Разработка топологии и технологии изготовления бескорпусной тонкопленочной микросборки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Апреля 2012 в 13:42, курсовая работа

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.

0,210-5

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

5106

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

502

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, Омсм

-

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

Информация о работе Разработка топологии и технологии изготовления бескорпусной тонкопленочной микросборки