Mavzu: Integral mikrosxemaning passiv elementlarini hisoblash rezistorlarni loyihalash va aniqlash Ishdan maqsad

Material	RKvad=om/Kvad	αR∙10^4,grad^-1	P0,Vt/sm^2
NRCT %
Xrom	50–500	0,6–1,8	1	2
Tantal	25–100	– 12	3	1
Tan	50–500	1	3	0,2
Nixrom	25–300	±1	2	1
MLT-ZM	50–500	0,6	2	±0,5
Kermet K-20C	(1–3) · 10^3	0,5	2	±1
Kermet K-50C	(3–10) ·10^3	– 5...+ 3	2	±1
Qotishmalar
PC4800	10^2–10^3	2	5	1
PC3710	50–3 ·10^3	– 1	5	0,5
PC3001	800–3 · 10^3	– 0,2	5	0,5
PC4400	(1–5) · 10^3	3	10	-
PC2005	(8–50) · 10^4	12	5	2
PC5400	5–100	0,5	2	1

85 °Cda 1 Vt / sm² yuk ostida 1000 soatlik ishlagandan keyin.

Yupqa plyonkali rezistorlar topologiyasini hisoblash va loyihalash
Yupqa plyonkali rezistorlarni konstruktiv hisoblash va geometrik o'lchamlarning shaklini substrat qilingan minimal maydonni aniqlashdan iborat. Bunday holda rezistorlar ta'minlashi kerak mavjud texnologik imkoniyatlar sharoitida ishlab chiqarishning talab qilinadigan aniqligini ta'minlashda berilgan quvvatni yo'qotishdan iborat.
Hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar:
R_N-nominal qarshilik-Om;
N_R-nominal chidamliylik %;
P_N -tarqalish quvvati mVt;
P_ruxsat-ruxsat etilgan tarqalish quvvati mVt;
N_RK,N_KF,N_Rk,N_RT va N_RCT-nisbiy xatoliklar;
Δl, Δb – mutlaq ishlab chiqarish xatolari 1 va b, mkm
Plyonka qarshiligini hisoblash tartibi
1.1-jadvalga ko'ra, rezistiv plyonkaning materiali tanlanadi. Materialni tanlash mezonlari - αR, N_R, K_CT ning minimal qiymatlari va optimal qiymatlar ρ, d, P₀. Rezistorlar guruhini hisoblashda rezistorlar ostidagi minimal maydon nuqtai nazaridan optimal bo'lgan R_K plyonka kvadratining qarshiligi formula bilan aniqlanadi:
(7)
Bu erda n - rezistorlar soni, R_Hi-i-gacha bo’lgan rezistorning nominal qiymati
Agar bitta Germaniyli integral mikrosxemalarda yuqori qarshilikli va past qarshilikli rezistorlarni o'z ichiga olsa, ya'ni (Rmax / Rmin) ≥ 200 bo'lsa, u holda ikkita rezistiv materialdan foydalanish mumkin (garchi istalmagan bo'lsa ham).
2.Ular rezistorlarning belgilangan ishlab chiqarish aniqligi va barqarorligini ta'minlash nuqtai nazaridan materialni tanlashning to'g'riligini tekshiradilar.
Buning uchun (5) ifodadan N_KFruxsat koeffitsientining ruxsat etilgan xatoligi aniqlanadi.


N_KFruxsat=N_R-N_RK-N_RT-N_RCT-N_Rk
Agar N_KF ruxsat qiymati manfiy bo'lib chiqsa, bu shuni anglatadi tanlangan materialdan ma'lum bir aniqlikdagi rezistorni ishlab chiqarish mumkin emas. Bunday holda, boshqa N_RK, N_RCT va N_RT bilan boshqa materialni tanlash kerak
3. (1) nisbatdan foydalanib, K_F rezistorining forma faktorini aniqlang. Agar1 ≤ K_F ≤10 bo'lsa, chiziqni loyihalash tavsiya etiladi qarshilik konfiguratsiyasi (1-rasm, a); K_F qiymatlari K_F > 10 bilan murakkab shakldagi rezistor (1-rasm, b, c, d); 0,3 ≤ K_F ≤1 to'rtburchak rezistorda, uzunligi kengligidan kichik bo'lgan (1-rasm,). K_F < 0,3 bo'lgan rezistorni loyihalash tavsiya etilmaydi. Bunday holda, ichki kontakt yostig'i bilan rezistorli dizayndan foydalanish mumkin (1-rasm, e).Agar bir xil sxemada past va yuqori qarshilikli rezistorlar mavjud bo'lsa,keyin ikkita qarshilikka chidamli materialdan foydalanish mumkin, garchi bu IC ishlab chiqarish texnologiyasini murakkablashtirsada.
4.Keyingi hisoblash rezistorlar shakliga qarab amalga oshiriladi.
To'rtburchaklar chiziqli rezistorlarni hisoblash
K_F≥1 bo'lgan to'rtburchaklar rezistorlar uchun birinchi navbatda kengligi, keyin esa rezistorning uzunligini aniqlang - Rezistorning kengligi shartdan aniqlanadi.
b_hisob≥max{b_texno,b_aniq,b_r} (8)
Bu yerda b_texno,b_aniq,b_r - mos ravishda ishlab chiqarishning texnologik imkoniyatlari, takror ishlab chiqarish aniqligi va tarqalish quvvati tufayli rezistor kengligining minimal qiymati:
a) b_texno ning qiymati texnologik jarayonning imkoniyatlari bilan belgilanadi.
b) b_aniq rezistorning kengligi, aniqlik xususiyatlari bilan belgilanadi va quyidagi ifoda orqali topiladi.
b_aniq≥(Δb+Δl/K_Sh)/N_KFruxsat (9)
Bunda Δb va Δl-rezistorning kengligi va uzunligining mutlaq ishlab chiqarish xatolaridir.
b_aniq≥ Δb (K_Sh+1)/ K_Sh∙N_KFruxsat
Agar Δb = Δl bo'lsa, u holda
v) b_r ning minimal qiymati formula bilan aniqlanadi
(10)
b_hisob uchun olingan b_texno,b_aniq,b_r, dan eng katta qiymatni tanlang. Keyin b_top rezistorning topologik kengligi topiladi (topologiya chizmasidagi kenglik). b_top uchun b_hisob dan kattaroq hisob, topologiya chizmasi uchun qabul qilingan koordinatalar panjarasi qadamining ko'paytmasini oling. Koordinatalar panjarasining qadami koordinatalar panjarasining yarmiga teng tanlangan. Misol uchun, agar chizma grafik qog'ozda bajarilgan bo'lsa, u holda 0,5 mm panjara qadami sifatida olinadi. Keyin, agar masshtab 10 : 1 bo'lsa, b_top 50 mkm ko'paytmaga yaxlitlanadi.
l_hisobrezistor uzunligini hisoblash (aloqa prokladkalaridan tashqari) quyidagi ifodadan aniqlanadi. (2)
l_hisob=b_top(R_N-2R_S)/R_K= b_top(R_N-2k₁∙R_K)/R_K (11)
bu erda k1 - qarshilik kontaktlarining qarshiligini hisobga oladigan koeffitsient.
l_K-bu koeffitsient texnologiya darajasiga, aloqa qiluvchi juftlik materiallariga va bir-birining ustiga chiqadigan aloqa maydonining miqdoriga bog'liq .l_K = b bo'lganda, hisoblashni soddalashtirish uchun k₁ qiymati 0,1 ga teng bo'ladi. Yuqori uchun eng yaqin k₁ hisobini oling, ya'ni koordinatalar to'ri qadamining ko'paytmasi.
Agar 1_top > 300 mkm bo'lsa, u holda (hisoblashni soddalashtirish uchun) k₁ = 0,1 qiymatlarini qoldirib, dizayn va texnologik cheklovlar jadvalidan 1_K tanlanishi mumkin. Fotolitografik topologiya usullari uchun 1_K ≥100 mkm, niqob uchun 1_K ≥200 mkm tanlab olinadi. Rezistorning umumiy uzunligi kontakt prokladkalarining bir-biriga mos kelishini hisobga olgan holdadi ifodasini keltiramiz.
l_umumiy=l_top+2∙l_K (12)
Substratdagi rezistorning egallagan maydoni
S=l_umumiy∙b (13)
Hisoblashdan so'ng rezistorning topologiyasi chiziladi.
K_F < 1 bo'lgan rezistorlar uchun birinchi navbatda uzunlikni, keyin esa kengligini aniqlang. Rezistor uzunligining hisoblangan qiymati shartdan tanlanadi
l_hisob≥max{l_texno,l_aniq,l_r} (14)
l_aniq≥(Δl+Δb/K_Sh)/N_KFruxsat (15)
(16)
va ular (8)dagi kabi ma'noga ega.
1_top uchun 1_hisob dan kattaroq qiymat qabul qilinadi,bu koo rdinatalar panjarasining qadamiga karralidir. Rezistorning umumiy uzunligi,kontakt yostiqlarining bir-biriga mos kelishini hisobga olgan holda, (12) formula bilan aniqlanadi. R_N uchun formuladan b_hisob kengligi aniqlanadi.
b_hisob=R_K∙l_top/(R_N-2k₁∙R_K)
b_top uchun b_hisob yaqin raqamni oling ya'ni koordinatalar to’ri qadamining ko'paytmasi.