Курсовая работа: Розробка і оформлення конструкторської документації гібридних інтегральних мікросхем

Вхідний струм – струм, що протікає у вхідному ланцюзі інтегральної мікросхеми в заданому режимі. Різниця вхідних струмів – різниця струмів, що протікають через входи інтегральної мікросхеми в заданому режимі. Вихідний струм – струм, що протікає в ланцюзі навантаження інтегральної мікросхеми в заданому режимі. Максимальний вихідний струм – найбільший вихідний струм, при якому забезпечуються задані параметри інтегральної мікросхеми. Мінімальний вихідний струм – найменший вихідний струм, при якому забезпечуються задані параметри інтегральної мікросхеми. Струм споживання – струм, споживаний інтегральною мікросхемою від джерел живлення в заданому режимі. Струм холостого ходу – струм, споживаний інтегральною мікросхемою при відключеному навантаженні [4].

Коефіцієнт підсилення напруги – відношення вихідної напруги мікросхеми до вхідної. Коефіцієнт підсилення струму – відношення вихідного струму до вхідного. Коефіцієнт підсилення потужності – відношення вихідної потужності інтегральної мікросхеми до вхідної. Коефіцієнт нелінійності амплітудної характеристики – найбільше відхилення крутості амплітудної характеристики щодо крутості амплітудної характеристики, що змінюється за лінійним законом. Коефіцієнт прямокутності амплітудно-частотної характеристики – відношення смуги частот на рівні 0,01 або 0,001 до смуги пропускання на рівні 0,7. Коефіцієнт нерівномірності амплітудно-частотної характеристики – відношення максимального виходу напруги до мінімального в заданому діапазоні частот смуги пропускання, виражене в децибелах [4].

Вхідна ємність – відношення ємнісного реактивного складового вхідного струму до добутку кругової частоти на синусоїдальну вхідну напругу мікросхеми при заданій частоті сигналу. Вихідна ємність – відношення ємнісного реактивного складового вихідного струму до добутку кругової частоти на викликану ним вихідну напругу при заданій частоті сигналу.

Вхідний опір – відношення приросту вхідної напруги до приросту активної складової вхідного струму при заданій частоті сигналу. Вихідний опір – відношення приросту вихідної напруги до активного складового вихідного постійного або синусоїдального струму при заданій частоті сигналу [4].

1.3 Вибір матеріалу підкладки

Важливим складовим елементом гібридної мікросхеми є підкладка, яка одночасно виконує декілька функцій:

- відводить тепло, яке виділилось на елементах і компонентах;

- служить основою для кріплення всіх елементів і компонентів;

- ізолює елементи один від одного.

Тому до матеріалу, з якого виготовляється підкладка, незалежно від конструкції та призначення мікросхеми ставлять слідуючи вимоги:

- матеріал, з якого виготовляють підкладки повинен мати чисту, гладку поверхню, яка дозволяє отримати чіткий малюнок, та відтвореність електричних параметрів;

- матеріал повинен мати високу механічну міцність, при відносно малій товщині;

- мати мінімум дефектів, які впливають на якість отриманої мікросхеми;

- повинен мати високу теплопровідність, для ефективного відводу тепла від елементів і активних компонентів;

- стійкість до хімічних речовин, які використовують в усіх технологічних процесах, при виготовленні мікросхеми;

- матеріал повинен мати високий питомий опір;

- повинен мати близькі коефіцієнти термічного розширення підладки і нанесених плівок;

1.4 Вибір корпуса інтегральної мікросхеми

Для гібридних мікросхем найчастіше використовують три види корпусів – металоскляний квадратний чи прямокутний, металоскляний циліндричний [4].

В залежності від конструкції і матеріалу корпуси мікросхем герметизують різними методами. Так, наприклад, металосклянні і металокерамічні герметизують сваркою або пайкою, керамічні – пайкою, а пластмасові – вакуумною заливкою, листовим пресуванням або склеюванням.

Головна перевага металоскляного корпусу це забезпечення надійної роботи мікросхеми в умовах підвищеної вологості і в широкому температурному інтервалі.

В металоскляних корпусах кришка і частково дно формуються з металу. На дні знаходиться скляна пластина, в яку впаяно виводи. Кришка і дно з’єднуються по периметру за допомогою сварки.

Температурні коефіцієнти лінійного розширення скляної пластини (основи) і виводів повинні бути найближчими, інакше при нагрівані корпусу це може призвести до порушення герметичності між виводами і скляною пластиною і навіть до руйнування скла. Тому при проектуванні і виготовленні металоскляних корпусів на підбір цих коефіцієнтів приділяють велику увагу [4].

Найчастіше для виготовлення корпусів використовують сплави ТКР-29НК, 29НК-В4; сталь Х18Н10Т; скло С48-2, С52-1

1.5 Переваги і недоліки гібридних інтегральних мікросхем

Переваги:

1. Гібридна технологія дозволяє відносно швидко створювати електронні прилади, які виконують достатньо складні функції.

2. Обладнання для виготовлення гібридної інтегральної мікросхеми значно дешевше ніж для виготовлення напівпровідникових інтегральних мікросхем.

3. Перевагою гібридних технологій є більший відсоток виходу працездатних мікросхем 60-80%, порівняно з 5-30% для напівпровідникових інтегральних мікросхем. Брак, який виникає при виготовленні гібридних інтегральних мікросхем часто можна усунути.