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