Оглавление
Задание 3
Составление коммутационной схемы 4
Расчет тонкопленочных резисторов 5
1. Расчет резисторов прямоугольной формы 6
2. Расчет низкоомного резистора специальной формы 7
Расчет тонкопленочных конденсаторов 8
Расчет тонкопленочных проводников 10
Расчет навесных компонентов 10
Определение площади платы и выбор размера 10
Чертеж микросборки БГТУ.Н2.И481.011
По принципиальной электрической схеме и ряду технических требований сконструировать тонкопленочную микросборку.
Принципиальная электрическая схема приведена на рис. 1
Рисунок 1
Параметры:
|
R1=R2=0,2 кОм R3*=2,3 кОм R4=7 кОм R5=R6=15 кОм Р=3 мВт |
С1=С2=С3=1000 пФ С4=60000 пФ Up=10B F=100 MГц Imax=10mA |
Активные компоненты с гибкими выводами. Метод формирования – комбинированный.
Упрощаем принципиальную схему для уменьшения числа пересечений и улучшения субъективного восприятия. Получили схему на рис.2.
Рисунок 2
Преобразовав принципиальную схему, составим коммутационную схему, заменяя навесные компоненты соответствующими пронумерованными контактными площадками(рис.3).
Рисунок 3
Выберем резистивный материал. Для этого рассчитаем оптимальное сопротивление:
Ом.
По рассчитанному оптимальному сопротивлению выберем материал РС 4206 со следующими параметрами:
- относительная погрешность удельного
поверхностного сопротивления;
мм - абсолютная погрешность длины
резистора;
мм - абсолютная погрешность ширины
резистора;
Ом - удельное сопротивление;
- коэффициент нагрузки тонкопленочного
резистора по мощности;
- удельная мощность
рассеивания резистивного материала;
- температурный
коэффициент сопротивления;
- коэффициент старения.
Определим коэффициенты формы для заданных резисторов.
Общая формула для определения коэффициента формы: 
.
Для 
и 
: 
- низкоомные специальной формы;
для 
: 
-
прямоугольная форма;
для 
: 
-
прямоугольная форма;
для 
и 
: 
-
прямоугольная форма;
Для всех резисторов выбран фотолитографический способ формирования.
1. Определим относительную температурную погрешность:
2. Определим относительную погрешность старения:
3. Относительная контактная погрешность 
, т.к. выбран фотолитографический метод
формирования резисторов.
4. Определим допустимую относительную погрешность
сопротивления резисторов 
. Т.к. 
, то зададим новый допуск на сопротивление
пленочного резистора
5. Определим допустимую относительную погрешность коэффициента формы:
.
6. Определим ширину ТР по точностному критерию:
для : 
мм;
для 
:
мм;
для и
: 
мм.
7. Определим ширину ТР по заданной мощности рассеивания:
;
для : 
мм;
для :
мм;
для и
: 
мм.
8. Определяем окончательное значение ширины ТР:
для : 
мм;
для :
мм;
для и
: 
мм.
9. Определяем активную длину ТР:
для : 
мм;
для :
мм;
для и
: 
мм.
10. Осуществим проверку:
для : 
;
для :
;
для
и
: 
Определим новое значение коэффициента формы:
Для
резисторов и : 
1-5. Эти величины берем из эти же пунктов для резисторов прямоугольной формы.
6. Определим параметр 
по
точностному критерию:
Для и
: 
мм.
7. Определим параметр 
по
заданной мощности рассеивания:
;
для и
: 
мм.
8. Определяем окончательное значение ширины ТР:
для и
: 
мм.
9. Определяем:
для и
: 
мм.
10. Выбираем ширину внешней
рамки 
мм.
11. Осуществим проверку:
для и
: 
.
В качестве параметра диэлектрика конденсатора выбираем моноокись кремния (SiO) со следующими параметрами:
-
относительная диэлектрическая проницаемость;
-
электрическая прочность;
-
температурный коэффициент емкости;
-
коэффициент старения диэлектрика;
- при 
.
Исходными данными для конструирования тонкопленочного конденсатора являются:
-
коэффициент запаса электрической прочности;
-
допуск (точность) на емкости;
-
относительная погрешность удельной емкости;
-
абсолютная погрешность длины и ширины верхней обкладки;
-
коэффициент формы ТК;
- технологические зоны,
предназначенные для компенсации смещения масок при напылении и погрешности 
и 
Выбираем масочный метод
формирования структуры ТК. Все расчеты будут проводятся для конденсаторов 
,
,
.(Так как они все равны)
1. Определим толщину диэлектрика по заданному рабочему напряжению:
мкм.
2. Т.к. полученное значение не лежит в
рекомендуемом диапазоне толщин, то выбираем 
мкм.
3. Определим значение удельной емкости, исходя их электрических требований:
4. Определить активную площадь ТК (площадь верхней обкладки) по электрической прочности:
5. Определим относительную температурную погрешность:
6. Определим относительную погрешность старения:
7. Определим допустимую относительную погрешность на емкости:
8. Определим относительную допустимую погрешность формы верхней обкладки:
9. Определим ширину верхней обкладки по
заданному значению 
(по точностному критерию):
10. Определим площадь верхней обкладки (активную площадь) по точностному критерию:
11. 
12. Т.к. 
,
то диэлектрик имеет толщину мкм.
13. 
мм.
14. 
мм.
15. Определим длину и ширину нижней обкладки:
16. Определим длину и ширину диэлектрического слоя:
17. Определим площадь конденсатора:
Выбираем структуру: нихром X20CH80 (подслой) – медь МВ
(слой) – никель (покрытие), с удельным поверхностным сопротивлением 
Ом/м.
Допустимая плотность тока 
При известной толщине
проводника 
мкм, рассчитаем ширину проводника 
и допустимую длину проводника 
Согласно техническим
требованиям (
и 
) и
принципиальной схеме выбираем в качестве транзистора VT1 и VT2 бескорпусной транзистор
КТ324А (с верхней частотой 
и 
).
В качестве навесного конденсатора выбираем К10-73-6В с номиналом С=60000пФ.
Площадь платы:
;
= 3 -
коэффициент использования площади платы, учитывающий наличие зазоров,
необходимость прокладки проводников, технологические поля и т.д.;
-
соответственно площадки i-гo
резистора, конденсатора, внешней контактной площадки для контроля параметров,
установочная площадь навесного элемента вместе с контактными площадками;
-
количество резисторов, конденсаторов, контактных площадок, навесных элементов.
Установочная площадь навесного элемента 
включает
площадь навесного элемента и площади соответствующих этому элементу контактных
площадок с учетом зазоров между ними.
По таблице рекомендуемых
значений плат выберем ширину платы 
, а длину 
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
