Конструирование микросхемы, разработка топологииСтраница 4
Маска
Подложка
III. Расчёт геометрических размеров плёночных элементов.
Прежде всего, для расчёта геометрических размеров резисторов нужно найти мощность P, рассеиваемую каждым резистором. Рассеиваемая мощность на резисторе находится по формуле:
(1), где i – номер элемента.
Применяя формулу (1) найдём Pi для каждого резистора (см. таблицу 1).
Так как резисторы R1, R5, R7, R9, R10, R14, R15, R18 меньше 1000 Ом, то размещать их будем на другом слое.
Теперь, для того, чтобы выбрать материал, из которого будут изготавливаться резистивные плёнки, проводники и контактные площадки нужно найти удельное поверхностное сопротивление резистивной плёнки для каждого слоя по формуле (значения Rопт см. таблицу 1):
Зная Rопт для каждого слоя, можем выбрать материал резистивной плёнки, контактных площадок и проводников, а также температурный коэффициент сопротивления a и допустимую удельную мощность рассеяния P0 соответствующий выбранному материалу:
I слой: резистивная плёнка – нихром, проволока Х20Н80 (ГОСТ 12766-67)
Контактные площадки
и проводники - медь
a = 1×10-4
P0 = 2 Вт/см2
II слой: резистивная плёнка – кермет К-50С (ЕТО.021.013 ТУ)
Контактные площадки
и проводники - золото с подслоем хрома (нихрома)
a = -4×10-4
P0 = 2 Вт/см2
Зная величину каждого резистора и Rо слоя, в котором он находятся, можно найти коэффициент формы для каждого резистора данного слоя:
где Кф – коэффициент формы плёночного элемента (значения Кф см. в таблице 1).
Таблица 1.
Номер R | I | Pi | Резистор | Ri | 1/Ri | Rопт |
Kф |
1 |
0,0034543 |
0,008113888 | R1 | 680 |
0,0014706 | 245,636 |
2,76832341 |
2 |
0,002651 |
0,007027801 | R2 | 1000 |
0,001 | 4918,03 |
0,20333344 |
3 |
0,0008033 |
0,00212946 | R3 | 3300 |
0,000303 | 4918,03 |
0,67100036 |
4 |
0,00147573 |
0,00718669 | R4 | 3300 |
0,000303 | 4918,03 |
0,67100036 |
5 |
0,00130092 |
0,000169239 | R5 | 100 |
0,01 | 245,636 |
0,40710638 |
6 |
0,00047755 |
0,002280587 | R6 | 10000 |
0,0001 | 4918,03 |
2,03333441 |
7 |
0,00047755 |
0,000107188 | R7 | 470 |
0,0021277 | 245,636 |
1,9134 |
8 |
0,00032997 |
0,001633183 | R8 | 15000 |
6,667E-05 | 4918,03 |
0,20333344 |
9 |
0,00050478 |
2,54803E-05 | R9 | 100 |
0,01 | 245,636 |
1,9134 |
10 |
0,0001694 |
1,34867E-05 | R10 | 470 |
0,0021277 | 245,636 |
1,9134 |
11 |
3,4178E-06 |
1,16814E-08 | R11 | 1000 |
0,001 | 4918,03 |
0,20333344 |
12 |
5,416E-06 |
1,37865E-07 | R12 | 4700 |
0,0002128 | 4918,03 |
0,95566717 |
13 |
0,00032308 |
0,00156571 | R13 | 15000 |
6,667E-05 | 4918,03 |
3,05000161 |
14 |
0,00032723 |
5,03286E-05 | R14 | 470 |
0,0021277 | 245,636 |
1,9134 |
15 |
0,00100583 |
5,15964E-05 | R15 | 51 |
0,0196078 | 245,636 |
0,20762426 |
16 |
0,00100583 |
0,004754962 | R16 | 4700 |
0,0002128 | 4918,03 |
0,95566717 |
17 |
1,4167E-05 |
3,01056E-06 | R17 | 15000 |
6,667E-05 | 4918,03 |
3,05000161 |
18 |
1,4167E-05 |
1,24436E-07 | R18 | 620 |
0,0016129 | 245,636 |
2,52405958 |
19 |
5,416E-06 |
2,93331E-07 | R19 | 10000 |
0,0001 | 4918,03 |
2,03333441 |