- •1. Описание работы схемы.
- •2. Технические условия на проектирование
- •3. Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов.
- •3.1 Расчет резистора r1:
- •4. Расчет тонкопленочных конденсаторов.
- •4.1 Росчет конденсаторов.
- •4.3. Расчет добротности конденсаторов
- •5. Расчет сопротивлений контактных переходов
- •6.Расчет паразитных связей
- •7. Выбор и обоснование навесных элементов гис
- •8. Разработка топологии
- •9. Выбор корпуса микросхемы
- •10. Тепловой расчет микросхемы
- •10.1. Расчет температуры эксплуатации разрабатываемой имс.
- •11. Технология изготовления
- •12. Выбор способа проверки герметизации
- •Заключение
- •Список используемой литературы
10.1. Расчет температуры эксплуатации разрабатываемой имс.
Суммарная мощность рассеивания P0 =180 мВт
Температура элементов в процессе эксплуатации определяется по формуле:
- температура окружающей среды в процессе эксплуатации;
- внутреннее тепловое сопротивление платы, рассчитываемое по формуле:
, где - соответственно, толщина, коэффициент теплопроводности материала и площадь платы;
h=0,6 мм;
=95,7 Вт/м 0С [3];
Тогда получим
- тепловое сопротивление клея, рассчитываемое по формуле:
, где - те же параметры, только для клея;
h=0.001 мм;
= 150 Вт/м 0С [5];
Тогда получим
- тепловое сопротивление ножки корпуса;
, где - те же параметры, только для материала ножки корпуса (ковар);
h=4.5 мм;
=15 Вт/м 0С [5];
S-общая площадь одной ножки корпуса, S=5.12 кв. мм.
Тогда получим -для одной ножки корпуса.
Т.к. в работе ИМС задействовано 4 ножек корпуса, тогда
Rтп=2,2·4=8,8 ºС/Вт
-тепловое сопротивление от крышки корпуса в окружающее пространство.
, где
а - коэффициент теплоотдачи на конвекцию и излучение с поверхности крышки корпуса,
Sк - площадь поверхности крышки корпуса.
Sк=
Тогда получим
Исходя из полученных значений тепловых сопротивлений, можно сказать, что основной теплоотвод будет осуществляться через основание микросхемы и 4 ножки корпуса ИМС .
В итоге получаем:
Ti=(0,0029+0,01+14,2+0.00174)/0.18=15,32 0С. - изменение температуры платы в процессе эксплуатации ИМС.
Тmax = Ti + Tа = 15,32 + 25 = 40,32 0С.
Таким образом, расчет показал, что температура эксплуатации ИМС не превышает максимальную температуру (Тмакс=+45 0С), заданную в ТУ. Тепловой режим ИМС обеспечен.
11. Технология изготовления
Основные этапы технологического процесса получения ГИС комбинированным фотолитографическим и масочным методом [3]:
Напыление материала резистивной пленки;
Напыление материала проводящей пленки на резистивную;
Фотолитография проводящего слоя;
Фотолитография резистивного слоя;
Фотолитография проводящего слоя, поочередное напыление через маску нижних обкладок конденсаторов, диэлектрика, верхних обкладок конденсаторов, нанесение защитного слоя.
Монтаж навесных компонентов на плате и платы в корпусе;
Герметизация микросхемы в корпусе.
12. Выбор способа проверки герметизации
Для проверки герметизации корпуса выберем масс-спектрометрический метод. Этот метод основан на обнаружении гелиевым течеискателем гелия, предварительно введенного в корпус микросхемы. Выбор гелия объясняется прежде всего его высокой проникающей способностью (малый размер молекулы) и возможностью обнаружения мельчайших неплотностей в герметизирующем шве. Кроме того, гелий по сравнению с другими газами атмосферы дает резко выраженный масс-спектрометрический пик, а малое содержание гелия в сухом воздухе обусловливает низкий фоновый уровень при измерениях.
Высокая проникающая способность гелия затрудняет обнаружение больших течей, так как к моменту испытания гелий может полностью вытечь из корпуса. Поэтому целесообразно вводить гелий после герметизации, но непосредственно перед испытанием. Для этой цели герметизированные образцы помещают в герметичный объем с гелием при давлении 0,4 - 0,5 МПа и выдерживают в нем несколько суток. При наличии течей гелий заполняет объем корпуса, а при последующем испытании вытекает из корпуса и обнаруживается течеискателем.