Технологии производства элементов мехатронных систем, страница 3

Определяем относительную допустимую погрешность коэффициента формы верхней обкладки

|g_кф| = %

Определяем ширину верхней обкладки:

 мм

Определяем S_2T = 0,59 * 0,59 = 0,349 мм²

Выбираем S₂ = max{0,349; 7,4} = 7,4 мм²

Определяем длину L₂ верхней обкладки

   (К_ф – коэффициент формы ТК;  обычно К_ф = 1)

 

Определяем ширину B₂ верхней обкладки

B₂ =   2,8 мм 

Определяем длину  L₁ и ширину B₁  нижней обкладки

L₁ = L₂ + 2D = 2,8 + 2 _*0,2 = 3,2 мм

B₁ = B₂ + 2D = 2,8 + 2_*0,2 = 3,2 мм

(D = 0,2 мм – технологические зоны, предназначенные для компенсации смещения масок при напылении)

Определяем длину L_д  и   ширину  B_д  диэлектрического слоя

L_д = L₁ + 2D = 3,6 мм

B_д = B₁ + 2D = 3,6 мм

Определяем площадь конденсатора

S = L_{д *}B_д = 12,96 мм²

Конструирование тонкопленочных проводников МСБ.

Пленочные проводники конструируют в виде полосок минимальной длины. Минимальная ширина проводника составляет 200 мкм для масочного метода. В качестве проводников используются двухслойные или трехслойные структуры, состоящие из подслоя, основного слоя и защитного покрытия (для трехслойной структуры).

Подслой обеспечивает высокую адгезию проводящей пленки и подложки, основной слой обеспечивает высокую проводимсоть, а защитный слой предохраняет тонкопленочный проводник от климатических воздействий.

Определение площади платы.

Площадь платы определяется по формуле:

S_п =   ,

Где  К_ип = 2¸3 – коэффициент использования площади платы, учитывающий наличие зазоров, необходимость прокладки проводников, технологические поля и т.д.

 - соответственно суммарные площади резисторов,  конденсаторов, контактных площадок, навесных компонентов.

0,525+ 0,4 + 0,3 = 1,225 мм²

В данной схеме имеется 3 внутренних и 4 периферийных контактных площадки. Размер внутренней конт. площадки    0,2 х 0,25   мм,    размер периферийной   конт. площадки   0,4 х 0,4  мм.

 

Выбор транзистора осуществляется в соответствии с расположением выводов, которые не должны перекрещиваться.

Выбираем транзистор типа КТ 331 А (n-p-n)

S_п =   = 46,94 мм²

Принимаем размер платы 6х8 мм.

Размещение элементов на плате, разводка проводников. Разработка эскиза топологии.

Пленочные элементы  размещаются на плате в соответствии с коммутационной схемой с учетом конструкторских требований и ограничений.

1.  На периферии подложки рекомендуется предусмотреть технологические поля не менее 0,5 мм.

2.  Расстояние между пленочными элементами включая контактные площадки должно быть не менее 0,2 мм.

3.  Минимальные размеры внутренних контактных площадок – 0,2 х 0,25 (для сварки) и  0,4 х 0,4  (для пайки).

4.  Каждая плата МСБ должна иметь ключ, расположенный в нижнем левом углу платы в виде треугольника, совмещенного с раперным знаком (раперные знаки необходимы для ориентации при скрайбировании и разломе подложки на платы).

5.  Для обеспечения соединения элементов, расположенных в разных слоях (резистивная полоска и контактная площадка, вывод обкладки конденсатора и пленочный проводник и т.д.), нужно предусмотреть их перекрытие на величину не менее 0,2 мм.

6.  Периферийные площадки рекомендуется располагать по двум большим противоположным сторонам платы с шагом 2,5 при размерах  1х1  мм. Для линейных МСБ допускается объединение контактных площадок.

7.  Расстояние от края навесного элемента до контактной площадки для приварки проволочного вывода должно быть не менее 0,8 мм.

8.  Максимальная длина проволочных выводов без дополнительного закрепления не более 3 мм.

9.  Минимальная ширина пленочного проводника – 0,2 мм (масочный метод).

10.  Минимальные размеры резисторов не должны быть меньше 0,3 мм по длине и 0,2 мм по ширине (масочный метод).

11.  Для навесных элементов, располагаемых на свободных от пленочных элементов местах платы, делаются метки, обозначающие расположение (приклейку) этих элементов на подложке. Форма меток может повторить форму соответствующих элементов.

Приложение 1.  Таблицы координат.

 Слой диэлектрика.