ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение и ТУ на проектирование
1. Расчет по постоянному току
2. Выбор и обоснование интегрального транзистора
3. Расчёт параметров интегрального транзистора
4. Расчёт ширины эмитерной области
5. Расчёт тела коллектора
6. Расчёт базовой области
7. Проектирование и расчёт геометрии интегральных резиторов
8. Расчёт частотных характеристки
9. Выбор и обоснование структуры диода ИМС
10.Выбор и обоснование изоляции элементов п/п схемы
11.Тепловой расчёт ИМС
12. Выбор и обоснование общей конструкции ИМС, способ ее сборки и герметизации.
Заключение
Список используемой литературы
Графическая часть
Введение
В данной курсовой работе необходимо разработать конструкцию и технологию изготовления полупроводниковой интегральной микросхемы, представленной на чертеже ПТЭС.437584.001 Э3.
Исходные данные:
1) Разрабатываемая микросхема имеет серийное производство;
2) имеет общеклиматическое исполнение для морей и океанов ( предельные значения температур -40…+45°С; влажность воздуха 80% при 20°С);
3) категория РЭА:3 ( ГОСТ 15150-69)
Для эксплуатации в закрытых помещениях и объектах с естественной и искусственной вентиляцией без кондиционирования;
4) группа РЭА: 1 ( ГОСТ 16019 – 78)
РЭА, эксполуатируемая при стационарных условиях
Должна выдерживать вибрации частотой 1…35Гц и многократные удары до 15g с длительностью импульса 2…15мс
В данной курсовой работе необходимо выполнить расчет геометрии интегральных транзисторов, расчет тела коллектора, расчет базовой области биполярного транзистора, расчет пассивных элементов ИМС, расчет частотных характеристик, а также произвести тепловой расчет, выбрать и обосновать способ изоляции элементов ИМС,разработать технологии изготовления, сборки, герметизации. а также начертить схему электрическую принципиальную, топологический чертеж, чертежи слоев ИМС и сборочный чертеж.
Расчет по постоянному току прежде всего необходим для определения электрической нагрузки на пассивные элементы схемы – резисторы, для того чтобы произвести расчет их геометрических размеров.
Расчет по постоянному току осуществлен в программе Electronics Worcbench ver.5.12, которая позволяет смодулировать процессы, протекающие в реальных электрических схемах. Активные элементы выбраны с идеальными характеристиками.
В результате этой симуляции были получены следующие данные:
IR1 = 653.4 mkA; IR2 = 2.586 mA ;
IR3 = 0.8 mA; IR4 = 0.012 mkA ;
1. Выбор и обоснование интегрального транзистора
В данной курсовой работе используется биполярный транзистор типа n-p-n со скрытым подколлекторным n+-слоем и относительно тонкой базой. Ниже будут приведены основания для выбора данного интегрального транзистора.
Биполярный транзистор типа n-p-n является оновным схемным элементом полупроводниковых ИМС. Он обладает лучшими характеристиками, чем транзистор типа p-n-p, а технология его изготовления более проста [2]. Отальные элементы ИМС выбирают и конструируют таким образом, что бы они совмещались со структурой транзистора n-p-n.
Следует обратить внимание, что вывод коллектора интегрального транзистора расположен на поверхности прибора. Это увеличивает сопротивление тела коллектора и ухудщает характеристики транзистора в усилительном режиме (ухудшается частотная характеристика).
Увеличение степени легирования всего объёма коллекторной области и уменьшение её удельного сопротивления снижают пробивное напряжение перехода коллектор-база и увеличивают ёмкость этого перехода, т. е. Также ухудшают характеристики транзистора. Компромиссным решением проблемы является создание скрытого высоколегированного n+-слоя на границе коллектор подложка.
Для создания входных каскадов операционных усилителей используют транзисторы с тонкой базой, которые обладают повышенным значением коэффициента усиления B. У этих транзисторов ширина базы (расстояние между эмиттерным и колекторным переходами) w=0.2-0.3 мкм, а коэфициент усиления В=2000-5000 при коллекторном токе Iк=20 мкА и уровне напряжения Uкэ=0.5 В. Пробивное напряжение коллектор-эмиттер около 1.5-2 В. Для ИМС разрабатываемой в данной работе транзитор с данными параметрами не подходит, по току и напряжению, а также тем что разрабатываемые транзиторы не обязательно должны иметь столь высокий коэфициент усиления. Поэтому более широкой чем у типичного транзистора с тонкой базой.
Кострукцию биполярного интегрального транзистора возьмём асиммитричную, т. к. для неё характерно то, что колекторный ток протекает к эмитеру только в одном направление, что упрощает расчёты и делат их более точными, чем вслучаи с симметричной конструкцией.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
