Проектування гібридної інтегральної тонкоплівкової мікросхеми радіомікрофона

Анотація

В курсовому проекті виконано проектування гібридної інтегральної тонкоплівкової мікросхеми радіомікрофона.

Розглянуті основні питання розрахунку і конструювання даної гібридної інтегральної мікросхеми. Головним є схемотехнічне вирішення даного завдання та оптимізація розміщення елементів схеми з урахуванням їх реальних геометричних  розмірів, для досягнення необхідного ступеня інтеграції. Основною метою являється: розрахунок активних та пасивних елементів, які виготовляються по тонкоплівковій технології,  вибір режиму роботи транзистора КТ3102Б, розрахунок та вибір площі плати, а також розробка топологічного та складального креслень радіомікрофона. Важливим є набуття теоретичних знань з схемотехніки та вивчення правил оформлень технічної документації  на  розробку інтегральних схем згідно з Єдиною Системою Конструкторської Документації (ЄСКД).

Курсовий проект складається з 47 сторінок та 4 креслень.

 The Annotation

In the course project written designing thin film hybrid integrated circuit radiomicrophone.

Сontains the main issues of this calculation and design of hybrid integrated circuits. The main circuit is the solution of the problem of deployment and optimization schemes based on their real geometrical size, to achieve the necessary degree of integration. The main goal is: the calculation of active and passive elements, which are produced by thin film technology, choice of mode transistor KT3102Б, calculation and choice of area boards and the development of topology and assembly drawings radiomicrophone. It is important to acquiring theoretical knowledge of circuitry and studying rules decorations technical documentation for the development of integrated circuits for the Sole System for Design Documentation (SSDD).

         Course project consists of 47 pages and 4 drawings.
           Вступ

         За останній час радіотехніка зробила великий крок у своєму розвитку. Все почалося з появи інтегральної та функціональної мікроелектроніки яка зумовила активний розвиток розроблення принципів побудови та конструкцій радіотехнічних пристроїв.  Забезпечення та розробка розгалужених систем зв’язку із складними способами кодування та обробки інформації, створення складних обчислювальних та керуючих машин тобто рішення основних схемо технічних та мікроелектронних питань.

          Сучасна інтегральна технологія дозволяє за одну неперервну операцію отримати одночасно всі елементи функціонального вузла чи схеми в єдиній функціонально-завершеній конструкції. При використанні такої технології зникає потреба у збірних операціях, процес утворення елементів схеми суміщений з процесом утворення самої конструкції. Всі плівкові ІС                (інтегральні схеми) електроелементи та радіоелементи отримують на підкладці у вигляді напівпровідників, діелектриків, різних металів та їх оксидів послідовно нанесених одна на іншу якимсь теоретично обґрунтованим методом. Проста геометрична форма плівкових елементів спрощує їх виготовлення, збільшує точність та надійність виробу. За плівковою технологією виготовляють резистори, конденсатори котушки індуктивності,  з¢єднувальні провідники і контактні площадки.

        На сьогодні  найбільше широке розповсюдження отримали резистори виготовлені методом планарної технології, при якій резистивна плівка і провідні плівки (виводи резистора) знаходяться в одній площині. Зазвичай резистори невеликого опору виконуються лінійними, а великого опору -  криволінійними або можуть бути навісними при дуже великих значеннях опору.

         Плівкові конденсатори зазвичай виготовляються трьохшаровими: двох металевих обкладинок і діелектричного шару між ними. Сучасні тонкоплівкові конденсатори дозволяють отримати ємність від одиниць піко фарад до мікрофарад з досить великою точністю. Підганяти величину ємності можна механічно, використовуючи специфічний для плівкових схем процес – випалювання. 

        Котушки індуктивності виготовлені за тонкоплівковою технологією конструктивно являють собою плоскі прямокутні чи круглі провідні спіралі. Особливістю є те що за плівковою технологією можна виготовити тільки ємності малих номіналів десяті і соті мікрогенрі.

        Плівкові контактні площадки і провідники повинні забезпечувати як найменший перехідний опір між провідним шаром та іншими елементами мікросхеми. Основними вимогами до плівкових провідників і контактних площадок є: висока електрична проникність; добра адгезія до підкладки і спроможність до паяння або до зварювання; хімічна інертність по відношенню до інших шарів. Всі розміри і матеріали задаються в спеціальних довідниках.

         Важливим етапом є розробка топології плівкової мікросхеми. Процес розробки топологічної структури ІС має вирішити наступні задачі:  розробка схеми взаємного розташування і з¢єднання елементів на підкладці; визначення геометричних розмірів елементів, які отримують методом плівкової технології; вибір  методу виготовлення плівкових елементів і способів з¢єднання виводів плівкових і навісних елементів до контактних площадок та зовнішніх виводів; вибір кінцевої форми і розміщення плівкових елементів; оформлення креслень; оцінка якості технології мікросхеми і її надійності.