Реферат: Микроэлектроника и функциональная электроника (разработка топологии ИМС)
R5 – 3300 Ом.
2) допустимая погрешность DR.
Исходя из технологических возможностей оборудования выберем DR = 20%
3) рабочий диапазон температур (Tmin , Tmax ).
Исходя из предположения, что разрабатываемая ИМС будет предназначена для эксплуатации в климатических условиях, характерных для широты Украины, выберем диапазон температур, определяемый климатическим исполнением УХЛ 3.0 (аппаратура, предназначенная для эксплуатации в умеренном и холодном климате, в закрытых помещениях без искусственно регулируемых климатических условий). Исходя из этого:
Tmin = -60 °С;
Tmax = +40 °С.
4) средняя мощность Р, которая рассеивается на резисторах.
Мощность, рассеиваемая на резисторах, будет расчитана на основе измерянных ранее токов через резисторы, используя закон Ома.
| P = I2 R, | ( 5.1) |
где I – ток через резистор, А;
R – сопротивление резистора, Ом.
Измерянные значения токов несколько увеличим для учета возможных скачков входных токов схемы:
Табл. 6.1 Расчет мощностей резисторов
| Значение тока | IR 1-4 , мА | 0,26 |
| IR 5 , мА | 4,94 | |
| Увеличенное значение тока | I ’R1-4 , мА | 0,5 |
| I ’R5 , мА | 5 | |
| Расчитанная мощность | РR 1-4 , мВт | 1,175 |
| РR 5 , мВт | 82,5 |
5.3. Последовательность расчета топологических параметров параметров полупроводниковых резисторов.
Для расчета параметров интегральных резисторов используется написанная для этих целей программа, значения рассчитанных параметров, приведенные ниже, расчитаны с ее помощью.
1. Выбираем тип резистора, исходя из его номинального сопротивления. В расчитываемой схеме все резисторы целесообразно изготовить дифузионными, сформированными в базовом р-слое.
2. Расчитываем удельное поверхностное сопротивление:
 | ( 5.2) |
где Na 0 – концентрация акцепторов у поверхности базы, см-3 ;
N – концентрация акцепторов в базе, см-3 ;
Nдк – концентрация доноров в коллекторном слое, см-3 ;
q – единичный заряд, Кл;
m - подвижность носителей заряда, см2 /В·с;
W – глубина коллекторного p-n перехода, мкм;
Для расчета принимаем Na 0 = 8*1018 см-3 ; Nдк = 1016 см-3 ; значения интегралов расчитываются численными методами на основе существующих зависимостей подвижности носителей от их концентрации. В результате rS = 222,81 Ом/. Типичное значение поверхностного сопротивления базовой области - 200 Ом/, расчитанное значение показывает приемлемость использования выбранных концентраций.
3. Рассчитываем коэффициент формы резисторов и его относительную погрешность:
 | ( 5.3) |
 | ( 5.4) |
где DrS /rS – относительная погрешность воспроизведения удельного поверхностного сопротивления легированного слоя, которая вызвана особенностями технологического процесса, для расчета примем ее равной 0,05; ТКR – температурный коэффициент сопротивления базового слоя, он равен 0,003 1/°С.
Результаты расчета следующие:
| R1 - R4 : | КФ = 21,094; DКФ / КФ = 0,00474 |
| R5 : | КФ = 15,719; DКФ / КФ = 0,00636 |
4. Рассчитаем минимальную ширину резистора bточн , которая обеспечит заданную погрешность геометрических размеров:
 | ( 5.5) |
где Db – погрешность ширины резистора;