Расчет тонкопленочных резисторов и конденсаторов. Расчет площади подложки

Страницы работы

Содержание работы

Министерство Образования Российской Федерации

Красноярский Государственный Технический Университет

Кафедра КиПР

курсовой проект

по дисциплине КЭМС

и по дисциплине ТПМЭ

пояснительная записка

Выполнил:

студент гр. Р31-1

Ерофеев Д.А.

Проверил:

Фенькова Н.Б.

Красноярск 2004г


Содержание

1.  Расчет тонкопленочных резисторов

1.1.  Расчет первой группы резисторов

1.2.  Расчет второй группы резисторов

2.  Расчет тонкопленочных конденсаторов

3.  Расчет площади подложки

Список литературы

Приложение


1.Расчет тонкопленочных резисторов

К пленочным резисторам предъявляются следующие основные требования: стабильность во времени, малая занимаемая площадь на подложке, низкий температурный коэффициент сопротивления, требуемая мощность рассеяния, низкий уровень шумов, малые значения паразитных параметров.

Исходные данные для расчета резисторов приведены в таблице 1.

Исходные данные для расчета резисторов

Таблица 1.

Схемное

обознач.

Номинал,

R, кОм

Относит.

погр-ть

номинала,

γR

Максим.

Мощность

рассеян.

Р, Вт

Максим.

Раб.

темпер.

tmax, 0С

Предполаг.

длит.

Работы,

ч

Относит.

погреш.

сопр-я,

γρ0

Абсолют.

погр-ть

геом.

параметров

∆l, ∆b,м

1

R1

6.8

0.15

0.02

80

10000

0.05

10^(-5)

2

R2

68

3

R3

0.39

4

R4

10

5

R6

18

6

R7

1.8

7

R8

100

8

R9

0,12

9

R10

150

10

R11

150

Все резисторы разбиваем на две группы: R3, R7, R9 – первая группа;R1, R2, R4, R6, R8, R10, R11 – вторая группа.

1.1.Расчет первой группы резисторов

Для первой группы резисторов выбираем тантал

- удельное поверхностное сопротивление ρ0=100 Ом

- удельная мощность рассеяния Р0=3 Вт/см²

- ТКС αR=-2*10^-4

Температурная погрешность зависит от ТКС материала пленки и диапазона рабочих температур: γt=αR( tmax -20)= -2*10^(-4)(80-20)= -0.012.

Допустимая погрешность коэффициента формы:

γкфдоп=γR-γρ0-γст-γt-γк ,

где γст=0,03 – погрешность, обусловленная старением пленки;

      γк=0,01 – погрешность переходных сопротивлений контактов.

γкфдоп=0,15-0,05-0,03-0,012-0,01=0,048

R9=120 Ом

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=120/100=1,2

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/1.2)/0.048=382 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*100/300*120=56 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=382 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=459 мкм

5.Полная длина резистора равна: lполн=lрасч+2L=459+200=658 мкм

6.Площадь резистора равна: S=lполнb=0.658*0.382=0.251 мм²

R7=1,8 кОм

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=1800/100=18

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/18)/0.048=220 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*100/300*1800=3,7 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=220 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=3960 мкм

5.Полная длина резистора равна: lполн=lрасч+2L=3960+400=4360 мкм

6.Площадь резистора равна: S=lполнb=4,360*0.22=0.959 мм²

R3=390 Ом

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=390/100=3,9

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/3,9)/0.048=262 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*100/300*390=17 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=262 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=1021 мкм

5.Полная длина резистора равна: lполн=lрасч+2L=1021+200=1221 мкм

6.Площадь резистора равна: S=lполнb=1,221*0.262=0.32 мм²

1.2.Расчет второй группы резисторов

Для второй группы резисторов выбираем кермет К-50С с параметрами:

- удельное поверхностное сопротивление ρ0=6000 Ом

- удельная мощность рассеяния Р0=2 Вт/см²

- ТКС αR=-3*10^-4

Температурная погрешность зависит от ТКС материала пленки и диапазона рабочих температур: γt=αR( tmax -20)= -3*10^(-4)(80-20)= -0.018.

Допустимая погрешность коэффициента формы:

γкфдоп=γR-γρ0-γст-γt-γк ,

где γст=0,03 – погрешность, обусловленная старением пленки;

      γк=0,01 – погрешность переходных сопротивлений контактов.

γкфдоп=0,15-0,05-0,03-0,018-0,01=0,042

R1=6,8 кОм

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=6800/6000=1,13

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/1,13)/0.042=449 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*6000/200*6800=88 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=449 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=507 мкм

5.Полная длина резистора равна: lполн=lрасч+2L=507+200=707 мкм

6.Площадь резистора равна: S=lполнb=0,707*0.449=0.317 мм²

R2=68 кОм

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=68000/6000=11,3

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/11,3)/0.042=259 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*6000/200*68000=8,8 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=259 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=2927 мкм

5.Полная длина резистора равна: lполн=lрасч+2L=2927+200=3127 мкм

6.Площадь резистора равна: S=lполнb=3,127*0.259=0.81 мм²

R4=40 кОм

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=40000/6000=6,67

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/6,67)/0.042=274 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*6000/200*40000=15 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=274 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=1828 мкм

5.Полная длина резистора равна: lполн=lрасч+2L=1828+200=2028 мкм

6.Площадь резистора равна: S=lполнb=2,028*0.274=0.556 мм²

R6=18 кОм

1.Вычисляем коэффициент формы Кф=R/ρ0=18000/6000=3

2.Определяем расчетную ширину резистора:

bточн=(∆b+∆l/Кф)/γкфдоп=(10+10/3)/0.042=317 мкм

bp=Pρ0/P0R=0.02*6000/200*18000=33 мкм

3.Выбираем максимальную ширину резистора:

b=317 мкм

4.Расчетная длина резистора равна: lрасч=bКф=951 мкм

Похожие материалы

Информация о работе