Конструирование микросхем и микропроцессоров

Таблица 4.  Данные для расчета конденсаторов

Расчет геометрических размеров тонкопленочных резисторов, выполненных методом  свободной  маски  (МСМ)

1. Исходные данные:

            а). конструкторские: , где

                        Rн - номинальное сопротивление резистора;

                        gR - относительная погрешность номинального сопротивления;

                        Pн - номинальная мощность;

                        T°max C - максимальная рабочая температура МС;

                        tэкспл - время эксплуатации МС.

            б). технологические:  , где

                        Db(Dl) - абсолютная погрешность изготовления;

                        Dlустан  - абсолютная погрешность совмещения трафарета;

                        - относительная погрешность удельного сопротивления.

2. Определяем диапазон , в котором можно вести расчет:

            0,02 Rmax <    < Rmin      Þ    900 <  < 500

            Видим, что неравенство не выполняется, значит все эти резисторы изготовить из одного материала невозможно. Чтобы мы все же могли изготовить резисторы, надо разбить их на две группы и для каждой группы выбрать свой материал.

Таблица 5.  Разбивка резисторов на группы

Расчет резисторов первой группы.

1. Определяем диапазон  , в котором можно вести расчет:

            0,02 Rmax <  < Rmin     Þ    85 <  < 500

            Видим, что неравенство выполняется, следовательно эти резисторы выполняются из одного материала. Для того чтобы резисторы были как можно меньше выберем материал с как можно большим удельным поверхностным сопротивлением (). Остановим свой выбор на материале “МЛТ-3М”. Этот материал обладает следующими характеристиками:

Таблица 6.  Материал для первой группы резисторов

            Как уже говорилось,  лучше взять  как можно больше, т.е. в данном случае это =500. Этот материал обладает неплохими характеристиками, присущими резистивным материалам, а именно: низким ТКС (aR), низким коэффициентом нестабильности (старения) (S), хорошей адгезией и технологичностью.

2. Вычислим относительную температурную погрешность:

            =0,0002(150-20)=0,026

3. Вычислим относительную погрешность старения:

            , где

            tисп  - время испытания за которое определен коэффициент старения S;

            tисп  = 1000 часов.

4. Вычислим относительную погрешность контактирования:

            = 0,01 - 0,03  Þ  зададимся =0,01

5. Вычислим относительную погрешность формы:

            gкф  =  gR - - -   -  = 0,2 - 0,1 - 0,026 - 0,025 -0,01=0,039;

6. Определение вида резистора (подстраиваемый или неподстраиваемый):

            gкф  > Db/ bmax , где bmax = 2 мм     Þ     gкф  >  0,01  Þ   резистор неподстраиваемый.

                Предпочтение отдается неподстраиваемому резистору.

7. Вычислим коэффициент формы рассчитываемого резистора:

                 = 950/500 = 1,9;

8. Определение вида резистора (прямой или меандр):

            Если коэффициент формы меньше 10, то резистор прямой, а если больше десяти, то резистор изготовляется в форме меандра. Предпочтение отдается прямому резистору. В данном случае резистор изготовляется прямым.

9. Определение ширины резистора по мощности рассеяния:

10. Определение основного размера по заданной точности:

            , где Dl=Db=0,02 при условии, что коэффициент формы больше единицы.

11. Выбор основного размера:

                   Þ        b = 0,78 мм

12. Определение длины резистора:

13. Проверка проведенных расчетов:

            Ом     Þ      расчет выполнен правильно !

            На этом этапе мы рассчитали первый резистор из первой группы (R1). Расчет остальных резисторов этой группы аналогичен и далее не приводится. Результаты расчета всех резисторов данной группы сведены в таблицу.

Таблица 7.  Результаты расчета резисторов первой группы

1	2	3	4	5	6