Проектування інвертора позитивних імпульсів
Вивчення конструкції інтегрального транзистора. Дослідження засобів проектування та технології виготовлення інвертора позитивних імпульсів. Визначення габаритних розмірів мікросхеми. Огляд параметрів інтегральних діодів. Розрахунок дифузійних резисторів.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 07.10.2014 |
Размер файла | 209,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЗМІСТ
Вступ
1. Огляд аналогічних засобів проектування та технології виготовлення виробу
2. Вибір та обґрунтування засобу проектування та технології виготовлення виробу
3. Розрахункова частина
3.1 Розрахунок дифузійних резисторів
3.2 Розрахунок для визначення габаритних розмірів мікросхеми
4. Технологічна частина
Висновок
Перелік використаної літератури
ВСТУП
Електроніка - область науки, яка вивчає взаємодію електронів та інших заряджених частин з електромагнітними полями в вакуумі, газовому середовищі, твердому тілі, а також всередині атомів, молекул, кристалічних решіток.
Практичними задачами електроніки являються розробки: методів створення електронних приладів, в яких ці взаємодії використовуються для перетворення електромагнітної енергії; наукових основ технології виробництва електронних приладів.
Вироби мікроелектроніки: інтегральні (інтегровані) мікросхеми різних ступенів інтеграції, мікрозбірки, мікропроцесори, міні- та мікро-ЕОМ - дозволяють виконати проектування та промислове виробництво функціонально-складної радіо- та обчислювальної апаратури, що відрізняється від апаратури попередніх поколінь кращими експлуатаційними параметрами, меншою потребою енергії та вартістю. Апаратура на базі виробів мікроелектроніки має широке застосування у всіх галузях народного господарства та у всіх сферах діяльності людини.
Створення систем автоматичного проектування, промислових роботів, автоматизованих та автоматичних промислових ліній, засобів зв'язку, космічні дослідження, проникнення в глибини океанів, досягнення в діагностиці та лікування багатьох захворювань, покращення побуту та відпочинку людей.
Технологія інтегрованих мікросхем досягла значних успіхів. В наший час вона має визначну роль у вдосконаленні майже всіх галузей народного господарства.
Електроніка пройшла декілька етапів розвитку, за час яких змінилось декілька поколінь елементної бази: дискретна електроніка електровакуумних приладів, дискретна електроніка напівпровідникових приладів, інтегрована електроніка функціональних мікроелектронних приладiв . Елементна база першого покоління з'явилась в перший період першої світової війни з першими електровакуумними приладами - електронними лампами, спочатку двох -, а потім трьохелектродними. В апаратурі першого покоління активні та пасивні елементи, електрорадiо елементи (резистори, конденсатори, котушки індуктивності, трансформатори та ін.) механічно закріплювались на панелях та електрично з'єднувались між собою проволоченими провідниками пайкою або зваркою.
Складність технології електровакуумних приладів, невеликий строк придатності, значні габаритні розміри та маса, більше споживання електроенергії стали стимулом для появи другого покоління електроніки.
Елементна база другого покоління з'явилася в зв'язку з винайденням першого транзистора американськими вченими Д. Бардіним, У. Братейном, У. Шоклі. Транзистор представляє собою германієвий кристал з двома крапковими контактами металічних пружинок на відстані один від іншого близько 0,1мм та з третім контактом більшої площі металічної поверхності.
Елементна база третього покоління (мікроелектроніка) з'явилась як результат вдосконалення напівпровідникового виробництва. В 1959 році по мезодифузійній технології була виготовлена перша германієва інтегрована мікросхема, а з 1960 року по планарній технології розпочали виготовляти кремнієві інтегральні мікросхеми.
Інтегральною мікросхемою називають мікроелектронний пристрій, який має високу щільність розташування елементів та компонентів, які є еквівалентними елементам звичайної схеми. Ряд елементів мікросхеми нероздільно виконаний та електрично з'єднаний між собою таким чином, що з точки зору технічних вимог, торгівлі та експлуатації пристрій розглядається як одне ціле.
Елементна база четвертого покоління виникла в результаті пошуку нових способів створення функціонально більш складних базових елементів. В функціональній мікроелектроніці носієм інформації являється динамічна неоднорідність. Така локальна неоднорідність представляє собою нерівність станів в деякому протяжному однорідному середовищі. У виробах функціональної мікроелектроніки використовують взаємодію динамічних неоднорідностей між собою в сукупності з акустичними, тепловими, електричними та магнітними полями для обробки, генерації та збереження інформації.
Основними базовими елементами для створення електронної апаратури в наш час являються інтегральні мікросхеми.
1. ОГЛЯД АНАЛОГІЧНИХ ЗАСОБІВ ПРОЕКТУВАННЯ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБУ
Напівпровідникові ІМС - це мікросхема, елементи якої виконані в приповерхньому шарі напівпровідникової підкладки. Підкладка - це монокристалічна напівпровідникова пластина, призначена для створення на ній плівок, гетероструктур і вирощування монокристалічних шарів
Переважне використання кремнію в напівпровідникових ІМС в порівнянні з германієм обумовлено можливістю розширення інтервалу робочих температур (до +125 ° С) і отримання на поверхні кремнієвої пластини стійкою ізолюючої плівки двоокису кремнію SiО2. Ця плівка (тимчасово) служить захисним покриттям окремих ділянок кристалу при проведенні локальної дифузії домішок, така ж плівка оберігає готову схему від зовнішніх впливів і служить підставою для плівкових пасивних елементів і внутрісхемних з'єднань.
Монокристалічні злитки кремнію, як і в інших напівпровідниках отримують звичайним шляхом кристалізації з розплаву методом Чохральського. Стержень з затравкою після зіткнення з розплавом повільно підіймають з одночасними обертами. При цьому за затравкою витягується наростаючий та захолоняючий злиток.
Кристалографічна орієнтація злитку визначається кристалографічною орієнтацією затравки. Частіше інших використовуються злитки з поперечним розрізом розташованим в плоскості (111) чи (100). Типовий діаметр злитків натепер складає 80 мм, а максимальний може досягати 120 мм та більше. Довжина злитків може досягати 1-1,5м, але звичайно вона в декілька разів менша. Злитки кремнію розрізають на багато тонких пластин на яких потім виготовляють інтегральні схеми та інші прилади. Під час різки злиток міцно закріплюють, забезпечуючи перпендикулярне положення відносно ріжучих полотен чи дисків для того,щоб пластини мали потрібну кристалографічну орієнтацію. Поверхня пластин після різки зовсім не рівна: розміри подряпин, виступів та ямок на багато перевищують розміри майбутніх елементів. Тому перед початком основних технологічних операцій пластини багаторазово шліфують, а потім полірують. Ціль шліфовки,крім видалення механічних дефектів, полягає в тому, щоб забезпечити необхідну товщину пластини, яку неможливо досягти під час різки, та паралельність плоскостей. Шліфовку здійснюють на виростаючих шліфованих кругах. Шліфуючими агентами являються суспензії із мікропоро шків, розмір зерен яких обирають все меншими при кожному циклі шліфовки.
Після закінчення шліфовки на поверхні залишається механічно пошкоджений шар товщиною в декілька мікрон під яким розташований ще більш тонкий - фізично пошкоджений шар. Останній характерний наявністю “небачених” пошкоджень кристалічної решітки та механічних напруг виникаючих в процесі шліфовки. Поліровка проводиться для видалення цих пошкоджених шарів та для пониження нерівностей поверхні до рівня характерного оптичним системам - соті доли мікрона. Окрім механічної, використовується хімічна поліровка (травлення).
Важливим процесом в напівпровідниковій технології являється також очистка поверхні від забруднень органічними речовинами, особливо жирами. Очистку та обезжирення проводять в органічних розчинах при повищеній температурі.
Травлення, очистка та багато інших процесів супроводжуються відмивкою пластин в деіонізованій воді. Деіонізація проводиться в спеціальних установках шляхом пропускання попередньо дистильованої води через гранульовані смоли, в яких завдяки хімічним реакціям проходить в'язання розчинених іонів. Ступінь деіонізації оцінюється по питомому опору води.
Для нормальної роботи ІМС потрібно, щоб елементи чи групи елементів були розміщені в електрично-ізольованих одна від одної областях. Ці області повинні мати такі електричні та фізичні властивості як: напруга пробою ізоляції більша ніж напруга ІМС; малу паразиту ємкість, високу теплопровідність, близькість коефіцієнта термічного розширення ізолюючої області до КРТ кремнію, високу радіаційну стійкість, малу площу яка відводиться на ізоляцію.
Ізоляція за допомогою p-n-переходів. Для формування будь-якого елемента напівпровідникової ІМС та створення її конструкції звичайно достатньо три р-n-переходи та чотири шари двох типів електропровідності. Ізоляція забезпечується р-n-переходом між підкладкою та колекторними областями елементів ІМС. При подачі негативного потенціалу на підкладку ізолюючий перехід переміститься у зворотному напрямку и кармани n-типу,в яких розташовані елементи ІМС, виявляються оточеними з усіх сторін областю р-типу та ізольованими один від іншого зворотно зміщеними p-n-переходами, опір яких по постійному струму великий. Характеристики ізоляції можуть погіршуватись за рахунок паразитних ємкостей,особливо при роботі на високих частотах та важких експлуатаційних умовах.
Ізоляція діелектриком. Діелектрична ізоляція дозволяє створювати ІМС з покращеними характеристиками у порівнянні зі схемами, в яких використовується діодна ізоляція, а саме суттєво збільшує напругу пробою ізолюючої області, зменшує паразитну ємкість та збільшує робочу частоту аналогових ІМС, збільшує їх радіаційну стійкість. Ізоляція забезпечується шаром окислу, нітриду чи карбіду кремнію чи їх поєднанням. Полікристалічний кремній, питомий опір якого складає менше 0,01 ОМ*см, виконує роль механічної основи ІМС. Основні складнощі реалізації цього способу заклечається у проведенні шліфування з виключно малим відхиленням товщини зі шліфованого шару та високої дефектності монокристалічних карманів після механічної обробки їх робочої поверхні. Полікристалічний кремній можна замінити діелектриком, наприклад сіталом чи керамікою.
Комбінована ізоляція. Комбінована ізоляція елементів являється компромісним варіантом. Кількість методів цієї ізоляції дуже великий. Тут елементи ІМС зі сторони підкладки ізольовані зворотно зміщеним р-n-переходом, а з бокових сторін - діелектриком. Таким чином, ізоляція р-n-переходом замінюється ізоляцією діелектрика в найбільш вразливому приповерхньому шарі та бокових сторін. На сьогодні найбільше поширення отримали такі методи комбінованої ізоляції, як локальне окислення та вертикальне анізотропне травлення. В основі цих технологій лежить локальне окислення чи протравлення тонкого епітаксіального шару кремнію n-типу , в результаті чого цей шар виявляється розділеним на області в яких можна створювати елементи ІМС.
Біполярний транзистор типу n-p-n є основним схемним елементом напівпровідникових інтегральних мікросхем (ІМС). Він володіє кращими характеристиками, ніж транзистор типу p-n-p, а технологія його виготовлення більш проста.
Інші елементи ІМС обираються і сконструйовані таким чином, щоб вони поєднувалися зі структурою транзистора типу npn. Їх виготовляють одночасно з транзистором типу n-p-n на основі його областей. Таким чином, вибір фізичної структури транзистора типу n-p-n визначає основні електричні параметри інших елементів схеми.
Найбільш широке поширення набула транзисторна структура типу n +-p-n з прихованим під колекторним n +-шаром.
Мінімальні горизонтальні розміри приладу визначаються двома основними технологічними чинниками: мінімально досяжними при фотолітографії розмірами вікон в оксиді кремнію і зазорів між вікнами, а також розміром бокової дифузії під окисел. Тому при проектуванні транзистора слід враховувати, що відстань між базовою областю та колекторним контактом повинно бути значно більше суми розмірів бічної дифузії p-бази і n-області під колекторним контактом.
Параметри інтегральних транзисторів типу n-р-n наведені в таблиці1.1.
Таблиця 1.1. параметри інтегральних транзисторів типу n-p-n
Параметри |
Номінал |
Допуск д,% |
Температурний коефіцієнт, 1/°С |
|
Коефіцієнт підсилення, В |
100--200 |
±30 |
5·10-3 |
|
Передільна частота fт, МГц |
200--500 |
±20 |
||
Пробивна напруга Uкб, В |
40--50 |
±30 |
||
Пробивна напруга Uеб, В |
7--8 |
±5 |
(2-6)·10-3 |
Рисунок 1.2 Конструкція інтегрального транзистора типу n-p-
Будь-який з р-n - переходів планарно-епітаксіальної структури може бути використаний для формування діодів, але тільки переходи база - емітер і база - колектор дійсно зручні для схемних застосувань. Є п'ять можливих варіантів діодного включення інтегрального транзистора: а - перехід база - емітер з колектором, закороченних на базу; б - перехід колектор - база з емітером, закороченних на базу; в - паралельне включення обох переходів; г - перехід база - емітер з розімкнутої ланцюгом колектора; д - перехід база - колектор з розімкнутої ланцюгом емітера. Параметри інтегральних діодів наведені в таблиці 1.2.
Таблиця 1.2. Параметри інтегральних діодів
Варіант включення |
Значення параметрів |
|||||
Пробивна напруга Uпр, В |
Зворотній струм Iзв., нА |
Ємність діода Сд, пФ |
Паразитна ємність на підкладку С0,пФ |
Час відновлення зворотного струму tв, нс |
||
БК - Е |
7 - 8 |
0,5 - 1,0 |
0,5 |
3 |
10 |
|
БЕ - К |
40 - 50 |
15 - 30 |
0,7 |
3 |
50 |
|
Б - ЕК |
7 - 8 |
20 - 40 |
1,2 |
3 |
100 |
|
Б - Е |
7 - 8 |
0,5 - 1,0 |
0,5 |
1,2 |
50 |
|
Б - К |
40 - 50 |
15 - 30 |
0,7 |
3 |
75 |
Оптимальними для ІМС варіантами включення є БК - Е і Б - Е, причому частіше використовується БК - Е
Інтегральні резистори.
Резистори ІМС формують в будь-якому з дифузійних шарів транзисторної структури (емітерний і базова області), в епітаксиальні шари (колекторна область) і за допомогою іонного легування.
Типові характеристики інтегральних резисторів наведено в таблиці 1.3
інтегральний транзистор імпульс мікросхема
Таблиця 1.3. параметри інтегральних резисторів
Тип резистора |
Товщина слоя, мкм |
Поверхневий опір сs, Ом/кв |
Допуск, % |
TKR (бR), 1/°C |
Паразитна ємність, пФ/мм2 |
|
Дифузійний конденсатор на основі базової області |
2,5 -3,5 |
100 - 300 |
± (5 - 20) |
±(0,5 - 3)?10-3 |
150 - 350 |
|
Пінч-резистор |
0,5 -1,0 |
(2 - 15)?103 |
±50 |
±(1,5 - 3)?10-3 |
1000 - 1500 |
|
Дифузійний конденсатор на основі емітерної області |
1,5 - 2,5 |
1 - 10 |
±20 |
±(1 - 5)?10-4 |
1000 - 1500 |
|
Епітаксіальний Резистор |
7-1,0 |
(0,5 -5)?103 |
±(15 - 25) |
±(2 - 4)?10-3 |
80 - 100 |
|
Іонно-легований резистор n-типу |
0,1- 0,2 |
(5 - 10)?102 |
±50 |
±(1,5 - 5)?10-3 |
200 - 350 |
Епітаксією називають процес нарощування монокристалічних шарів на підкладку, при якому кристалографічна орієнтація нарощувального шару повторює кристалографічну орієнтацію підкладки. Насьогодні епітаксія використовується для отримання тонких робочих шарів однорідного напівпровідника на підкладці. Хлоридний метод оснований на хімічній взаємодії парів тетрахлориду кремнію з воднем. Ця взаємодія супроводжується рядом хімічних реакцій, які проходять одна за іншою. Швидкість росту епітаксільного шару може бути обмежена кількістю підведених до поверхні підкладок молекул реагентів чи відведених дифузією від підкладки продуктів хімічних реакцій, чи швидкістю хімічних реакцій.
Гіперептаксія суттєво розширює функціональні можливості мікроелектронних пристроїв. При виборі пари матеріалів підкладка - шар необхідно враховувати параметри їх кристалічних решіток,температури плавлення, коефіцієнт взаємної дифузії і т.д. У виробництві мікросхем гіперепітаксія розвивається у двох основних напрямках: вирощування напівпровідникових гетеропереходів та нарощування напівпровідникових шарів на діелектричних підкладках.
Термічне окислення являється основним методом в планарній технології для отримання маскуючи плівок на кремнію. На добре очищеній поверхні кремнію при кімнатній температурі з'являється плівка діоксиду кремнія завтовшки 10…15А, тому термічне оксидування в будь-якому разі ведеться при наявності на поверхні тонкої оксидної плівки. На сьогодні немає ні єдиної моделі термічного оксидування напівпровідників згідно з усіма експериментальними даними. Процес отримання термічного оксиду можна розподілити на чотири етапи: доставка окисника до підкладок і адсорбція їх поверхністю, дифузія окисника крізь плівку діоксину кремнію до поверхності кремнію, хімічна взаємодія окисника з кремнієм, видалення продуктів реакцій. В якості окисника використовують очищений сухий чи вологий кисень.
2. ВИБІР ТА ОБГРУНТУВАННЯ ЗАСОБУ ПРОЕКТУВАННЯ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБУ
Працюючи над курсовим проектом, я обрала всі матеріали для проектування.
Для проектування інвертора позитивних імпульсів я обрала кремнієву підкладку
Всі елементи мікросхеми, виготовляю на основі біполярного транзистора, конструкцію якого я обрав в технічній літературі [2].
Дифузія - це технологічний метод легування активними домішками ділянок напівпровідникового матеріалу і формування в ньому p-n переходу.
При формуванні напівпровідникових мікросхем на біполярних транзисторах проводиться декілька операцій дифузії: для створення прихованого шару, розділова, базова і емітерна. Причому дифузія проводиться локально в задані області поверхні напівпровідника. Вибір домішки для кожного процесу дифузії провадиться з урахуванням таких критеріїв: тип провідності, створюваний домішкою в напівпровіднику; максимальна розчинність домішки в напівпровіднику при температурі дифузії; коефіцієнт дифузії домішки в напівпровіднику; коефіцієнт дифузії домішки в захисній масці.
У зв'язку в цим при використанні окісної маски на кремній не застосовуються галій, індій, алюміній. Це обмеження знімається при використанні нітридної маски. Для дифузійних шарів, які формуються на початкових етапах виробництва мікросхем, щоб уникнути перерозподілу продіфундойованої домішки на наступних високотемпературних операціях, бажано застосування домішки з малим коефіцієнтом дифузії. Саме тому для формування прихованих шарів в кремнії використовуються арсен і сурма, а з цих двох домішок перевагу віддають Арсену, що має більшу розчинність і забезпечує більшу електропровідність прихованого шару.
Дифузія може проводитися в одну або дві стадії. Одностадійна дифузія так само, здійснюється з необмеженого (невичерпного, нескінченного) джерела домішки, що наноситься на напівпровідник заздалегідь або в процесі дифузії і забезпечує постійну високу концентрацію домішки на границі розділу джерело - напівпровідник.
У двостадійному процесі дифузії першу стадію проводять з необмеженого джерела з метою введення в поверхневий шар напівпровідника певної кількості домішки. На другій стадії проводиться перерозподіл домішки, загнаної в напівпровідник на першій стадії. [4]
Для рисунку базового, емітерного і розділового шарів, використовую метод фотолітографії.
Фотолітографія - метод отримання рисунку на матеріалі з високою роздільною здатністю, широко використовується в мікроелектроніці.
Для отримання рисунку використовується світло певної довжини хвилі. Мінімальний розмір деталей малюнка - половина довжини хвилі (визначається дифракційною межею).
Фоторезист - спеціальний матеріал, який змінює свої фізико-хімічні властивості при опроміненні світлом.
Фотошаблон - пластина, прозора для використовуваного в даному процесі електромагнітного випромінювання, з малюнком, виконаним непрозорим для використовуваного випромінювання барвником.
Процес фотолітографії відбувається так:
На підкладку кремнію наносять тонкий шар матеріалу, з якого потрібно сформувати малюнок. На цей шар наноситься фоторезист.
Виробляється експонування через фотошаблон (контактним або проекційним методом).
Опромінені ділянки фоторезисту змінюють свою розчинність і їх можна видалити хімічним способом (процес травлення). Звільнені від фоторезисту ділянки теж видаляються.
Заключна стадія - видалення залишків фоторезиста.
Якщо після експонування стають розчинними засвічені області фоторезисту, то процес фотолітографії називається позитивним. Інакше - негативним. [6]
Провідники виготовляю з алюмінію, оскільки він має невисоку в порівнянні собівартість, гарну провідність і має шар з окислу.
Для даної мікросхеми обираю пластмасовий корпус, бо в нього доступна конструкція і дешева цінова категорія. Для цього я розрахував габаритні розміри корпусу і обрав його типорозмір ( Корпус 2102.14-1 ГОСТ 17467-79). Застосування пластмасових корпусів дозволено для ІМС використання яких проводиться в закритих стаціонарних приміщеннях.
При використанні пластмасового корпусу монтаж кристалу проводиться на технологічну контактну рамку, що є основною конструкцією з стрічковими виводами під яку підклеюється підкладка із ситалу, на неї приклеюється кристал напівпровідника. Після монтажу термокомпресійним зварюванням дротових перемичок між контактними майданчиками кристалу і виводами корпусу здійснюється попередній захист заданого вузла каплею компаунда холодного затвердівання. Після герметизації технологічна рамка відокремлюється в штампі, а виводи формуються відповідно до типорозміру пластмасового корпусу.
3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
3.1 Розрахунок дифузійних резисторів
Вихідні дані: номінальні значення резисторів в ІМС
R1= 4,7 кОм;
R2= 1,5 кОм;
R3= 730 Ом;
R4= 2,9 кОм;
R5= 175 Ом;
Для дифузійних резисторів обираємо базовий шар. Його питомий опір дорівнює сЎ= 200 Ом/Ў.
Ширину резисторів не розраховую, а обираю в залежності від заданого номіналу. Якщо номінали резисторів дорівнюють:
R< 500 Ом - то обираю ширину 60 мкм
R= 500 - 1000 Ом - то обираю ширину 30 мкм
R= 1 - 2,5 кОм - то обираю ширину 20 мкм
R> 2,5 кОм - то обираю ширину 15 мкм
Обираю конструкцію резистора і його контактного переходу в залежності від обраної ширини резистора b (рис. 3.1)
а) б)
Рисунок 3.1 Топологія дифузійних резисторів
а) Якщо b? 30 мкм, б) Якщо b< 30 мкм
Розрахунок резистора R1= 4700, Ом
1) Обираю ширину резистора
b= 15 мкм
2) Визначаю коефіцієнт форми
3) Визначаю довжину резистора
Розрахунок резистора R2= 1500 Ом
1) Обираю ширину резистора
b= 20 мкм
2) Визначаю коефіцієнт форми
3) Визначаю довжину резистора
Розрахунок резистора R3= 730 Ом
1) Обираю ширину резистора
b= 30 мкм
2) Визначаю коефіцієнт форми
3) Визначаю довжину резистора
Розрахунок резистора R4= 175 Ом
1) Обираю ширину резистора
b= 60 мкм
2) Визначаю коефіцієнт форми
3) Визначаю довжину резистора
Розрахунок резистора R5= 1500 Ом
1) Обираю ширину резистора
b= 20 мкм
2) Визначаю коефіцієнт форми
3) Визначаю довжину резистора
3.2 Розрахунок для визначення габаритних розмірів мікросхеми
Рисунок 3.2 Габаритне креслення корпусу для напівпровідникових мікросхем
Визначаю звіс корпусу (відстань від осі крайнього виводу до краю корпусу)
Визначаю довжину мікросхеми
де n - кількість виводів.
Визначаю відстань між рядами виводі
e1ном = e · me1 = мм
де = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11
Визначаю ширину мікросхеми
Визначаю висоту мікросхеми
де ma= 2, 3
За розрахованими розмірами з таблиці 8 ГОСТ 17467-79 вибираю типорозмір ІМС
Типорозмір |
n |
Dмакс |
Eмакс |
e1ном |
Амакс |
|
2102 |
14 |
19,5 мм |
7,5 мм |
7,5 мм |
5 мм |
Умовне позначення вибраного корпусу
Корпус 1206.14-1 ГОСТ 17467-89
4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
Для виготовлення вихідного каскаду мною був розроблений маршрутний технологічний процес, який складається з наступних основних операцій: підготовчі операції (очищення підложки, вимірювання питомого поверхневого опору), операції по виготовленню ізолюючих областей для формування елементів ІМС, виготовлення базових областей для транзисторів і резисторів, реалізованих на базовому шарі, виготовлення емітерних областей, виготовлення шару контактних вікон для формування виводів від елементів ІМС, нанесення суцільного шару алюмінію і формування малюнку провідників, контрольно - збіркові операції, герметизація і фінішний контроль ІМС.
При цьому я використав наступне обладнання:
1. Лада-1 ЩЦМ 1.240.013 - призначена для хімічного очищення напівпровідникових пластин.
2. Установка вимірювання питомого опору ІУС-3 д ЕМ 2.600.002
3. Система дифузійна однозонна СДО-125/3-15 д ЕМ 3.017.031 - призначена для комплексного проведення ізотермічних процесів.
ВИСНОВОК
Працюючи над курсовим проектом я обрала усі необхідні матеріали для проектування заданої інтегральної схеми: підложку виготовлю з кремнію монокристалічного ГОСТ 2169-85; для реалізації резисторів виконую їх в шарі бази; провідники та контактні майданчики - термовакуумним напиленням; обрала конструкцію пасивних елементів, провела розрахунок їх геометричних розмірів; підібрала активні елементи - транзистори та діоди; розрахувала площу підложки; розрахувала габаритні розміри корпусу і обрала його стандартний типорозмір.
Потім розробила топологію заданого пристрою. Також був розроблений комплект конструкторської документації, який складається з схеми електричної принципової з переліком елементів, топологічного креслення головного виду, комплекту пошарових креслень, складального креслення.
Для захисту від зовнішніх дії я обрала герметизацію ІМС: опресовку пластмасою. Крім того обрала метод виготовлення заданого виробу. Методи епітаксіального вирощування, дифузії, оксидування та ін.
Обрала необхідне технічне обладнання, оснастку, матеріали, і розробила маршрутний технологічний процес виготовлення заданого виробу.
Вважаю, що розроблена мною конструкторсько-технологічна документація дозволять виготовити пристрій з оптимальними параметрами: мінімальна вага, габарити, висока надійність, мінімальна вартість, і може бути використана, як робоча документація, при промисловому виготовленні заданого пристрою.
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Березин А.С., Мочалкина О.Р. - Технология и конструирование интегральных схем, - М.: Радио и связь, 1983 г.
2. Борисенко А.С., Бавыкин Н.Т., - Технология и оборудование для производства микроэлектронных устройств, - М.: Машиностроение, 2010 .
3. Ванин В.В., Блиок А.В., Гнитецька Г.О., - Оформление конструкторской документации, - К.: Каравелла, 2011.
4. Коледов Л.А., - Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок - М.: Радио и связь,2009.
5. Николаев И.М., Филинюк Н.А., - Микроэлектронные устройства и основы их проектирования, - М.: Энергия, 1980.
6. Jaeger, Richard C. (2002). "Lithography". Introduction to Microelectronic Fabrication (2nd ed.). Upper Saddle River: Prentice Hall. ISBN 0-201-444941.
7. Ушаков Н.Н., - Технология производства ЭВМ, - М.: Высшая школа, 2011.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Розрахунок і розробка топології і конструкції функціональних вузлів радіоелектронної апаратури (РЕА) у виді гібридних інтегральних схем (ГІС) і мікро збірок (МЗБ). Визначення розмірів плати. Вибір матеріалу, розрахунок товстоплівкових резисторів.
курсовая работа [571,9 K], добавлен 27.11.2010Огляд конструкцій видів проволочних підстроювальних резисторів з коловими переміщеннями контактів. Розрахунок резистивного елемента, контактів пружини, частотних характеристик з метою проектування резистору змінного опору по заданим вихідним параметрам.
курсовая работа [51,1 K], добавлен 29.08.2010Загальний огляд схем тактових генераторів. Вибір, обґрунтування й опис роботи функціональної схеми синхронізатора зондувальних імпульсів, розрахунок його принципової схеми. Мета і призначення приладу, визначення його собівартості та витрат на розробку.
дипломная работа [1014,2 K], добавлен 11.06.2012Способи проектування мереж абонентського доступу (МАД) на основі технології VDSL. Розрахунок варіантів розміщення ONU. Розрахунок пропускної здатності розглянутої топології VDSL. Аналіз основних характеристик МАД, розробка засобів їхнього підвищення.
курсовая работа [772,2 K], добавлен 29.08.2010Аналіз функціонування ЗЕМ на базі інформаційних технологій схемотехнічного проектування. Проектування конструкторської реалізації ЗЕМ у формі ГІС. Проектування плівкових пасивних елементів і конструкції. Визначення параметрів паразитних елементів.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 19.10.2010Розробка конструкції інтегральної мікросхеми і технологічного напрямку її виробництва згідно із заданою принциповою електричною схемою. Вибір матеріалів і компонентів. Розрахунок і обґрунтування конструкцій плівкових елементів та розмірів плати.
реферат [114,8 K], добавлен 19.10.2010Розробка конструкції інтегральної мікросхеми, технологічного напрямку її виробництва згідно із заданою у технічному завданні принциповою електричною схемою. Основні переваги гібридних мікросхем. Вибір матеріалу, розрахунок конструкцій плівкових елементів.
курсовая работа [182,9 K], добавлен 04.06.2016Теоретичний аналіз існуючих технологій гібридних інтегральних мікросхем, особливості їх конструювання, позначення параметрів, вибір матеріалів, переваги і недоліки, технології виробництва. Розробка комутаційної схеми, розрахунок елементів мікросхеми.
курсовая работа [1004,7 K], добавлен 18.09.2010Генератор - пристрій, призначений для перетворення енергії механічного руху в енергію електричного струму. Використання принципу електромагнітної індукції. Типи генераторів і їх параметри. Функціональна схема електронного пристрою та генератора імпульсів.
курсовая работа [674,0 K], добавлен 19.08.2012Огляд елементної бази, що застосовується для побудови логічних керуючих автоматів з паралельною архітектурою. Аналіз систем автоматизованого проектування логічних керуючих автоматів на основі ПЛІС, їх різновиди і відмінні особливості, тенденції розвитку.
курсовая работа [478,2 K], добавлен 25.09.2010