3.3. Разработка топологии

Расчет плёночных конденсаторов:

Определение площади конденсатора C_p1:

Определение площади конденсатора C_p2:

Определение площади конденсатора C_К:

В этих формулах использовано значение = 80 пФ/мм², характерное для пленки монооксида кремния, толщиной 0,5 мкм.

По приведённым расчётам делаем вывод, что конденсатор можно изготавливать напылением (термическим), а конденсаторы и компонуются в схеме, как навесные элементы:

– типа К-53-16 ёмкостью 1 мкФ мм³ (U_p = 16 В)

– типа К-10-9-М750 ёмкостью 7500 пФ мм³ (U_pаб = 50 В).

Составление топологии ГИМС:

Определение площади занимаемой элементами схемы:

Здесь – площадь, занимаемая транзисторами,

– площадь, занимаемая резисторами,

– площадь, занимаемая конденсаторами.

Учитывая площадь соединений, промежутки между элементами и расстояния от края подложки, увеличиваем требуемую площадь в 4 раза:

Выбираем в качестве материала подложки – ситалл СТ-50-1.

Так как стандартный размер заготовки минимальный – 4860, то на такой подложке может быть собрана группа 36 проектируемых в данном задании ГИМС и площадью, равной 130 мм² стандартного размера 1610 = 160 мм².

Эскиз топологии проектируемой ГИМС показан на рис.5

3.4. Этапы изготовления устройства в виде гибридной интегральной микросхемы

Тонкоплёночные элементы – резисторы, конденсаторы и проводники - изготавливаются технологическими методами термического напыления: резисторов – кермета, конденсатора – моноокиси кремния (диэлектрика).

Основной метод изготовления – фотолитография.

На подложку из ситалла марки СТ50-1 наноситься сплошная плёнка резистивного слоя, а поверх него – проводящий слой.

Затем поверхность покрывают фоторезистом и с помощью фотошаблона наносят рисунок для проводящего слоя (проводники, контактные площадки). Через окна в маске проводят травление проводящего слоя, а затем фоторезист удаляют химическим, либо – энергетическим (сочетание сильных окислителей с лучевым воздействием) способом.

Получаются готовые контактные площадки. Затем наносят фоторезист и с помощью фотошаблона формируют рисунок полосок резистора. Последующим травлением удаляют фоторезист и получают конфигурацию резистора и контактных площадок.

Изготовление конденсаторов происходит последовательным напылением алюминиевых обкладок на подслой хром-титана, а затем – оксида кремния и в последующем алюминия и контактных проводников.

Однако конденсаторы чаще используют в виде навесных элементов.

Заключение

Оптимальность конструкции разработанного устройства в значительной степени зависит от выполнения всех исходных схемотехнических (электрических), технологических, конструктивных и эксплутационных требований и ограничений.

Теперь приходит черёд проведения тщательных испытаний, которые должны не только подтвердить безупречность электрических характеристик ИС, но и удостоверить стабильность её температурных и механических свойств. ИС считается готовой к продаже только после успешного завершения электрических, тепловых и механических испытаний.

Список литературы

1. А.Н. Игнатов

1 1. А.Н. Игнатов, Н.Е. Фадеева “Разработка интегрального устройства” Методические указания к курсовой работе Новосибирск 2006 СибГУТИ 36 с. 3. А.В. Цыкина “Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты” М. “Связь” 1976 184 с.

16