4.3 Выбор резистивного слоя

При выборе материала резистивной пленки желательно, чтобы все резисторы, расположенные на одной стороне, имели одинаковое удельное поверхностное сопротивление. Материал выбирают с таким средним значением ,чтобы величины коэффициентов формы резисторов К_ф, определяемые для всех резисторов по формуле К_ф = R/ лежали в пределах от 0,1 до 100 (для фотолитографического метода) [3].

Оптимальное удельное поверхностное сопротивление пленки для изготовления группы резисторов можно определить по различным критериям. Максимальное отношение номиналов резисторов в схеме электрической принципиальной: R/R= 100 кОм/20 кОм = 5, но так как при высоких значениях получаются большие производственные погрешности, то примем оптимальное удельное поверхностное сопротивление равное 10 кОм/.

Исходя из полученного результата выбираем для резистивного слоя сплав РС2310 имеющий следующие характеристики:

- удельное сопротивление, Ом/: 10 000;

- допустимая удельная мощность рассеивания, Вт/см²: 5;

- 1/К, в интервале от -60 до +125 ⁰ С: 12;

- уход номинала сопротивления за 1000 ч., %: 2;

4.4 Выбор проводниковой структуры

Для высокой адгезии к подложке, хороших электрических свойств, высокой антикоррозийной стойкости проводников они обычно создаются в виде двух – или трехслойных структур, так как не существует материала, который отвечал бы сразу всем этим требованиям. Для изготовления проводников применим трехслойную структуру, описанную ниже [3]:

- Ванадий ВнПр–1 (ТУ 48–4–372–76). Обладает высокой адгезией к подложке, напыляется первым и называется подслоем.

- Медь МВп (бКО.028.007 ТУ). Обладает высокой электропроводностью. Напыляется вторым слоем и является основным слоем в структуре.

- Никель НП–2 (ГОСТ 2170–73). Обладает высокой антикоррозийной стойкостью и хорошей способностью к сварке. Это защитномонтажный слой.

Структура хорошо совместима с резистивными сплавами РС.

4.5 Выбор защитного слоя

Конфигурация маски защитного слоя должна быть выполнена таким образом, чтобы контактные площадки МСБ, предназначенные для внешних соединений (контактов), были свободны от материала защитного слоя.

Для защиты пленочных элементов и проводников от воздействия производственной атмосферы, прежде всего влаги, их покрывают слоем диэлектрика. В качестве материала защитного слоя используются окислы полупроводников (моноокись германия GeO, двуокись кремния SiO₂), фоторезисты (ФН-11С, ФН-11СК, ФП-383), бесщелочные стекла и другие [2].

В качестве защитного слоя выберем фоторезист ФН-11С (ТУ 6-14-788-88). Он имеет следующие характеристики:

- внешний вид: прозрачная жидкость коричневого цвета;

- внешний вид пленки фоторезиста: гладкая без разрывов;

- кинематическая вязкость при (20±0,5)°C мм2/сек: в пределах 10-16;

- разрешающая способность, мкм: не более 8;

- проявитель: уайт-спирит.

5 Разработка топологии

5.1 Расчет геометрии пленочных резисторов

Расчет тонкопленочных резисторов проводился на ЭВМ с помощью программы Resistor 1.21_2003. Результаты расчета:

Резистор R1 и R2

Коэффициент формы:.......................................................................................................................2

Мин. ширина резистора, исходя из требования к точности сопротивления, см:...................0,02905

Мин. ширина резистора в зависимости от рассеиваемой на нем мощности, см:..................0,01006

Минимальное расчетное значение ширины ТР, см:.....................................................................0,03

Расчетное значение длины резистивной полоски, см:...............................................................0,06

Площадь резистора, кв.см:...............................................................................................................0,0018

Расчетная удельная мощность, рассеиваемая резистором, Вт/кв.см:....................................0,56222

Погрешность коэффициента формы:.............................................................................................0,03727

Расчетная погрешность сопротивления:.......................................................................................0,04784

Резистор R3 и R4

Коэффициент формы:.......................................................................................................................10

Мин. ширина резистора, исходя из требования к точности сопротивления, см:...................0,02517

Мин. ширина резистора в зависимости от рассеиваемой на нем мощности, см:...................0,00224

Минимальное расчетное значение ширины ТР, см:.....................................................................0,03

Расчетное значение длины резистивной полоски, см:................................................................0,3

Площадь резистора, кв.см:................................................................................................................0,009

Расчетная удельная мощность, рассеиваемая резистором, Вт/кв.см:.....................................0,02778

Погрешность коэффициента формы:.............................................................................................0,0335

Расчетная погрешность сопротивления:........................................................................................0,04497

Резистор R5

Коэффициент формы:........................................................................................................................10

Мин. ширина резистора, исходя из требования к точности сопротивления, см:....................0,02517

Мин. ширина резистора в зависимости от рассеиваемой на нем мощности, см:....................0,00201

Минимальное расчетное значение ширины ТР, см:......................................................................0,03

Расчетное значение длины резистивной полоски, см:.................................................................0,3

Площадь резистора, кв.см:.................................................................................................................0,009

Расчетная удельная мощность, рассеиваемая резистором, Вт/кв.см:......................................0,02256

Погрешность коэффициента формы:..............................................................................................0,0335

Расчетная погрешность сопротивления:........................................................................................0,04497