Міністерство освіти і науки України НУ «Львівська політехніка» Кафедра ТЕБ Розрахункова робота «Розрахунок технології гібридної тонко плівкової ІМС на основі без корпусного операційного підсилювача» Виконав Ст. гр. РТ Перевірила Львів 2007 Завдання 1 Останні числа залікової 13 Вхідні дані: 1. Схема №3 2. Метод виготовлення термічне напилення.
Рис. 1 (Полосовий фільтр) Виконуємо перетворення схеми таким чином, щоб всі зовнішні виводи знаходилися на краю довгих сторін підкладки i виключені перетинання плівкових провідників. Перероблена для розробки топології схема суматора на інтегральному операційному підсилювачі. Рис.2( перетворена схема 3у)
Розрахунок розмірів пасивних елементів Розмір та конфігурацію плівкових резисторів знаходять по заданих номінальних опорах Ri та удільному опорі ρs вибраного з таблиці 1. Табл.1 Знаходимо коефіцієнт форми всіх резисторів. Так як в моїй роботі всі резистори з однаковим опором 10КОм, то і коефіцієнт форми та габарити будуть одні і ті ж. Удільний опір вибираю 1000 Ом/квадрат (РС – 3001). Кф = Ri/ ρs Кф = 40000/1000 = 40 Кф = 5000/1000 =5 Кф = 260/1000 =0,26 Вибраний матеріал виконує умову Кф. < 50, а також виконує умову Кф ≤ 10 (резистор прямокутний, що складається з одної площини). Розрахунок довжини l плівкового резистора. Так як допуск та розсіювана потужність не задані, то можна прийняти b = b min = 200 мкм (при масочному методі виготовлення) Визначивши значення b, обчислюємо l: l = Кф* b min l1 = 200*40 = 80 мм l2 = 200*5 = 1 мм b = 0.5/0,26 =1.9мм , а l3=0,5мм Визначаємо загальну площу всіх резисторів: Sr1 = 0.2*80 = 16 мм2: Sr2 = 0.2*1 = 0.2 мм2: Sr3 = 1,9*0,5 = 0.95мм2 Sr=0,2+0,95+16=17,15 мм2 При розрахунку плівкових конденсаторів з початку вибираємо матеріал діелектрика з таблиці 2 у відповідності з заданим способом нанесення плівкита удільному опорі ρs вибраного з таблиці 1. Табл.2 Після вибору матеріалу (Окису танталу Со = 500 пф/мм2 ) обчислюємо площу конденсатора: S = Ci/Co = A*B S = 10000/100 = 100мм2 А та В – довжина та ширина площадки, що займають перекриваючі області нижньої та верхньої об кладок. Визначаємо загальну площу, яка займається всіма елементами: Sr = 17,15 мм2 : Sс = 200 мм2: Sопер. = 2,25мм2: Sзагал. =17,15 +200 +2,56 = 219,71 мм2 Враховуючи площу з’єднань, проміжки між елементами ІМС і відстань від краю підкладки, потрібно збільшити сумарну площу в 4 – 5 раз. Отже сумарна площа: Sсум. = 217,71*5 = 1098,55 мм2 Вибираємо по таблиці 3 підкладку розміром 48*30 мм2 Табл. 3 Завдання 2 За даним варіантом принципової схеми скласти та накреслити фрагмент структури кристалу напівпровідникової інтегральної мікросхеми (в перерізі), яка виготовляється за пленарно-епітаксальною технологією з ізоляцією елементів pn – переходами. Креслення виконано на міліметрівці згідно заданої схеми. Фотошаблон 1 використовується в процесі формування областей захованого п-шару, тому вікна (прозорі ділянки) у цьому фотошаблоні мають таке ж розташування і ті ж розміри, як і область п-шару. Фотошаблон 2 призначений для проведення роздільної дифузії акцепторних домішок в епітаксіальний п шар для утворення ізольованих областей (кишень), тому вікна цього фотошаблону відповідають проміжкам між кишенями. Фотошаблон 3 необхідний для проведення дифузії р-областей(без прп-транзисторів), тому вікна цього фотошаблону відповідають розмірам базових областей. Фотошаблон 4 використовується при формуванні емітерних областей і приконтактних п- областей колекторів. Вікна цього фотошаблону відповідають розмірам цих областей. Фотошаблон 5 використовується для формування вікон в шарі двоокису кремнію (SiO2) під контакти, які потім заповнюються металом при металізації всіє поверхні кристалу для створення з’єднань між елементами. Фотошаблон 6 використовується в процесі травлення проміжків в суцільному шарі металу для отримання рисунку з’єднань між елементами ...