Пассивных электрических

4.5. ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ НА ПАВ

По надежности и плотности упаковки микросборки уступают полупроводниковым БИС, но могут их превосходить по функциональным возможностям и степени интеграции. Они используют преимущества полупроводниковой и тонкопленочной технологии, могут быть использованы ИМС любого уровня интеграции и прецизионные пассивные компоненты.

4.5. Пассивные компоненты на ПАВ . . 168

Высокий коэффициент передачи в цепи обратной связи по постоянному току в данной схеме обеспечивает хорошую стабильность. Схема 2.16 является основой для построения интегрального усилителя. Кроме основного трехкаскадного усилителя с обратной связью схема интегрального усилителя может содержать эмиттерный повторитель для обеспечения малого выходного сопротивления и другие активные и пассивные компоненты для придания усилителю дополнительной широкополосности, устойчивости и температурной стабильности.

Структура узлов изоляции, формируемых данным методом, приведена на 3.16. Основная трудность заключается в формировании узкой и глубокой щели с вертикальными стенками и соблюдением режимов ее заполнения путем плазмохимического или ионного травления. Недостатком конструкций, изготавливаемых по планарной технологии, является то, что слои металлизации располагаются по поверхности кристалла. При уменьшении размеров компонентов размеры слоев металлизации становятся основным фактором, ограничивающим плотность компоновки элементов при изготовлении БИС. Учитывая то, что большую площадь занимает слой металлизации цепи питания, очевидна необходимость формирования этой цепи в объеме полупроводника. Одним из возможных решений этой проблемы является расположение слоя металлизации, по крайней мере шины питания, в изолированной области и соединение его с компонентами через слой легированного полукристаллического кремния. На 3.17 представлена схема такой конструкции ИМС, сформированная на полупроводниковой подложке /, имеющей изолированные 5 и изолирующие 6 области. Изолированные области 5 содержат активные и пассивные компоненты. В средней изолированной области расположены два БТ, в крайних изолированных областях 5 компоненты не указаны.

К данной группе элементов примыкает функционально-интегрированные элементы класса РБТ, в которых пассивные компоненты совмещены с базовыми областями транзисторов (3.24). Наибольший эффект достигнут в

В случае, когда ИМС содержит полностью коррелированные элементы и полностью некоррелированные компоненты (например, для гибридных ИМС — активные и пассивные компоненты, паяные и сварные соединения и др.), интенсивность отказов ИМС статистически определяется как

2. Гибридные интегральные схемы. В таких схемах пассивные компоненты (R, L , С) изготовляют на изоляционных подложках путем нанесения на них пленок, а активные элементы (транзисторы и диоды) выполняют в кристалле, который монтируют на подложке с пассивными компонентами. К числу гибридных относят также многокристальные схемы, т. е. микросхемы, состоящие из нескольких кристаллов, соединенных между собой и смонтированных в одном корпусе.

В случае если пассивные компоненты с требуемыми характеристиками (например, конденсаторы большой емкости) нельзя получить методами тонкопленочной технологии, в гибридной микросхеме можно установить малогабаритные дискретные компоненты.

3. Совмещенные интегральные микросхемы, имеющие кристалл, в котором выполнены активньв компоненты. Поверхность кристалла покрывают изоляционной пленкой, непосредственно на которую наносят пленочные пассивные компоненты.

При конструировании на монолитных кристаллах усилителей, особенно высокочастотных, и других аналогичных схем возникают трудности. В таких случаях преимущества имеют гибридные и совмещенные схемы, у которых пассивные компоненты выполнены с применением пленок или в виде дискретных элементов. У гибридных схем эти пленки наносят на основание из диэлектрика, на котором закрепляют также отдельные кристаллы, содержащие полупроводниковые элементы. Упрощенная структура гибридной схемы показана на 11.8,а, соответствующая ей электрическая схема — на 11.8,в.

Полученные выражения позволяют относительно просто определять частотные характеристики пассивных электрических цепей и фильтров.

В пассивных электрических цепях с резисторами переходные процессы, связанные с изменением энергетического состояния электрической цепи, постепенно затухают (при наличии в системе элементов, в которых энергия электромагнитного поля преобразуется в другие виды энергии). В линейных электрических цепях преходящие составляющие токов и напряжений являются суммой экспоненциальных членов, которые обычно уменьшаются со временем. Скорость уменьшения этих составляющих определяется отрицательными вещественными частями собственных чисел матрицы А. Для пассивных линейных электрических цепей чем больше по модулю вещественная часть собственного числа, тем скорее уменьшается влияние данного члена на последующий процесс.

где п+1—число узлов цепи. Для нахождения матрицы узловых проводимостей У целесообразно предварительно по данным диагностических экспериментов сформировать матрицу Y^1 = Z={Z1-/}nn, называемую матрицей узловых сопротивлений. Дело в том, что для взаимных электрических цепей искомая матрица Y является М-мат-рицей, все элементы Z,-j которой — положительные и доступные для экспериментального определения величины (см. § 7.2). Метод диагностики пассивных электрических цепей, основанный на экспериментальном определении узловых сопротивлений Z,-j, Is^i^/z, l^/rsCn, и последующем числовом расчете матрицы Y = Z~1, называют методом узловых сопротивлений.

§ 8.2. Влияние погрешностей измерений на решение задачи диагностики пассивных электрических цепей методом узловых сопротивлений

§ 8.3. Диагностика параметров пассивных электрических цепей обобщенным методом узловых сопротивлений. Метод узловых проводимостей

Следовательно, организовав проведение диагностических экспериментов согласно 8.6, б, можно определить коэффициенты матрицы узловых проводимостей непосредственно по показаниям амперметров. Подобный метод диагностики параметров пассивных электрических цепей называют методом узловых проводимостей. Прежде чем рассмотреть пример его использования, оговорим одно очень важное обстоятельство, учет которого упрощает реализацию этого метода в тех случаях, когда структура диагностируемой цепи априори известна. Дело в том, что равенства (8.7), (8.8) определяют и полное совпадение структур расположения ненулевых элементов матриц Y и J. Таким образом, если в диагностируемой вза-

§ 8.4. Диагностика параметров пассивных электрических цепей модифицированным методом узловых сопротивлений

§ 8.5. Диагностика пассивных электрических цепей по частям

§ 8.6. Использование измерений токов ветвей для определения параметров пассивных электрических цепей

Ранее рассматривались вопросы диагностирования пассивных электрических цепей. На практике же часто требуется продиагно-стировать активные электрические цепи. В подобных случаях целесообразно сначала найти параметры пассивных элементов, используя ранее разработанные в предыдущих параграфах методы, а затем параметры активных элементов.

§ 8.8, Определение параметров пассивных электрических цепей по неполным или противоречивым данным диагностических экспериментов