Лабы КЭТ 2й семестр / 9205_Ромашкин_Лаб_5_КЭТ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МНЭ

отчет

по лабораторной работе №5

Тема: «Исследование элементов гибридных интегральных микросхем»

Студент гр. 9205		Ромашкин В.Г.
Преподаватель		Пермяков Н.В.

Санкт-Петербург

2021

Обработка результатов

1. По данным, полученным при изучении конструкции микросхем, рассчитать степень интеграции микросхемы (k), плотность упаковки элементов (N).

Таблица 1

Тип ИМС	Площадь подложки	Количество элементов					Степень интеграции	Плотность упаковки
		Активных	Навесных конденсаторов	Пленочных резисторов	Пленочных конденсаторов	Общее
Рис 1.1	117,75 мм2	9	-	11	3	23	2	19,53 эл/см2
Б1	63,2 мм2	-	-	6	-	6	1	9,49 эл/см2
В1	-	10	2	7	-	19	2	-

Степень интеграции:

1. – элементов меньше 10 на см²

2. – элементов от 10 до 100 на см²

3. – элементов от 100 до 1000 на см²

Плотность упаковки для 1 ИМС:

Рисунок 1

Рисунок 2

Области металлизации: я не занимался разработкой данной платы и истинное назначение данных областей металлизации знает только ее создатель. Могу только предположить, что они сделаны такого крупного размера только ради удобства монтажа перемычек, соединяющих выводы с самим чипом или даже монтажа дополнительных навесных компонентов (хотя такое решение будет выглядеть не очень). Так же такая металлизация возможна для увеличения “сечения” проводящих дороже или просто для удобства снятия показаний при помощи щупов мультиметра.

Рисунок 3

Спиральный элемент: первое предположение, что эта спираль- пленочный резистор с довольно низкими потерями. В случае если это действительно резистор, вероятнее всего он будет иметь порядочную удельную мощность рассеивания, в углах с внешней стороны изгиб холодный, с внутренний горячий, и логично что эти углы находятся на приличном расстоянии друг от друга, так как всё выделяемое углами тепло будет распределяться по слою диэлектрической подложки.

Еще одна теория, что это некая дорожка питания. Для контроля проходящего через дорожку тока, можно увеличить или уменьшить ее длину. В критических случаях, когда дорожки слишком узкие может произойти пробой и в лучшем случае расплавится сама дорожка, в худшем – перегорит элемент. Можно объяснить пересечение дорожки с собой тем, что плата двусторонняя.

Рисунок 4

Чип на меандре:

Осмелюсь предположить, что меандр в данном случае используется в качестве передатчика аналогового сигнала, который обрабатывается внутри микросхемы, и преобразуется в некоторую видоизмененную информацию на выходе.

Возможно, что расположение чипа над меандром — это случайность и меандр — это отдельный элемент, плата тоже отдельна. Такое возможно при не очень продуманном проектировании.

Возможно, еще, что меандр играет роль радиатора и отводит тепло.

Рисунок 5

Резистивный элемент под кристаллом: осмелюсь предположить, что плата в целом является или трансформатором, или же генератором, а резистивный слой необходим для работы этого элемента или же защищает остальную плату от помех и других выбросов.

Так же возможен такой вариант, как и с микросхемой на меандре.

Вывод: рассмотренные в данной работе ИМС уже довольно сильно устарели, современное производство шагнуло далеко вперед. Некоторые вещи типа перемычек, кажутся мне слегка устаревшими, ведь сейчас используются многослойные платы. Даже самый обычный человек с высшим техническим образованием может разработать печатную плату и заказать ее производство, после чего распаять на ней типовые компоненты и получить готовое устройство. Платы с двухсторонней металлизацией можно изготовить даже дома.

Но по рассмотренным образцам становятся понятны общие принципы создания интегральных микросхем, которые остаются неизменны уже многие годы и вряд ли поменяются.