Топология толстопленочной микросхемы - доклад

Расчет топологии толстопленочнои микросхемы.

Введение и постановка задачки

Задачей курсового проекта является разработка конструкции ИМС и технологического маршрута ее производства в согласовании с данной в техническом задании принципной электронной схемой. Конструктивно-технологический вариант производства ИМС, данный управляющим проекта - толстопленочная разработка.

Целью работы над курсовым проектом является приобретение практических способностей решения Топология толстопленочной микросхемы - доклад инженерной задачки сотворения определенного микроэлектронного изделия, также закрепление, углубление и обобщение теоретических познаний, обретенных на прошлых шагах обучения.

Выбор метода формообразования толстопленочных частей ГИМС

Нанесение паст можно создавать 2-мя методами: бесконтактным и контактным.

При бесконтактном методе подложку, на которую необходимо нанести пасту, устанавливают под сетчатым трафаретом с неким зазором; пасту подают поверх Топология толстопленочной микросхемы - доклад трафарета и движением ракеля через отверстия в трафарете переносят на подложку в виде столбиков, копирующих отверстия в трафарете. Столбики, растекаясь, соединяются, образуя набросок, как на трафарете.

Сетчатые трафареты изготовляют из капрона, нейлона либо нержавеющей стали.

Качество трафаретной печати находится в зависимости от скорости перемещения и давления ракеля, зазора Топология толстопленочной микросхемы - доклад меж сетчатым трафаретом и подложкой, натяжения трафарета и параметров пасты.

Нужно строго соблюдать паралельность платы, трафарета и направления движения ракеля.

Для устранения неравномерности толщины резисторов рекомендуется составлять топологию так, чтоб все резисторы по длинне размещались в одном направлении по движению ракеля. По этой же причине не рекомендуется проектировать длинноватые и Топология толстопленочной микросхемы - доклад узенькие либо недлинные и широкие резисторы, т.к. при использовании одной и той же пасты недлинные резисторы имеют огромную толщину пленки, а как следует наименьшее удельное сопротивление, чем длинноватые, из-за различных прогибов открытых участков сетчатого трафарета.

При контактном методе трафаретной печати плату устанавливают под трафаретом без зазора. Отделение платы Топология толстопленочной микросхемы - доклад от трафарета осуществляется вертикальным перемещением без скольжения во избежании размазывания отпечатка пасты. При контактном методе пасту можно наносить пульверизацией при помощи распылителя. Точность отпечатка при контактном методе выше, чем при бесконтактном.

Пасты после нанесения подвергают термической обработке - сушке и вжиганию. Сушка нужна для удаления из пасты Топология толстопленочной микросхемы - доклад летучих компонент (растворителя). Сушку проводят при температуре 80-150 градусов Цельсия в течении 10-15 минут в установках с инфрокрасным нагревом. Инфрокрасное излучение просачивается вглубь слоя пасты на всю его глубину, обеспечивая равномерную сушку без образования корочки на поверхности.

Вжигание создают в печах конвейерного типа непрерывного деяния с постепенным увеличением температуры до наибольшей, выдерживанием при Топология толстопленочной микросхемы - доклад най и следующим остыванием.

Сначала происходит выгорание органической связи (300-400 градусов Цельсия). Во 2-ой, центральной, температурной зоне происходит ссплавление частиц главных материалов меж собой с образованием проводящих мостиков и спекание их со стеклом и глиняной пастой при 500-1000 градусах Цельсия.

Пасты для сотворения проводящих слоев вжигают при 750-800 градусах Цельсия Топология толстопленочной микросхемы - доклад, пасты диэллектрика конденсаторов и изоляционный слой - при 700-750 градусах Цельсия, верхние обкладки конденсаторов - при 700-720 градусах Цельсия, диэллектрик слоя защиты - при 620-650 градусах Цельсия. Для исключенияпоявления сквозных пор в диэллектрике конденсаторов его наносят в два слоя, при этом каждый слой сушат и вжигают раздельно.

Топологические расчеты

При разработке топологии учитывают особенности толстопленочной технологии, конструктивные и технологические Топология толстопленочной микросхемы - доклад ограничения.

В толстопленочной технологии пленочные элементы могут размещаться на обеих сторонах платы. Соединения меж элементами, расположенными на различных сторонах платы, осуществляется через отверстия либо через наружные контактные площадки. Суммарная площадь частей в одном уровне не должна превосходить 70% площади рабочей стороны платы.

Подвесные составляющие платы нельзя устанавливать на стороне Топология толстопленочной микросхемы - доклад платы, заливаемой компаундом. Пленочные конденсаторы такдже не следует располагать на стороне платы, заливаемой компаундом. Если пленочные конденсаторы соединены меж собой, то они могут иметь общую нижнюю либо верхнюю обкладку. Резисторы рекомендуется ориентировать идиентично, а резисторы близкие по номиналам изготавливать из одной пасты ирасполагать на одной сторона платы. Контактные Топология толстопленочной микросхемы - доклад площадки резисторов целенаправлено располагать аква слое с проводящими элементами.

С учетом этих требований и советов на одной стороне платы будем распологать подвесные элементы (транзисторы VT1...VT4 с жесткими выводами), пленочные конденсаторы С1...С10, также группу резисторов (R2, R7, R9, R10, R11), изготавливаемых из одной пасты. Вторую группу резисторов (R Топология толстопленочной микросхемы - доклад1, R3, R4, R5, R6, R8, R12), изготавливаемых из другой пасты будем располагать на оборотной стороне платы.

Из технологических суждений (возможность ссколов при резке и тп) элементы микросхемы располагают на неком расстоянии от края подложки. Промежутки меж элементами определяются технологическими ограничениями и критериями теплоотвода.

Приблизительную площадь платы определяют по по Топология толстопленочной микросхемы - доклад формуле:

S=K*(Sr+Sc+Sk)

где: Sr -суммарная площадь резисторов первой группы Sr=Sr2+Sr7+Sr9+Sr10+Sr11=8,5mm^2

Sc -суммарная площадь конденсаторов Sc =63,3 mm^2

Sk=4St -суммарная площадь контактных площадок St=0.75 mm^2 -площадь транзистора

К -коэффициент припаса поплощади, определяемый количеством частей в схеме, их типом и сложностью Топология толстопленочной микросхемы - доклад связей меж ними (для приблизительных расчетов К=2...3)

S=3(8.5+63.3+2.25)=222.15mm^2

Зная приблизительную площадь платы избираем ее типоразмер и типоразмер корпуса.

Выбор материала пленочных частей

Нанесение метериала толстых пленок, в состав которых, обычно, входят металл, окисел металла и стекло, на плату производят продавлсванием через сетчатый трафарет, имеющий закрытые и открытые участки..

Для трафаретной печати Топология толстопленочной микросхемы - доклад материал толстых пленок обязан иметь консистенцию пасты.

Пасты разделяются на проводящие (для проводников, контактных площадок и обкладок конденсаторов), резистивные (для резисторов) и диэллектрические (для конденсаторов, изоляционных и слоев защиты).

В состав паст входят главные материалы, придающие пленкам нужные для их функционирования физические характеристики и вспомогательные материалы, придающие пастам главные технологические Топология толстопленочной микросхемы - доклад и физико-химические характеристики. В качестве главных материалов в проводящие и резистивные пасты входят металлы Ag, Au, Pt, Pd, In, Os, Ro, сплавы Pt-Au, Pd-Ag, Pd-Au, многокомпонентные системы Pd-PdO-Ag.

Главным материалом для диэллектрической пасты служит измельченная керамика с высочайшей диэллектрической проницаемостью (к примеру Топология толстопленочной микросхемы - доклад керамика на базе BaTiO3). Для хороошего сцепления пленки с пастой и связывания частиц основного материала меж собой в состав паст вводят порошок стекла (обычно висмуто-боро-силикатные стекла).

Для придания пасте нужных вязкости и поверхностного натяжения, позволяющих ей просто просачиваться через трафарет и ,не растекаясь, закрепляться на плате Топология толстопленочной микросхемы - доклад, вводят дополнительные органические вещества и растворители.

В состав паст заходит приблизительно 2/3 основного вещества и стекла и 1/3 органических добавок.

Для диэллектрика конденсаторов берем пасту ПК-12 (удельная емкость 100 пФ/мм^2)

Для резисторов избираем два типа паст, с учетом разбивки их на две группы по номиналу: для первой группы - ПР-500 (500 Ом/ ) для Топология толстопленочной микросхемы - доклад 2-ой группы - ПР-3к (3000 ом/ )

Для справки:

1 группа: R1, R3, R4, R5, R6, R8, R12.

2 группа: R2, R7, R9, R10, R11.

Выбор материала контактных площадок и межсоединений

Для производства проводников, нижних обкладок конденсаторов и контактных площадок под установка подвесных компонент с жесткоми вывидами употребляется проводящаяя паста ПП-3 (удельное поверхностное сопротивление менее Топология толстопленочной микросхемы - доклад 0,05 Ом/ , толщина слоя 15 - 25 мкм).

Для производства верхних обкладок конденсаторов, не смачиваемых припоем при лужении применяется проводящая паста ПП-2 ( удельное поверхностное сопротивление менее 5 Ом/ , толщина слоя 15 - 20 мкм).

Выбор материалов подложки и ее размеров

Платы толстопленочныз ГИС должны быть дешевенькими, иметь высшую механическую крепкость, теплопроводимость, термостойкость и хим стойкость.

Более подходящими материалами для Топология толстопленочной микросхемы - доклад плат толстопленочных ГИС являются высоко глиноземистая керамика 22ХС, поликор и керамика на базе окиси бериллия.

Высочайшая механическая крепкость керамики позволяет использовать плату в качестве детали корпуса с отверстиями, пазами, а высочайшая теплопроводимость дает возможность изготовлять массивные микросхемы.

Самую высшую теплопроводимость имеет бериллиевая керамика, но в массовом производстве ее Топология толстопленочной микросхемы - доклад не употребляют из-за высочайшей токсичности окиси бериллия. Керамику типа "поликор" используют для сотворения мультислойных толстопленочных БИС.

В критериях массового производства употребляют пасты из керамики 22ХС, изготовляемые прессованием порошков либо способом шликерного литья с следующим обжигом при температуре 1650 градусов Цельсия.

Точность производства пассивной части микросхемы в значимой мере находится в Топология толстопленочной микросхемы - доклад зависимости от плоскотности и шероховатости платы. Наибольшая кривизна поверхности (макронеровность) не должна превосходить 4 мкм на 1 мм. Шероховатость (микронеровность) рабочей поверхности платы должна быть не ниже 8-го класса (высота неровностей 0,32-0,63 мкм). Более высркая чистота обработки поверхности платы, потому что агдезия толстых пленок к шероховатой поверхности лучше, а воздействие Топология толстопленочной микросхемы - доклад микронеровностей не много сказывается на свойствах пленок шириной 10-70 мкм.

Размеры плат определяются определенной конструкцией корпуса. Толщина плат 0,6-1,0 мм. С учетом избранного металлостеклянного корпуса 1206(153.15-1) и топологических расчетов размер платы будет 17,0 х 15,3 мм.

Метод монтажа подвесных компонент

Подвесные составляющие рекомендуется располагать на одной стороне платы. нельзя устанавливать подвесные составляющие на стороне платы, заливаемой Топология толстопленочной микросхемы - доклад компаундом , тк в виду усадки последнего вероятен отрыв подвесных частей от платы.

В данной схеме транзисторы типа КТ359 имеют конструкцию с жесткими выводами. При монтаже подвесных компонент с жесткими выводами проводники целенаправлено покрывать защитным диэллектриком, оставляя открытыми только контактные площадки. Контактные площадки следует располагать напротив выводов актиных частей.

Завершающие Топология толстопленочной микросхемы - доклад операции

Присоединение наружных выводов

Присоединение наружных выводов будем делать при помощи проволоки. Отогнутый конец вывода не должен выходить за границы наружного контура контактной площадки. Внутренний поперечник контактной площадки для монтажа наружного вывода должен быть больше поперечника отверстия в плате на 0.1 мм.

Способ герметицации корпуса

Корпус будем герметизировать при помощи аргонодуговой сварки. Для посадки Топология толстопленочной микросхемы - доклад в корпусиспользуется клей колодного отверждения.

Перечень литературы:

1 "Конструирование и разработка микросхем. Курсовое проектирование." Под ред. Л.А.Коледова Издательство "Высшая школа", 1984

2 "Расработка гибридных микросхем личного внедрения." А.Ф.Мевис, Ю.Г.Семенов, В.С.Полутин. МИРЭА, 1988

3 "Микроэлектроника" И.Е.Ефимов, И.Я.Козырь, Ю.И.Горбунов Издательство "Высшая Топология толстопленочной микросхемы - доклад школа", 1987

4 "Интегральные микросхемы и базы их проектирования" И.М.Николаев, Н.А.Филинюк Издательство "Радио и связь", 1992


torrichelli-i-nyuton-referat.html
torsionnie-polya-torsionnie-tehnologii-referat.html
torti-pirozhnie-halva-vostochnie-sladosti.html