Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов

Расчет пленочных резисторов

Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов сводится к определению  формы, геометрических размеров и минимальной  площади, занимаемой резисторами на подложке. Конструкция пленочных  резисторов должна учитывать особенности  топологической структуры функционального  пленочного узла (размеры подложки, количество и расположение выводов  и т.д.), величину номинала, характеристики используемых материалов, технологию производства, требуемую и возможную  точность воспроизведения номинала, условия эксплуатации микросхем.

        Электрические характеристики и величины номинала зависят от конструкции резистора, материала подложки, резистивной пленки и контактных площадок, а также в сильной степени от технологии изготовления.

Отношение максимального  сопротивления резистора к минимальному из резисторов, которые проектируются, Я_max/R_min < 100, поэтому целесообразно применить один материал.

Удельное сопротивление  слоя резисторов, рассчитывается по формуле:

                                     P_опт=γ_R                                                                             (1.1)

где R; - сопротивление i-го резистора; n - количество резисторов.

           В схеме задействовано 8 резисторов, а именно R1 = 15000 Ом, R2 = 15000 Ом, R3=430Ом, R4=2200 Ом, R5=R6=15000Ом, R7=220Ом, R8=2000Ом, R9=62000Ом Относительная погрешность номинального значения для всех резисторов составляет ±10%. Воспользовавшись формулой (1.1), определим, что для высокоомных резисторов Р_опт = 6,7кОм.Для низкоомных Р_опт=790Ом. Основываясь на Р и учитывая такие факторы, как требуемая временная и температурная стабильность, температурный коэффициент удельного сопротивления, совместимость материалов резистора и контактных площадок, выбираем материал Кермет-К50С. Он имеет такие характеристики: R_□ — 1000... 10000 Ом/□, Ро=2Вт/см².

Определяем размеры резистивной  пленки, предполагая, что она имеет  простую прямоугольную форму. Определяем коэффициент формы резисторов:

                                     К_ф = R/R□.                                                 (1.2)

    Находимый коэффициент формы для высокоомных резисторов.

 

 

 

 

 

_Для

низкоомных  резисторов коэффициент  формы 

 

 

 

 

 

 

Рассчитываем ширину резисторов b :

                                 b=                                                               (1.3)

Рассчитываем длину резистивной  пленки по формуле:

                             L=K_ф*b                                                                        (1.4)

Рассчитываем величину относительной  погрешности, возникающей за счет неточного  произведения геометрических размеров:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

В данной схеме задействовано  три конденсатора. Один из них реализуется  в пленочном виде, а другие ставятся на подложку методом навесного монтажа. Материал диэлектрика выбираем электровакуумное стекло С41-1.Для реализации конденсатора выбираем метод формообразования –контактная фотолитография. Материал для обкладок конденсаторов берется алюминий так как он является наиболее подходящим .