Разработка конструкции полупроводниковых интегральных микросхем, страница 8

топо­логию ППИМС:

-  минимальное расстояние от края ИМС до середины линий скрайбирования (a) 50 мкм,

-  минимальное расстояние от края ИМС до контактных площадок металлизации

или диффузионных областей (b) 50 мкн,

- 

 расстояние между изолированными областями (с) 25 мкм;

-  расстояние между краем изолированной области и элементами (d) 50 мкм;

-  минимальное расстояние между диффузионными резисторами в пределах изолированной области (i) 25 мкм;

-  минимальный размер контактного окна к диффузионной области (g)

12,5x12,5 мкм^2;

-  минимальный зазор между контактным окном и краем диффузионной области (h) 6,25 мкм, рабочий зазор (f) 12,5 мкм;

-  минимальная ширина пленочного проводника (bai) 12,5 мкм,

рабочая ширина 25 мкм; при токах больше 10 мА ширина проводника

выбирается равной 10Io мкм, где Io –рабочий ток в мА;

-  минимальный зазор между проводниками (к) 12,5 мкм, рабочий зазор 25 мкм;

-  минимальный размер контактной площадки (m) 75х75 мкм^2,                 рабочий размер 100х100 мкм^2;

-  минимальное расстояние между площадками (p) 50 мкм.

Указанные расстояния и размеры даны на рис.18. Зазор d указан для изоляции элементов с помощью обратносмещенного p-n перехода и толщина эпитаксиального n-слоя в 25 мкм. При других толщинах эпитаксиального слоя, а также при изоляции с помощью SiO2 зазор d должен быть скоректирован.

Соответствующим расположением элементов ( контактных площадок, транзисторов, диодов и резисторов ) добиваются уменьшения размеров кристалла и уменьшения длины межэлементных соединений. Межсоединения выполняют в одном слое.

§ 5.    Выбор и обоснование корпуса.

          Основное назначение корпуса защитить кристалл ППИМС от воздействий внешней среды, улучшить теплоотвод от элементов ИМС в окружающее пространство и улучшить механические параметры ИМС для последующей сборки на печатных платах. Защита от внешнего воздействия обеспечивается типовыми герметичными корпусами, параметры которых даны в табл.4.

 Таблица 4

Тип герметичного корпуса	Площадь охлажден. поверхности корпуса          Sk[ см^2]	Допуст. мощность              ИМС      Pдоп [мВт]	Объем    V [см^3]	Масса     M    [ г ]
301.8-2	1,85	100	0,26	1,0
301,12-1	1,85	100	0,26	1,1
401.14-1	1,26	70	0,13	0,3
401.14-2	1,26	70	0,13	0,3
402.16-1	2,0	110	0.27	0,9
402.16-2	с доп. теплоотводом	200	0,29	0,25

Для улучшения теплового режима ИМС, кристалл устанавливается в теплоотводящий корпус, выполняющий роль радиатора. Эффективность корпуса кад радиатора оценивается через величину площади охлаждающей поверхности Sk по формуле

Где a - коэффициент теплоотдачи на конвекцию и излучение

Ориетировочно a»10 Вт/м°К

(Тэ°, Та°, D Тэк°)макс  - соответственно, максимальные температуры элементов ППИМС, окружающей среды и максимальный перепад между температурой элементов и температурой корпуса.

Выбор корпуса осуществляется также с учетом числа выводов от ИМС.

§ 6.  Поверочный  расчет стационарного теплового режима.

Задачу о передаче тепла, выделяемого элементами ППИМС в окружающее пространство с

учетом теплоотвода через корпус микросхемы, решают на основе электрической аналогии.

При этом температуры в соответствующих точках конструкции аналогичны электрическим потенциалам, поток тепла - электрическому току. Отношение разности температур к скорости теплового потока по аналогии с электрическим сопротивлением, назы­вают тепловым сопротивлением.

Поверочный расчет стационарного теплового режима ППИМС осуществляют в следующей последовательности: