхемах відстань між окремими елементами набагато менше ніж в вузлах РЕА, а самі елементи розміщені на підкладенці, провідність і діелектрична проникність якої набагато більша відповідних параметрів повітря. Тому зв’язки між елементами гібридних мікросхем, в тому числі паразитні, які перешкоджають їх нормадьному функціюванню, стають дуже сильним.
Оцінка значень паразитних ємностних зв’язків в мікросхемах являєть собою досить скдадну задачу. З декількома припущеннями значення паразитних ємностних зв’язків, які виникають між провідними і резистивними плівками, можно оцінити для паралельних провідників, які знаходяться в оточенні інших паралельних провідників.
Ємність між паралельними провідниками підкладки, які знаходяться в оточенні інших паралельних провідників:
де eП і eСР – відносна діелектрична проникність підкладки і оточуючого середовища;
с – ємністний коефіцієнт провідника;
l – довжина провідника, мм.
З точністю не нижче 25% ємністний коефіцієнт для системи з двох провідників:
де b1, b2 – ширина плівкових провідників;
d1 – відстань між плівковими елементами.
Для розрахунку паразитних ємністних зв'язків на топологічному кресленні оберемо два паралельних провідника резистора R3 і резистора R1.
1,8
С12 =4,5·10-3·1,8·2·(8,5+1,2)= 0,14 Пф
Як видно з розрахунків, величина паразитної ємності між провідниками не перевищує значення 1 Пф.
Iндуктивнiсть провiдникiв круглого перерiзу, якi можна використати в якостi з'єднувальних провiдникiв, визначається
L=0,2*l*[ln(2*l/r)-0,75],
де l=1,1 мм - довжина провiдника,
r=0,025 мм - радiус перерiзу провiдника.
Данi взятi iз креслення топологiчної плати.
L=0,2*1,1*[ln(2*11/0,025)-0,75]=0,82 мкГн.
Iндуктивнiсть провiдника прямокутного перерiзу визначається
L=0,2*l*[ln(l/b+c)+b/3*l+1,19],
де l=4,6 мм - довжина провiдника,
b=0,2 мм - ширина провiдника,
с=0,001 мм - товщина провiдника.
L=0,2*4,6*[ln(4,6/0,2+0,001)+0,2/3*4,6]=3,99 мкГн,
при b=0,5 мм, l=2,15 мм маєм
L=0,2*2,15*[ln(2,15/0,5+0,001)+0,5/3*2,15]=2,053 мкГн.
Отриманi значення паразитної ємностi i iндуктивностi незначнi, тобто вони не будуть суттєво впливати на роботу мiкрозборки.
3.5 Вибір корпуса мікрозборки
Корпус необхідний для захисту мікросхеми від механічних, кліматичних та інших впливів. Необхідні вимоги, яким повинна задовольняти конструкція корпусу, зводяться до слідуючих:
-захист мікросхем від впливу зовнішнього середовища і механічних впливів;
- відвод тепла від мікрсхеми;
-забезпечення надійного електричного з’єднання контактних площадок мікросхем з виводами корпусу;
- забезпечення надійного кріплення корпусу при монтажі в апаратурі;
- забезпечення надійності монтажу.
Крім того, конструкція повинна мати високу надійність, мати коррозійну і радіаційну стійкість, а також бути простою та економічною в виготовлені.
Корпуса мікросхем класифікують по формі і розсташуванню виводів та по матеріалу, що використовується при виготовленні.
В залежностi вiд матерiалу корпуси мiкросхем подiляються на склянi, керамiчнi, пластмасовi, металосклянi, металокерамiчнi, металополiмернi, склокерамiчнi та iн.
Корпуси мiкросхем класифiкуються по формi i розташуванню виводiв i дiляться на 5 типiв (ГОСТ 17467-79).
Для даної мiкрозборки вибираєм прямокутний металокерамічний корпус з виводами, що розташованi в один ряд (І-тип ІІ-пiдтип згiдно з ГОСТ 17467-79) з розмірами 16х12 мм з 3 виводами. Ескіз даного корпуса приведено на рисунку 3.1.
Рисунок 3.1-Корпус мікросхеми
3.6 Розрахунок теплового режиму мікрозборки
Тонкоплівкова інтегральна мікросхема в загальному вигляді являє систему з внутрішніми джерелами тепла. Температурне поле такої системи залежить від багатьох факторів: розподілення і потужність джерел тепла конструкції і фізичних властивостей матеріалів, які використовуються, режимами роботи мікросхеми і умов її експлуатації.
Для оцінки теплового режиму мікросхеми повинні бути відомі слідуючі початкові дані: тип конструкції мікосхеми, для якої ведеться тепловий розрахунок. З врахуванням теплових властивостей мікросхеми, що розробляється оберемо І тип корпусу. Ця конструкція передбачає кріплення підкладки до металевої основи з використанням клею.
Для оцінки теплового режиму мікросхеми спочатку визначають тепловий опір rт. Ця величина залежить від типу корпусу.
де dп – товщина плати мікрозбірки, см. Найбільш широко в гібридних інтегральних мікросхемах використовуються ситалові підкладки, d11 = 0,5 см;
dК1 – товщина шару клею між підкладкою і основою корпусу мікрсхеми, dК1 = 0,01 см;
lП – коефіцієнт теплопровідності підкладки,
lП = 0,03 Вт/см*град [3];
lК1 – коефіцієнт теплопровідності клею,
lК1 = 0,003 Вт/см*град [3].
cм2·град/Вт
Максимально допустиму питому потужність розсіювання Р0’ на поверхні підкладки при довільному розміщенні на ній тепловиділяючих елементів можна оцінити, виходячи з співвідношення:
Завантажити реферат