Разработка топологии и технологии изготовления бескорпусной тонкопленочной микросборки
Курсовая работа, 27 Апреля 2012, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Разработать на основе тонкопленочной технологии топологию и технологию изготовления бескорпусной интегральной микросборки, представляющей собой два параллельно включенных Т-образных четырехполюсника. Выбор варианта курсовой работы произвести из приведенных ниже исходных данных.
Содержание
1. Задание на курсовую работу 3
2. Схемотехнические данные и используемые материалы 3
2.1 Схема микросборки, электрические и эксплуатационные данные 3
2.2 Материалы, используемые для разработки микросборки 4
2.3 Технологические требования и ограничения 5
3. Разработка коммутационной схемы соединений 6
4. Расчет тонкопленочных элементов микросборки 7
4.1. Расчет тонкопленочных резисторов 7
4.3 Расчет пленочных конденсаторов 10
4.4 Расчет пленочных проводников и контактных площадок ИМС 13
5. Разработка топологии ИМС 16
6. Разработка технологии изготовления микросборки 17
7. Заключение 22
8. Список литературы 24
9. Приложение 25
Прикрепленные файлы: 1 файл
КП.doc
— 1.92 Мб (Скачать документ)Федеральное агентство Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Северо-Западный государственный заочный
Технический университет
КУРСОВАЯ РАБОТА
разработка топологии и технологии изготовления бескорпусной тонкопленочной микросборки.
Выполнил: | студент | Красовский Д.О. |
| курс | третий |
| факультет | радиоэлектроники |
| специальность | 210106.65 |
| шифр | 31 - 0295 |
|
|
|
Проверил: | д-р тех. наук | Васильев Ю.Г. |
Представительство СЗТУ
г. Кандалакша
2007 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Задание на курсовую работу
2. Схемотехнические данные и используемые материалы
2.1 Схема микросборки, электрические и эксплуатационные данные
2.2 Материалы, используемые для разработки микросборки
2.3 Технологические требования и ограничения
3. Разработка коммутационной схемы соединений
4. Расчет тонкопленочных элементов микросборки
4.1. Расчет тонкопленочных резисторов
4.3 Расчет пленочных конденсаторов
4.4 Расчет пленочных проводников и контактных площадок ИМС
5. Разработка топологии ИМС
6. Разработка технологии изготовления микросборки
7. Заключение
8. Список литературы
9. Приложение
1. Задание на курсовую работу
Разработать на основе тонкопленочной технологии топологию и технологию изготовления бескорпусной интегральной микросборки, представляющей собой два параллельно включенных Т-образных четырехполюсника. Выбор варианта курсовой работы произвести из приведенных ниже исходных данных.
2. Схемотехнические данные и используемые материалы
Микросборка (МСБ) - микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию и разрабатываемое для конкретной радиоаппаратуры с целью обеспечения комплексной микроминиатюризации последней. МСБ используются в радиоаппаратуре различного функционального назначения в качестве субблоков, блоков и отдельных устройств. В качестве основания в МСБ применяются в основном керамические или ситалловые подложки, на которых формируется пленочная конфигурация микросборки и устанавливаются различные компоненты (диоды, транзисторы, микросхемы и т.д.). По технологии изготовления МСБ не отличаются от пленочных и гибридных микросхем.
Исходными данными для разработки топологии МСБ являются:
- схемотехнические данные: электрическая схема и электрические данные;
- эксплуатационные данные и требования;
- технологические требования и ограничения;
- конструктивные данные и требования.
2.1 Схема микросборки, электрические и эксплуатационные данные
Электрическая схема МСБ изображена на рис. 1 и представляет собой два параллельно включенных Т-образных четырехполюсника. Первый состоит из двух резисторов R1 и конденсатора C2, а второй – из двух конденсаторов C1, представляющих собой плечи четырехполюсника, и резистора R2.
рис. 1
Исходные электрические и эксплуатационные данные и материалы приведены в табл. 1.1…1.5
табл. 1.1
Исходные данные | |
|---|---|
Предпоследняя цифра шифра | 9 |
R1,кОм | 13,8 |
R2,кОм | 6,9 |
Кол-во МСБ на подложке | 1 |
Последняя цифра шифра | 5 |
С1,пФ | 2400 |
С2,пФ | 4800 |
Рабочее напряжение конденсатора Uр, В | 18 |
Материал диэлектрика конденсатора | Al2O3 |
Мощность рассеяния резисторов Рi, мВт | 12 |
Материал резисторов | Ta2N |
Допуски на номиналы резисторов и конденсаторов | δRi = δCi = ± 10% |
Погрешности | |
Погрешность воспроизведения поверхностного удельного сопротивления s, % | 2 |
Погрешность сопротивления контактов Rк, % | 2 |
Погрешность воспроизведения удельной емкости Co, % | 2 |
Эксплуатационные данные | |
Интервал рабочих температур , 0С | - 30…+30 |
Время эксплуатации t, ч. | 103 |
2.2 Материалы, используемые для разработки микросборки
табл. 1.2
Характеристики материалов пленочных резисторов | |
Материал резистора | Нитрид тантала (Та2N) |
Материал контактных площадок | Та |
Удельное поверхностное сопротивление S, Ом/□ | 200 |
Температурный коэффициент сопротивления TKR, 1/град | 0 |
Удельная мощность рассеяния Р0, Вт/см2 | 3 |
Коэффициент старения резистора КстR, 1/ч. | 0,210-5 |
Способ нанесения пленок | Катодное распыление |
Характеристики материалов пленочных конденсаторов | |
Материал диэлектрика | Окись алюминия (Al2O3) |
Материал обкладок | Алюминий+никель |
Диэлектрическая проницаемость на частоте 1кГц | 8 |
Удельная емкость С0, пФ/см2 | (3…4)104 |
Тангенс угла диэлектрических потерь tg на частоте 1кГц | 0,3…1 |
Температурный коэффициент емкости ТКС, град-1 | (3…4) 10-4 |
Электрическая прочность Епр, В/см | 5106 |
Коэффициент старения емкости КстC, 1/час | 10- |
Способ нанесения пленок | Реактивное распыление, анодное окисление |
табл. 1.3
Характеристики материала подложки | |
Материал | Ситалл СТ50-1 |
Класс чистоты обработки | 13…14 |
Температурный коэффициент линейного расширения ТКЛР (х107) при Т=20…3000С, 1/град | 502 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м 0С) | 1,5 |
Диэлектрическая проницаемость при f=1МГц и Т=200С | 5…8,5 |
Тангенс угла диэлектрических потерь tg (х104) при f=1МГц и Т=200С | 20 |
Объемное удельное сопротивление V при Т=250С, Омсм | - |
Электрическая прочность Епр, | - |
Материал для контактных площадок и проводников необходимо выбрать такой, чтобы:
1. Обладал высокой адгезией с подложкой.
2. Обеспечивал необходимую проводимость электрического тока.
3. Должен быть: химически инертным, стабильным.
Всеми перечисленными выше свойствами обладает алюминий с подслоем нихрома. Подслой нихрома обеспечивает особо прочное соединение с подложкой и последующими слоями, слой алюминия обеспечивает высокую проводимость, химическую инертность и стабильность.
табл. 1.4
Характеристики тонкопленочных проводников и контактных площадок | |
Материал подслоя | нихром Х20Н80 |
Толщина подслоя, мкм | 0,01…0,03 |
Материал слоя, мкм | алюминий А97 |
Толщина слоя, мкм | 0,3…0,5 |
Удельное поверхностное сопротивление S, Ом/□ | 0,06…0,1 |
Рекомендуемый способ контактирования внешних выводов | Сварка сдвоенным электродом |