Таблица 2.8 -
Основные кислотные травители для кремния
[9, стр. 78]
Тип травителя
|
Обьемный состав
|
Применение
|
Время травления
|
СР-8
СР-4А
Травитель Уайта
Травитель Деша
|
HNO3:HF=2:1
HNO3:HF:
:CH2COOH=5:3:5
HNO3:HF=3:1
HNO3:HF:
:CH2COOH=3:1:8
|
Химическое
полирование
Химическое
полирование и выявление границ p-n-переходов
Химическое
полирование плоскостей(111)
Медленное
химическое полирование любых плоскостей
|
1…2 мин
2…3 мин
15 с
1…16 ч
|
Таблица 2.9 -
Характеристики некоторых фоторезистов[9, стр. 104]
Марка фоторезиста
|
Разрешающая способность при толщине слоя 1 мкм
|
Кислотостойкость по плотности дефектов, мм-2, не более
|
Стойкость к проявителю, с
|
Кинематическая
вязкость в состоянии поставки
при 20°С
|
ФП-307
ФП-309
ФП-330
ФП-333
ФП-334
ФП-383
ФП-РН-7
ФП-617
ФП-617П
ФП-626
ФН-106
ФН-108
|
500
400
400
500
400
400
400
500
500
500
200
400
|
0,35
0,5
0,75
0,2
0,2
0,2
0,2
0,05
0,005
0,005
0,4
0,25
|
90
-
60
180
600
180
40
30
40
30
-
-
|
6
6
5,9
6
4,5
6…2,5
2…2,5
21…26
8…15
20,5…25,5
7
3,5
|
Таблица
2.10 - Предельная растворимость примесей в кремнии[9, стр. 189]
Примесь
|
Предельная растворимость, см-2
|
Температура, °С
|
Алюминий
Бор
Фосфор
Галлий
Индий
Сурьма
Мышьяк
Золото
|
1019…1020
5*1020
1,3*1021
4*1019
1019
6*1019
2*1021
1017
|
1150
1200
1150
1250
1300
1300
1150
1300
|
Одним из важных
моментов в разработке микросхемы является ее корпус. При выборе корпуса
руководствуются конструктивно - технологическими характеристиками. Огромное
влияние оказывает диапазон рабочих температур, механическая прочность,
климатические условия, в котором, как предполагается, будет работать микросхема
и т.д. Классификация корпусов ИС помещена в таблице 2.11. Конструктивно –
технологические характеристики некоторых корпусов ИС помещены в таблице 2.12 .
При выборе корпуса внимание было акцентировано на
универсальность и простоту монтажа схемы.
Кроме того,
пластмассовые прямоугольные корпуса обладают рядом преимуществ перед остальными
типами корпусов, регламентируемых ГОСТом 17-467-79. А именно: небольшая высота
корпуса, позволяющая уменьшить объем радиоэлектронного узла: возможность
создания корпуса с большим числом выводов; позволяют применять различные методы
их присоединения к печатной плате.
Таблица 2.11 -
Классификация корпусов ИС по ГОСТ 17-467-79
[7, стр 301]
Тип
|
Подтип
|
Форма корпуса
|
Расположение выводов
|
1
|
11
|
Прямоугольная
|
Выводы расположены в пределах
проекции тела корпуса
|
перпендикулярно, в один ряд
|
12
|
Перпендикулярно в два ряда
|
13
|
Перпендикулярно
в три и более ряда
|
14
|
Перпендикулярно
по контуру прямоугольника
|
2
|
21
|
Прямоугольная
|
За пределами
проекции тела корпуса
|
Перпендикулярно
в два ряда
|
22
|
Перпендикулярно
в четыре ряда в шахматном порядке
|
3
|
31
|
Круглая
|
В пределах
проекции тела корпуса
|
Перпендикулярно
по одной окружности
|
32
|
Овальная
|
В пределах
проекции тела корпуса
|
33
|
Круглая
|
За пределами
проекции тела корпуса
|
4
|
41
|
Прямоугольная
|
За пределами
проекции тела корпуса
|
Параллельно по
двум противоположным сторонам
|
42
|
Параллельно по
четырем сторонам
|
5
|
51
|
Прямоугольная
|
В пределах
проекции тела корпуса
|
Металлизированные
контактные площадки по периметру корпуса
|
Таблица
2.12 - Конструктивно – технологические характеристики некоторых корпусов ИС[7,
стр. 301]
Условное обозначение корпуса
|
Вариант исполнения
|
Масса, г
|
Размеры корпуса, мм
|
Размеры монтажной площадки, мм
|
1202.14(151.14-1)
1203.15(151.15-1)
1203.15(151.15-3)
1210.29(157.29-1)
2103.8(201.8-1)
2102.14(201.14-2)
2102.14(201.14-8)
2103.16(201.16-8)
2204.48(244.48-1)
3101.8(301.8-2)
3107.12(301.12-1)
3204.10(311.10-1)
4104.14(401.14-2)
4110.16(402.16-1)
4122.40-2
4138.42-2
|
МС
МС
МС
МС
МК
П
К
К
К
МС
МС
МС
МС
МК
МК
МК
|
1,6
2,0
1,6
14
1,8
1,2
1,55
1,6
4,15
1,3
3,
20
1,0
1,0
3,0
4,8
|
19,5*14,5*4,9
19,5*14,5*5
19,5*14,5*4
39*29*5
19*7,8*3,2
19*7,2*3,2
19,5*7,2*5,5
19*7,2*3,2
31*16,5*4
9,5; H=4.6
9,5; H=4.6
39*25*7
10*6.6*2
12*9.5*2.5
25.75*12.75*3
36*24*3.5
|
16*8
17*8.3
5.6*6.2
34*20
5*3
5*3
5*3
5*3
8*8
3*3
3*3
5*5
4.9*2
5.5*3.5
6.2*5.2
10.7*8.3
|
Примечание: К –
керамический, МК – металлокерамический, МС - металлостеклянный, П –
пластмассовый.
Низкая стоимость пластмассового корпуса определяется:
дешевизной применяемого материала и технологии изготовления корпуса, в которой
операции формирования монолитного корпуса и герметизации ИМС совмещены;
возможностью автоматизации сборки с использованием плоских выводов в виде
рамок; возможностью осуществления групповой технологии герметизации, например
литьевого прессования с помощью многоместных прессформ или метода заливки
эпоксидным компаундом в многоместные литьевые формы. При использовании
пластмассового корпуса монтаж кристалла производится на технологическую
контактную рамку, представляющую собой пластину с выштампованными внешними
выводами, которые в процессе монтажа остаются прикрепленные к контуру рамки.
Более длинный вывод заканчивается площадкой, находящейся в центре системы
выводов, на нее припаивается кристалл. После монтажа термокомпрессионной
сваркой проволочных перемычек между контактными площадками кристалла и
выводами корпуса осуществляется предварительная защита собранного узла (
особенно проволочных перемычек) каплей компаунда холодного отвердевания. Когда
отвердевание компаунда завершено, узел направляют на заливку под давлением во
временной форме компаундом горячего отвердевания. После герметизации
технологическая рамка отделяется в штампе, а выводы формуются соответственно типоразмеру
изготавливаемого пластмассового корпуса.
Выводы в
технологических рамках целесообразно выполнять в отрезках ленты длиной до 250
мм на несколько микросхем. Это облегчает автоматизацию процесса монтажа, а
также обеспечивает загрузку многоместных форм для заливки компаундом. Для
крепления кремниевых кристаллов на основание корпуса наиболее широкое
распространение получил метод пайки эвтектическим сплавом золота (98% Au) с кремнием (2% Si) c температурой плавления 370оС. Такой сплав образуется в месте
соприкосновения кремния с золотым покрытием основания корпуса благодаря
взаимной диффузии золота и кремния. Более дешевым методом является клейка
кремниевых кристаллов на основание корпуса(например клеем ВК-9 ) [8].
Для присоединения
выводов к контактным площадкам кремниевых ИМС и внешним выводам корпуса прибора
используется метод УЗ-сварки. Метод состоит в присоединении выводов в виде
тонких металлических проволочек (диаметр 10…30мкм) к контактным площадкам при
одновременном воздействии инструмента, совершающего высокочастотные колебания.
Для изготовления проволоки применяются пластические металлы, обычно алюминий и
золото. В качестве материала проволоки выбираем более дешевый алюминий.
Достоинства такой сварки – соединение без применения флюса и припоев металлов в
твёрдом состоянии при сравнительно низких температурах и малой их деформации
10…30% как на воздухе, так и в атмосфере защитного газа.
3. Конструктивные
расчеты
3.1 Расчет
параметров транзисторов
Таблица 3.1.1
Исходные параметры транзистора КТ805А
Наименование
параметра
|
значение
|
Единица измерения
|
hб –глубина залегания р-n перехода база-коллектор
|
|
см
|
hэ - глубина залегания эмиттерного
р-n перехода
|
0.8
|
см
|
hк- толщина коллекторной области
|
|
см
|
- концентрация донорной
примеси в эмиттерной области на поверхности
|
|
|
- концентрация донорной
примеси в эмиттерной области у эмиттерного перехода
|
|
|
- поверхностная
концентрация акцепторов в базе
|
|
|
- концентрация донорной
примеси в коллекторе
|
|
|
- удельное объемное
сопротивление коллекторной области
|
|
|
- удельное поверхностное
сопротивление пассивной области базы
|
|
ð
|
- удельное поверхностное
сопротивление активной области базы
|
|
ð
|
- диффузионная длина
дырок в эмиттере
|
|
см
|
- коэффициент диффузии
дырок в эмиттере
|
|
|
- диффузионная длина
электронов в базе
|
|
см
|
- коэффициент диффузии
электронов в базе
|
|
|
- диффузионная длина
дырок в коллекторе
|
|
см
|
- коэффициент диффузии
дырок в коллекторе
|
|
|
- концентрация носителей
зарядов в собственном полупроводнике
|
|
|
- относительная
диэлектрическая проницаемость полупроводника
|
|
-
|
Основные
параметры дрейфового транзистора при малых уровнях токов определяются по
формулам, которые помещены ниже. Размеры транзистора определяются, исходя из
особенностей конструкции и величины Δ (обычно принимают Δ=3…4 мкм).
Ширина эмиттера Rэ=3Δ,
площадь эмиттера Sэ=300 мкм2
Длина эмиттера:
; (1)
мкм
Длина базы:
(2)
Значения омических
сопротивлений областей транзистора можно оценить по формулам :
(3)
Ом
(4)
Ом
где Кк
= 0 для конструкции с одним базовым контактом; ,-удельное поверхностное сопротивление
пассивной и активной областей базы, Ом/□; (100 – 300) Ом/□; (1 –
10) кОм/□; hк – толщина коллекторной
области , см,(2 -10) мкм; hб –
глубина залегания p-n – перехода база – коллектор, см, (1
- 3) мкм; ρк – удельное объемное сопротивление коллекторной области Ом*см;
(0,1 – 1)
Ширина базы
составляет :
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|