Реферат: Расчет топологии толстопленочной микросхемы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Расчет топологии толстопленочной микросхемы

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 75 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Расчет топологии толстопленочнои микросхемы

 

Содержание:

1 Введение и постановка задачи

2 Выбор способа формообразования элементов

3 Топологические расчеты

4 Выбор материалов пленочных элементов

5 Выбор материалов контактных площадок и межсоединений

6 Выбор материалов подложки и ее размеров

7 Способ монтажа навесных компонентов

8 Заключительные операции

9 Схема технологического процесса изготовления разработанной ИМС

10 Список схем, чертежей и т.п.

11 Список литературы

 

Введение и постановка задачи

Задачей курсового проекта является разработка конструкции ИМС и технологического маршрута ее производства в соответствии с заданной в техническом задании принципиальной электрической схемой. Конструктивно-технологический вариант изготовления ИМС, заданный руководителем проекта - толстопленочная технология.

Целью работы над курсовым проектом является приобретение практических навыков решения инженерной задачи создания конкретного микроэлектронного изделия, а также закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний, приобретенных на предыдущих этапах обучения.

Выбор способа формообразования толстопленочных элементов ГИМС

Нанесение паст можно производить двумя способами: бесконтактным и контактным.

При бесконтактном способе подложку, на которую нужно нанести пасту, устанавливают под сетчатым трафаретом с некоторым зазором; пасту подают поверх трафарета и движением ракеля через отверстия в трафарете переносят на подложку в виде столбиков, копирующих отверстия в трафарете. Столбики, растекаясь, соединяются, образуя рисунок, как на трафарете.

Сетчатые трафареты изготовляют из капрона, нейлона или нержавеющей стали.

Качество трафаретной печати зависит от скорости перемещения и давления ракеля, зазора между сетчатым трафаретом и подложкой, натяжения трафарета и свойств пасты.

Необходимо строго соблюдать параллельность платы, трафарета и направления движения ракеля.

Для устранения неравномерности толщины резисторов рекомендуется составлять топологию так, чтобы все резисторы по длине располагались в одном направлении по движению ракеля. По этой же причине не рекомендуется проектировать длинные и узкие или короткие и широкие резисторы, т.к. при использовании одной и той же пасты короткие резисторы имеют большую толщину пленки, а следовательно меньшее удельное сопротивление, чем длинные, из-за разных прогибов открытых участков сетчатого трафарета.

При контактном способе трафаретной печати плату устанавливают под трафаретом без зазора. Отделение платы от трафарета осуществляется вертикальным перемещением без скольжения во избежании размазывания отпечатка пасты. При контактном способе пасту можно наносить пульверизацией с помощью распылителя.

Точность отпечатка при контактном способе выше, чем при бесконтактном.

Пасты после нанесения подвергают термообработке - сушке и вжиганию. Сушка необходима для удаления из пасты летучих компонентов (растворителя) . Сушку проводят при температуре 80-150 градусов Цельсия в течении 10-15 минут в установках с инфракрасным нагревом. Инфракрасное излучение проникает вглубь слоя пасты на всю его глубину, обеспечивая равномерную сушку без образования корочки на поверхности.

Вжигание производят в печах конвейерного типа непрерывного действия с постепенным повышением температуры до максимальной, выдерживанием и последующим охлаждением.

Вначале происходит выгорание органической связи (300-400 градусов Цельсия) . Во второй, центральной, температурной зоне происходит ссплавление частиц основных материалов между собой с образованием проводящих мостиков и спекание их со стеклом и керамической пастой при 500-1000 градусах Цельсия.

Пасты для создания проводящих слоев вжигают при 750-800 градусах Цельсия, пасты диэлектрика конденсаторов и изоляционный слой - при 700-750 градусах Цельсия, верхние обкладки конденсаторов - при 700-720 градусах Цельсия, диэлектрик защитного слоя - при 620-650 градусах Цельсия. Для исключения появления сквозных пор в диэлектрике конденсаторов его наносят в два слоя, причем каждый слой сушат и вжигают отдельно.

Топологические расчеты

При разработке топологии учитывают особенности толстопленочной технологии, конструктивные и технологические ограничения.

В толстопленочной технологии пленочные элементы могут располагаться на обеих сторонах платы. Соединения между элементами, расположенными на разных сторонах платы, осуществляется через отверстия или через внешние контактные площадки. Суммарная площадь элементов в одном уровне не должна превышать 70% площади рабочей стороны платы.

Навесные компоненты платы нельзя устанавливать на стороне платы, заливаемой компаундом. Пленочные конденсаторы также не следует располагать на стороне платы, заливаемой компаундом. Если пленочные конденсаторы соединены между собой, то они могут иметь общую нижнюю или верхнюю обкладку. Резисторы рекомендуется ориентировать одинаково, а резисторы близкие по номиналам изготавливать из одной пасты и располагать на одной сторона платы.

Контактные площадки резисторов целесообразно располагать водном слое с проводящими элементами.

С учетом этих требований и рекомендаций на одной стороне платы будем располагать навесные элементы (транзисторы VT1... VT4 с жесткими выводами) , пленочные конденсаторы С1... С10, а также группу резисторов (R2, R7, R9, R10, R11) , изготавливаемых из одной пасты. Вторую группу резисторов (R1, R3, R4, R5, R6, R8, R12) , изготавливаемых из другой пасты будем располагать на обратной стороне платы.

Из технологических соображений (возможность сколов при резке и т.п.) элементы микросхемы располагают на некотором расстоянии от края подложки. Промежутки между элементами определяются технологическими ограничениями и условиями теплоотвода.

Ориентировочную площадь платы определяют по по формуле: S = K * (Sr + Sc + Sk) где: Sr -суммарная площадь резисторов первой группы Sc -суммарная площадь конденсаторов Sk =4 St -суммарная площадь контактных площадок К -коэффициент запаса по площади, определяемый количеством элементов в схеме, их типом и сложностью связей между ними (для ориентировочных расчетов К=2... 3) Зная ориентировочную площадь платы выбираем ее типоразмер и типоразмер корпуса.

Выбор материала пленочных элементов

Нанесение материала толстых пленок, в состав которых, как правило, входят металл, окисел металла и стекло, на плату осуществляют продавливанием через сетчатый трафарет, имеющий закрытые и открытые участки..

Для трафаретной печати материал толстых пленок должен иметь консистенцию пасты.

Пасты подразделяются на проводящие (для проводников, контактных площадок и обкладок конденсаторов) , резистивные (для резисторов) и диэлектрические (для конденсаторов, изоляционных и защитных слоев) .

В состав паст входят основные материалы, придающие пленкам необходимые для их функционирования физические свойства и вспомогательные материалы, придающие пастам основные технологические и физико-химические свойства. В качестве основных 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.

Основным материалом для диэлектрической пасты служит размельченная керамика с высокой диэлектрической проницаемостью (например керамика на основе BaTiO3) . Для хорошего сцепления пленки с пастой и связывания частиц основного материала между собой в состав паст вводят порошок стекла (обычно висмуто-боро-силикатные стекла) .

Для придания пасте необходимых вязкости и поверхностного натяжения, позволяющих ей легко проникать сквозь трафарет и, не растекаясь, закрепляться на плате, вводят дополнительные органические вещества и растворители.

В состав паст входит примерно 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 выбираем два типа паст, с учетом разбивки их на две группы по номиналу: для первой группы - ПР-500 (500 Ом/) для второй 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 изготовления проводников, нижних обкладок конденсаторов и контактных площадок под монтаж навесных компонентов с жесткими видами используется проводящая паста ПП-3 (удельное поверхностное сопротивление не более 0,05 Ом/, толщина слоя 15 - 25 мкм) .

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

Выбор материалов подложки и ее размеров

Платы толстопленочных ГИС должны быть дешевыми, иметь высокую механическую прочность, теплопроводность, термостойкость и химическую стойкость.

Наиболее подходящими материалами для плат толстопленочных ГИС являются высоко глиноземистая керамика 22ХС, поликор и керамика на основе окиси бериллия.

Высокая механическая прочность керамики позволяет использовать плату в качестве детали корпуса с отверстиями, пазами, а высокая теплопроводность дает возможность изготовлять мощные микросхемы.

Самую высокую теплопроводность имеет бериллиевая керамика, но в массовом производстве ее не используют из-за высокой токсичности окиси бериллия. Керамику типа "поликор" применяют для создания многослойных толстопленочных БИС.

В условиях массового производства используют пасты из керамики 22ХС, изготовляемые прессованием порошков или методом шликерного литья с последующим обжигом при температуре 1650 градусов Цельсия.

Точность изготовления пассивной части микросхемы в значительной мере зависит от плоскотности и шероховатости платы.

Максимальная кривизна поверхности (макронеровность) не должна превышать 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, так как адгезия толстых пленок к шероховатой поверхности лучше, а влияние микронеровностей мало сказывается на свойствах пленок толщиной 10-70 мкм.

Размеры плат определяются конкретной конструкцией корпуса.

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

Способ монтажа навесных компонентов

Навесные компоненты рекомендуется располагать на одной стороне платы. нельзя устанавливать навесные компоненты на стороне платы, заливаемой компаундом, тк в виду усадки последнего возможен отрыв навесных элементов от платы.

В заданной схеме транзисторы типа КТ359 имеют конструкцию с жесткими выводами. При монтаже навесных компонентов с жесткими выводами проводники целесообразно покрывать защитным диэлектриком, оставляя открытыми лишь контактные площадки.

Контактные площадки следует располагать напротив выводов активных элементов.

Заключительные операции

Присоединение внешних выводов

Присоединение внешних выводов будем выполнять с помощью проволоки. Отогнутый конец вывода не должен выходить за пределы внешнего контура контактной площадки. Внутренний диаметр контактной площадки для монтажа внешнего вывода должен быть больше диаметра отверстия в плате на 0.1 мм.

Метод герметации корпуса

Корпус будем герметизировать с помощью аргонодуговой сварки.

Для посадки в корпус используется клей колодного отверждения.

Список литературы:

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

2 "Разработка гибридных микросхем частного применения. " А. Ф. Мевис, Ю. Г. Семенов, В. С. Полутин. МИРЭА, 1988

3 "Микроэлектроника" И. Е. Ефимов, И. Я. Козырь, Ю. И. Горбунов Издательство "Высшая школа", 1987

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

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Лето, конечно, так себе, но и мы сами, прямо скажем, тоже не очень.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Расчет топологии толстопленочной микросхемы", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru