2.1 Розробка комутаційної схеми

Розробка комутаційної схеми з’єднань включає в себе перетворення даної електричної схеми з метою складання схематичного плану розміщення елементів і з’єднань між ними на платі мікросхеми.

При проектуванні топології ГІМС необхідно зважити на те, що:

-розмір підкладки вибирають відповідно до табл.2; В даній роботі він 12*8.

-периферійні контактні площадки розташовують по чотирьох чи двох протилежних боках підкладки (для лінійних ГІМС допускається розміщення з одного боку).

-кожна гібридна ІМС повинна мати ключ-збільшену контактну площадку чи спеціальний знак, розміщений в нижньому лівому куту на більшому боці підкладки; ключ креслять в процесі проектування топології. В роботі ключ поставлений у верхньому лівому куті.

Мінімальна ширина провідника-50мкм.

Провідники розводяться таким чином, щоб вони не перетиналися в одній площі. Якщо це неможливо, тоді ставляться перемички. В даній схемі перемичок немає, виводи не перетинаються.

Мінімальна ширина плівкових провідників 0.05 мм.

Мінімальна відстань від дротяного провідника чи виводу до краю контактної площини, чи до краю плівкового провідника, не захищеного ізоляцією 0.2 мм.

Відстань від кристала до контактної площадки не менше 0.4 мм. Розміри контактної площадки min 0.4*0.4. Форма прямокутна.

Відстань. Мінімальна відстань між контактними площадками, доріжками і резисторами-0.2 мм.

Мінімально допустима відстань від плівкових елементів до краю плати 200 мкм (резистори, доріжки).

Відстань від кристала до контактної площадки не менше 0.4 мм.

Контактні площадки розташовують на відстані не менше 500 мкм від краю підкладки.

Рисунок 2. Комутаційна схема

2.2 Розрахунок плівкових та навісних елементів

Для розробки ГІМС нам дана схема електрично-принципова. Схема електрично принципова – це документ, який визначає повний склад електричних елементів і електричного зв’язку між ними. Вона дає детальну уяву про принципи роботи нашого виробу. По схемі розроблюють конструкцію, а також використовують її при виготовленні і експлуатації виробу.

За електричною схемою розробляється мікросхема. Мікросхема-пристрій розміром порядку 1мм2 і менше; зазвичай виконує яку-небудь самостійну функцію, наприклад складання поданих на неї електричних імпульсів, і називається інтегральною. Окремі елементи мікросхеми, наприклад провідники, резистори, можуть бути утворені шляхом нанесення плівок на діелектричну пластинку-підкладку (плівкові елементи). Це плівкова технологія виготовлення. Інші елементи, які називаються навісними, наприклад напівпровідникові діоди і транзистори, приклеюють і припаюють до підкладки. При поєднанні тих і інших елементів утворюється мікросхема, яка називається гібридною. В даній роботі на ГІМС будуть такі елементи: два конденсатори, три резистора і навісна мікросхема 740 УД5-1.

Електрична принципова схема по вказаному завданню на форматі А4-схема і перелік елементів схеми. Відстань таблиці переліку від верхньої рамки не регламентовано, тому можна витягнути схему на всю довжину листа, якщо треба, а таблицю змістити вниз.

Відстань між умовними позначеннями не потрібно занадто збільшувати, розміщення елементів повинно визначатись зручністю читання схеми, їх можна креслити з поворотом на кути кратні 900. Електричні зв’язки між елементами зображують найкоротшими лініями мінімальною кількістю перетинів, на відстані не менше 3 мм одне від одного. Входи, виходи та контакти розташовують справа і зліва. Порядок запису в перелік елементів схеми, спочатку резистори, потім інші елементи в алфавітному порядку умовних позначень.

В межах кожної групи елементів, ті які входять в неї записують під загальним заголовком, по зростанню порядкових номерів. В кінці групи рекомендується пусту стрічку для доповнень.

Далі розрахуємо компоненти ГІМС, розведемо схему. Компонентами ГІМС є діоди та діодні матриці, транзистори, конденсатори, трансформатори та ін. Компоненти можуть мати жорсткі та гнучкі виводи і спосіб монтажу компонентів на плату повинен забезпечити фіксацію положення компонента і виводів, збереження його цілісності, параметрів і якостей, стійкість до вібрацій та ударів. Перейдемо до розрахунку конкретної схеми.

Користуючись заданими параметрами (U=5 В, табл. 1), розрахуємо площі плівкових резисторів.

Почнемо розрахунки з визначення потужності P і сили струму I, за формулами [4]:


; ; (2.1)

Напруга U для схеми дорівнює 9 В

Для R1

 (Вт)

Для R2, R3:

 (Вт)

Таблиця 2-Параметри елементів схеми

Поз.позначення Тип елементу і його номінал Кількість Примітки
С2 Конденсатор К10-17-ІВ...0,01 мкФ (навісний елемент) 1

В=1,4 мм; L=1,9 мм

Рис.6

С1 220 пФ 15%(плівковий елемент) 1
D1 Мікросхема 740 УД-5-І (навісний елемент) 1 Рис.5
Резистори (плівкові елементи)
R1 6кОм 10% 1
R2, R3 26кОм 10% 2

 

 (mА)


Розрахуємо геометричні розміри резисторів:

R1: (плівковий)

Кількість квадратів

a)  Розрахуємо ширину b резистора за формулою [4]:

, (2.2)

 і  беремо з таблички (оскільки схема не потребує високої точності і `не розсіює багато тепла, то беремо кермет).

Тому  Вт/см2,  Ом/мм2.

б) Розрахуємо довжину  резистора R1 знаходимо за формулою [4]:

, (2.3)

в) Тепер за формулою  визначимо площу резистора R1


R2, R3 (плівковий).

Кількість квадратів

 

a)  Розрахуємо ширину b резисторів за формулою [4]:

, (2.4)

;

б) Визначимо довжину резисторів за формулою [3]:

, (2.5)

в) Тепер розрахуємо площу резисторів [2]:

.

Розрахуємо геометричні розміри конденсаторів C1, С2

Розрахуємо площу конденсатора С1, він буде плівковим

 (2.6)

де С0 питома ємність

Для того щоб знайти питому ємність С0 підберемо матеріал діелектрика. Виберемо моноокис кремнію в таблиці основних електричних і експлуатаційних властивостей плівкових конденсаторів [5]. Випишемо його параметри ε=5 (діелектрична проникність діелектрика), tgδ=0,03 (тангенс кута втрат), Eпр= 2* В/см (напруженість електричноо поля)

З формули пробивної напруги знайдемо товщину конденсатора

Епр=  => d=  (2.7)

d= =7.5   

Далі знайдемо питому ємність конденсатора

С0=0.0885  (ε/d) (2.8)

C0=0.0885(5/7.5)=59 (пФ/)

Підставимо знайдену питому ємність у формулу (1.6) та знайдемо його площу

S= =3.7

Розрахуємо площу навісного конденсатора С2

.

Розрахуємо площу мікросхеми D1



Информация о работе «Розробка і оформлення конструкторської документації гібридних інтегральних мікросхем»
Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 43904
Количество таблиц: 4
Количество изображений: 6

Похожие работы

Скачать
142838
20
5

... і, нарешті, крипторотоколу. Це все було зроблено для того, щоб полегшати формалізування опису протоколів для доказування їхньої стійкості. Розділ 3. Оцінка стійкості криптографічних протоколів на основі імовірнісних моделей 3.1. Методика оцінки стійкості Формальний доказ стійкості в рамках обчислювальної моделі складається з трьох етапів. 1. Формальна поведінка учасників протоколу і ...

Скачать
164335
52
0

... і функції, тобто вимірювати відхилення швидкості магнітної стрічки та коефіцієнт детонації у відповідних умовах експлуатації протягом досить тривалого часу. В конструкції максимально використані стандартні і нормалізовані вироби. Детонометр має невеликі габаритні розміри, споживає малу кількість електроенергії. Прилад простий і зручний в експлуатації. Вступ Бурхливий розвиток науки і техніки на ...

Скачать
191192
6
39

... принтера також містить різні мови опису даних (Adobe PostScript, PCL і тощо.). Ці мови знову ж таки призначені для того, щоб забрати частину роботи у комп'ютера і передати її принтеру. Розглянемо фізичний принцип дії окремих компонентів лазерного принтера. 2.5.29 Фотобарабан Як вже писалося вище, найважливішим конструктивним елементом лазерного принтера є фотобарабан, що обертається, за ...

0 комментариев


Наверх