Разработка гибридной интегральной схемы усилителя электрических сигналов низкой частоты
3.1 Выбор навесных элементов и расчет конфигурации пленочных элементов
Выбор навесных элементов:
В разрабатываемой интегральной микросхеме навесными элементами являются транзисторы VТ1 и VT2 с размерами:
2П201А-1:
2Т370А-1:
Резистор R1, который определяет входное сопротивления устройства выбираем из стандартного ряда ряд Е24, R3 =330 кОм с размерами: L=6мм, В=2,2 мм
Навесные элементы необходимо устанавливают не ближе 500мкм от пленочных элементов и не ближе 600мм от контактных площадок; минимально допустимое расстояние между навесными элементами 300 мкм. Длина проволочных выводов навесных элементов допускается от 600 мкм до 5 мм. Расчет пленочных резисторов:
Расчет максимальной рассеиваемой мощность каждого резистора и выбор конфигурации и размера.
, (25)
где Ii - ток, протекающий через резистор.
.
Далее определим коэффициент формы:
, (26)
где величина сопротивления;
- удельное поверхностное сопротивление.
Для изготовления резисторов выбираем сплав РС3001 с высоким удельным поверхностным сопротивлением. Удельное сопротивление сплава , удельная мощность рассеяния .
Подставив в (29) числовые значения, получим:
Так как , то резистор будет прямоугольной формы
Так как то резистор будет прямоугольником, у которого длина чуть меньше ширины.
Расчёт длины резистора:
, (27)
где расчетная мощность резистора;
удельная мощность материала.
*
*Округление производится до десятых долей в большую сторону.
Ширина резисторов определяется из формулы:
(28)
*Округление производится до десятых долей в большую сторону.
Полученные значения длины и ширины резисторов больше минимальных: , .
Расчёт плёночных конденсаторов:
Для плёночных конденсаторов в качестве диэлектрика выбираем окись тантала, как имеющую большую удельную ёмкость , в качестве материала обкладок - алюминий.
Рассчитаем площади конденсаторов:
(29)
Ввиду большой площади элементов и , более целесообразным представляется применение навесных элементов с номиналами из стандартного ряда Е24:
- К10-17, номинал 27 нФ, размеры: , .
- К53-26, номинал 4,7 мкФ, размеры: , .
Для проводников и контактных площадок выбираем медь с подслоем ванадия для улучшения адгезии к подложке. Толщину проводников и контактных площадок примем 0,5 - 1 мкм. Размеры контактных площадок 200х250 мкм и более.
Тонкопленочные элементы ГИС выполним путем термического, катодного или ионо-плазменного напыления на диэлектрическую подложку соответствующего материала через диэлектрические маски.
Формирование конфигурации тонкопленочных элементов выполним с применением метода фотолитографии .