Умова задачі.
Розрахувати розміри і розробити конструкцію плівкового резистора 30 ком із відносною похибкою на момент виготовлення, що не перевищує ± 0,1. Матеріал резистивної смужки – сплав МЛТ – 3М. Розсіювана потужність 2 мВт.
Розв’язування задачі.
1. Сплав МЛТ – 3М (Табл. Д.1.2) має такі електричні характеристики: R0 = 200 – 500 Ом/□, P0 = 2 Вт/см2. Для розрахунків вибираємо значення R0 = 300 Ом/□, gR0 = 0,02.
2. Визначають розміри резистивної смужки за припущення, що вона має просту прямокутну форму (Рис. 6.1, а). Визначають коефіцієнт форми резистора за виразом (6.14):
| КФ = R / R0; | |
 .
|
3. Оскільки коефіцієнт форми 
, розраховують ширину резистора, яку визначають за формулою (6.15):
  .
|
3.1. Обирають метод формотворення - контактну фотолітографію. Мінімальний розмір ширини для тонкоплівкових резисторів, формотворення яких виконано контактною фотолітографією, 
мкм (табл.Д.1.4).
3.2. Розраховують значення 
. Розрахунки виконують за формулою (6.17)
 ;
| |
 м або 31,6 мкм.
|
3.3. Розраховують значення 
. Розрахунки виконують за формулою (6.19):
 ,
|
де Db – абсолютна похибка лінійного розміру b. Для методу контактної фотолітографії Db = 5 мкм (табл.Д.1.4).
Відносну похибку опору резистора за рахунок контактних переходів вибрали рівною 
. Відносну похибка коефіцієнта форми 
розраховують із виразу (6.3):
 ;
| |
 .
|
Визначають .
 м = 84,2 мкм.
|
3.4. Із трьох отриманих значень 
вибирають більше 
мкм.
4. Довжину резистивної смужки визначають за формулою (6.23):
 ;
| |
 мм.
|
Розрахована резистивна смужка буде мати форму паралелепіпеда з відношенням сторін 100 (рис.6.1,а).
5. Розробляють конфігурацію резистора. Оскільки 
, то доцільно використати конструкцію резистора типу меандр (рис. 6.1.в).
5.1. Вибирають число секцій резистора N = 3.
5.2. Уточнюють довжину резистора 
. Розрахунки виконують за формулами (6.26):
 ;
| |
 мм.
|
5.3. Визначають довжину середньої лінії секції
 ,
|
 мм.
|
Розраховане значення довжини секції реалізувати складно. Тому вибирають дві секції довжиною 3,4 мм, а одну секцію довжиною 3,47 мм.
6. Розрахунок контактного переходу резистивна смужка - контактна площина. Виберемо технологію нанесення провідникової плівки на поверхню резистивної без розгерметизації вакуумної камери. Електропровідність перехідного шару буде Gk = 5 Ом-1мм-2.
6.1. Визначають граничне значення опору контактного переходу. Розрахунки виконують за формулою (6.44):
 ,
| |
 Ом.
|
6.2. Визначають відносну похибку опору резистора за рахунок контактних переходів. Розрахунки виконують за формулою (6.45):
 ;
| |
 .
|
Отримане значення gRК = 0,005 приблизно у чотири рази менше заданого нами для розрахунків 0,02. Корекцію контактного переходу проводити не потрібно.
6.3. Визначають мінімально допустиме значення довжини контактного переходу. Розрахунки виконують за формулою (6.46):
 ;
| |
 мм.
|
6.4. Вибирають довжину контактного переходу 
з урахуванням похибок формування розмірів, похибок суміщення і конструктивних обмежень. Розрахунки виконують за формулою (6.47):
 ,
|
Для обраного методу контактної фотолітографії 
мкм, 
мкм (табл.Д.1.4).
 мкм.
|
Вибирають 
мкм.
6.5. Вибирають розміри напуску між краєм резистивної і краєм провідної плівки (рис. 6.1,а):
 ;
| |
 мкм.
|
З урахуванням існуючих технологічних обмежень, обирають 
мкм. Розрахований резистор буде мати конструкцію, зображену на (рис. 6.5).
Рекомендована література
1. Прищепа М. М. Мікроелектроніка. В 3 ч. Ч. 1. Елементи мікроелектроніки [Текст]: навч. посіб. / М. М. Прищепа, В. П. Погребняк. / За ред. М. М. Прищепи. – К.: Вища шк., 2004. – 431 с.: іл.
2. Прищепа М. М. Мікроелектроніка. Елементи мікросхем. Збірник задач. [Текст]: навч. посіб. / М. М. Прищепа, В. П. Погребняк. / За ред. М. М. Прищепи. – К.: Вища шк., 2005. – 167 с.: іл.
3. Ермолаев Ю. П., Пономарев М. Ф., Крюков Ю. Г. Кострукции и технология микросхем: Учебник для вузов / Под ред. Ю. П. Ермолаева.- М.: Советское радио, 1980.- 256 с., ил.
4. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для вузов по спец. “Конструирование и производство радиоаппаратуры” и “Конструирование и производство электронно-вычислительной аппаратуры” / Коледов Л. А., Волков В. А., Докучаев Н. И. и др.; Под ред. Л. А. Коледова, - М.: Высш. Шк., 1984.- 231 с., ил.
5. Матсон Э. А., Крыжановский Д. В. Справочное пособие по конструированию микросхем.- Минск: Выш. школа, 1982, -224 с., ил.
6. Пономарев М. Ф., Коноплев Б. Г. Конструирование и расчет микросхем и микропроцессоров: Учебное пособие для высших учебных заведений. М.: Радио и связь, 1986, - 176 с., ил.
