Розрахунок і обґрунтування конструкцій плівкових елементів
Визначимо коефіцієнт форми для резисторів першої і другої групи і тип резистора (в залежності від 
): для 
- резистор прямокутної форми типу „смужка”, у якого 
; для 
- резистор прямокутної форми типу „смужка”, у якого 
; для 
- резистор складної форми, складовий або меандр.
- резистор типу „смужка" 
- резистор типу „смужка"
- резистор типу „смужка"
- резистор типу „смужка"
Для резисторів визначаємо мінімальну ширину резистора використовуючи умову: 
,
де 
- мінімальне значення ширини резистора, обумовлене технологічними можливостями виготовлення;
- мінімальне значення ширини резистора, що забезпечує задану точність виготовлення;
- мінімальне значення ширини резистора, що забезпечує задану потужність розсіювання.
знаходимо за формулою:
,
де 
і 
- похибки ширини і довжини, що залежать від методу виготовлення. У даному випадку 
; 
- коефіцієнт форми; 
- допустима похибка 
.
Мінімальне значення ширини резистора 
розраховуємо за формулою:
, 
За ширину резистора приймається значення 
.
Визначаємо розрахункову довжину резистора за формулою: 
.
Розрахуємо площу, що займається резистором на підкладці:
.
Для перевірки знайдемо дійсну питому потужність і похибку резистора.
Резистор спроектований задовільно, якщо:
питома потужність розсіювання 
не перевищує припустимого значення 
:
|
|
|
.
похибка коефіцієнта форми не перевищує припустиму 
:
;
сумарна похибка не перевищує допуску
:
.
Розрахунок резисторів прямокутної форми, у яких 
:
Спочатку визначаємо довжину 
резистора, а потім ширину 
.
Розрахункове значення довжини резистора обираємо з умов:
,
де 
- мінімальне значення довжини резистора, обумовлене технологічними можливостями виготовлення;
- мінімальне значення довжини резистора, що забезпечує задану точність виготовлення;
- мінімальне значення довжини резистора, що забезпечує задану потужність розсіювання.
знаходимо за формулою:
Мінімальне значення довжини резистора розраховуємо за формулою:
За довжину резисторів приймаються значення:
Знайдемо ширину резисторів за формулою
:
Площа резисторів:
Виконуємо перевірку:
Програма для розрахунку наведена у Додатку 4.
Висновок: отже, в даному розділі ми визначили розміри плівкових елементів і виконали перевірку розрахунків, яка показала, що всі розрахунки виконані вірно.
Розрахунок і обґрунтування розмірів плати
Площу плати необхідно розрахувати для розміщення топологічної структури інтегральної схеми. Її визначаємо, виходячи з того, що корисна площа плати, що займається елементами, компонентами і контактними площадками, дещо менша її загальної площі, що зумовлена технологічними вимогами й обмеженнями. З цією метою приймають коефіцієнт використання плати 
, значення якого, в залежності від складності схеми і засобу її використання, складає 2...3:
|
|
|
,
де 
- кількість плівкових резисторів;
- площа і-го резистора;
- площа j-го конденсатора;
- кількість плівкових конденсаторів;
- кількість компонентів (навісних транзисторів, конденсаторів, діодів, резисторів, трансформаторів тощо);
- площа k-го елемента;
- кількість контактних площадок;
- площа l-ої контактної площадки.
Площа підложки:
Отже обраний типорозмір №12 з розмірами 2.5х4 мм.
.
Розробка топології
Розробку топології проводимо з урахуванням виконаних раніше розрахунків плівкових елементів у чотири етапи:
Розробка комутаційної схеми, тобто схеми взаємного розміщення елементів, компонентів та їхніх з’єднань на платі без урахування розмірів.
Розміщення і вибір форми плівкових елементів на платі, а також виконання трасування.
Оцінка якості топології і при необхідності її корегування.
|
|
|
Відпрацювання ескізів прошарків.
Загальні принципи для всіх етапів проектування топологічної структури:
мінімізація площі, що займається елементами, компонентами і схемою в цілому;
мінімізація числа перетинань між елементами з’єднань;
рівномірне розташування елементів і компонентів за площею;
мінімізація чисел використовуваних матеріалів для реалізації плівкових елементів;
підвищення ступенів інтеграції елементів і технологічних процесів.
Топологічне креслення наведено у Додатку 2.
Вибір корпусу
Основним засобом захисту ІМС від впливів дестабілізуючих факторів (температури, вологості, сонячної радіації, пилу, механічних впливів) є герметизація. Її здійснюють за допомогою навмисне розроблених конструкцій корпусів, в які розміщують ІМС чи нанесенням захисних матеріалів безпосередньо на поверхню ІМС.
Корпус ІМС повинен задовольняти такі вимоги:
Забезпечувати здійснення нормального електричного зв’язку між одними й електричної ізоляції між іншими елементами схеми. Конструкції і матеріал корпусу повинен гарантувати стабільність електричного параметру схеми в необхідних межах зміни зовнішніх умов.
|
|
|
Конструкція корпусу повинна забезпечувати відвід тепла від мікросхеми, розміщеної всередині корпусу.
Корпус виготовляється із матеріалів, інертних до хімічно-агресивних компонентів навколишнього середовища.
Корпус має бути достатньо міцним, щоб зберегти мікросхему від ушкоджень під час монтажу та експлуатації.
Мікросхема, що проектується має розміри підложки 2.5х4мм і чотирнадцять виводів. Найбільш підходящим є вибір метало-скляного корпусу В нього є необхідна кількість виводів і місце, яке виділено для розміщення підкладки, достатньо.
Креслення корпусу наведено у Додатку 3.
Висновок
При виконанні курсової роботи було отримано навички по розрахунку і розробці топології і конструкцій функціональних вузлів радіоелектронної апаратури у вигляді гібридної інтегральної схеми.
Були закріплені теоретичні знання та отримані практичні навички рішення інженерних задач по проектуванню мікроелектронних засобів.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 111; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!