Рассчитаем площадь, занимаемую резистором S=lполн*b. S1,3,5=1.2мм^2.

Аналогичным образом рассчитываем размеры резистора R6.

b6=0.7мм, lполн=1.75мм, S=1.225мм^2.

Для резисторов, имеющих Кф<1, сначала определяют длину, а затем ширину. Расчётное значение длины выбирают из условий

Dl+Db*Кф Р*Кф

lрасч³max(lтехн,lточн,lр), lточн³------------, lр=(--------)^1/2.

d0кф Р0

lточн2=0.736мм, lр2=0.417мм, значит l2=0.75мм.

bрасч=l/Кф, bрасч2=1.25мм, S=0.9375мм^2.

Аналогично рассчитываем R4/

lточн=0.72мм, lр=0.25мм, l4=0.75мм.

b4=1.35мм, S=1.0125мм^2.

Резисторы спроектированы удовлетворительно, т.к.:

1) удельная мощность рассеивания не превышает допустимую

Р01=Р/S£Р0;

2) погрешность коэффициента формы не превышает допустимую

d0кф1=Dl/lполн+Db/b£d0кф;

3) суммарная погрешность не превышает допуск

d0r1=d0rŠ+d0кф+d0rt+d0rст+d0rк£d0r.

3. Выбор подложки.

В качестве материала подложки мы уже выбрали ситалл.

Площадь подложки вычисляют из соотношения

Sr+Sc+Sk+Sн

Sподл=------------------, где

Кs

Кs-коэффициент использования платы (0.4 0.6);

Sr-суммарная площадь, занимаемая резисторами;

Sc-общая площадь, занимаемая конденсаторами;

Sk-общая площадь, занимаемая контактными площадками;

Sн-общая площадь, занимаемая навесными элементами.

Sподл=86.99мм^2.

Выбирем подложку 8´10мм. Толщина-0.5мм.

4. Последовательность технологических операций.

1. Напыление материала резистивной плёнки.

2. Напыление проводящей плёнки.

3. Фотолитография резистивного и проводящего слоёв.

4. Нанесение защитного слоя.

5. Крепление навесных компонентов.

6. Крепление подложки в корпусе.

7. Распайка выводов.

8. Герметизация корпуса.

Площадки и проводники формируются методом свободной маски.

Защитный слой наносится методом фотолитографии.

5. Выбор корпуса ГИС.

Для ГИС частного применения в основном используется корпусная защита, предусматриваемая техническими условиями на разработку. Выберем корпус, изготавливаемый из пластмассы. Его выводы закрепляются и герметизируются в процессе литья и прессования.

Размеры корпуса (габаритные) 19.5мм´14.5мм, количество выводов–14, из них нам потребуется 10.

6. Оценка надёжности ГИС.

Под надёжностью ИМС понимают свойство микросхем выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующим заданным режимам и условиям использования, хранения и транспортирования.

Расчёт надёжности ГИС на этапе их разработки основан на определении интенсивности отказов-l(t) и вероятности безотказной работы-Р(t) за требуемый промежуток времени.

1. Рассчитаем l по формуле:

li=ai*Ki*l0i,

где l0i-зависимость от электрического режима и внешних условий, ai=f(T,Kн)-коэффициент, учитывающий влияние окружающей температуры и электрической нагрузки, Кi=K1-коэффициент, учитывающий воздействие механических нагрузок.

Воздействие влажности и атмосферного давления не учитываем, т.к. микросхема герметично корпусирована.

Для расчётов рекомендуются следующие среднестатистические значения интенсивностей отказов:

– навесные транзисторы l0т=10^-8 1/ч;

– тонкоплёночные резисторы l0R=10^-9 1/ч;

– керамические подложки l0п=5*10^-10 1/ч;

– плёночные проводники и контактные площадки l0пр=1.1*10^-91/ч;

– паяные соединения l0соед=3*10^-9 1/ч.

Коэффициенты ai берём из таблиц, приведённых в справочных материалах.

Коэффициенты нагрузки определяются из соотношений:

– транзисторов

КHI=II/IIдоп,

Кнт=max

Кнu=Ui/Uiдоп,

где I-ток коллектора соответствующего транзистора, U-напряжение коллектор-эммитер соответствующего транзистора, Iдоп, Uдоп-допустимые значения токов и напряжений;