Пленочных резисторов

Изготовление многослойных коммутационных плат связано о созданием системы пленочных проводников и межслойной изоляции с высокой электрической прочностью на подложках большой площади (например, 60 X 48 мм).

тельно подключаемой секции. На 1.8, д, е изображена «матричная» конструкция конденсатора со ступенчатым изменением емкости в широком диапазоне. Обкладки 1 и 3 конденсатора представляют собой гребенки, которые разделены общим диэлектрическим слоем 4. В местах пересечения пленочных проводников, принадлежащих разным слоям, образуются секции конденсатора, которые можно отсоединить путем разреза проводника на заданном участке.

Масочный метод. Самым простым методом получения заданной конфигурации пленочных элементов является масочный, при котором нанесение каждого слоя тонкопленочной структуры осуществляется через специальный трафарет (съемную маску), с определенной точностью повторяющий геометрию проводящих, резистивных или диэлектрических элементов ИМС. Принцип создания тонкопленочных элементов ГИС, содержащей конденсаторы, резисторы, проводники и пересечения пленочных проводников, показан на 2.1, а — д. При масочном методе рекомендуется такая последовательность формирования слоев такой ГИС: напыление резисторов; проводников и контактных площадок; межслойной изоляции; второго слоя для пересечений проводников; нижних обкладок конденсаторов; диэлектрика; верхних обкладок конденсаторов; защитного слоя. При отсутствии конденсаторов исключаются операции напыления нижних и верхних обкладок конденсаторов, диэлектрика, а при отсутствии пересечений — операции напыления межслойной изоляции и второго слоя проводников. При масочном методе операции нанесения пленки и формирования конфигураций элементов выполняются одновременно. Пленка из напыляемого материала осаждает-

Соединения элементов БГИС и микросборок невозможны без многоуровневой разводки. Трудности создания многоуровневой разводки связаны с жесткими требованиями, предъявляемыми к системе пленочных проводников и межслойной изоляции: удельное сопротивление пленочных проводников ps^O.Ol Ом-см, электрическая прочность межслойной изоляции ?^40-106 В/см, сопротивление изоляции /?Из5* ЮОО Мом при площади пересечения 0,5 мм2, удельная емкость между слоями С0^5 пФ/см2. Эти требования ограничивают выбор ма-

Для напыления пленочных проводников и контактных площадок наиболее подходящими материалами являются золото, серебро, медь и алюминий. Недостатком золота кроме высокой стоимости является низкая адгезия к подложке; недостатком серебра и меди — высокая миграционная подвижность. Поэтому указанные материалы используют в сочетании с подслоями никеля, хрома, нихрома и др.

5. Сравнивая БИС на основе БМК и программируемые с помощью заказных фотошаблонов ПЛМ и ПЗУ, необходимо отметить, что БМК выгодно применять при проектировании БИС высокого быстродействия, достигаемого благодаря минимизации длины пленочных проводников. В ПЛМ и ПЗУ используются длинные соединительные шины с большими паразитными емкостями, снижающими быстродействие БИС. В БИС на основе БМК можно реализовать более широкий класс сложных функций.

При выполнении эскизного чертежа конфигурацию электрических соединительных проводов выбирают в виде полосок минимальной ширины, которая определяется возможностями технологии. Сопротивление пленочных проводников Rnn=pal/b, где PQ — сопротивление квадрата проводящей пленки; / — длина проводника; b — ширина проводника. Полученное значение должно быть меньше отношения допустимого падения напряжения на пленочном проводнике к максимальному току, протекающему по проводнику. Учитывая малые площади поперечных сечений проводников, размеры последних в некоторых случаях определяют по допустимому значению плотности тока /^20 А/мм2.

Рациональным выбором размеров элементов линии и расстояний между ПЛ и другими элементами, расположенными рядом, можно свести к минимуму как излучение несимметричной ПЛ, так и паразитивные связи, вызванные этим излучением. Кроме того, следует учитывать, что симметричная ПЛ только тогда имеет существенно меньшие потери на излучение, когда обеспечивается высокая симметрия центрального проводника 1 относительно экранов 3, что значительно усложняет технологию изготовления ПЛ. Конструкция несимметричной линии хорошо согласуется с конструкцией печатных плат и пленочных проводников и элементов, которые рассмотрены далее. Поэтому в аппаратуре чаще применяют несимметричные линии.

1) по электрической схеме—значения сопротивлений наиболее критичных коммутационных связей и тип питания; допустимые падения напряжений в определенных проводниках; значения реактивных параметров пленочных проводников и проволочных выводов; значения паразитных параметров между отдельными элементами; величина наведенных сигналов; допустимое значение емкости шин питания; общая мощность, рассеиваемая схемой; наличие контрольных точек;

Характеристики многокомпонентных систем тонкопленочных проводников и контактных площадок

10) минимально допустимая ширина пленочных проводников составляет 100 мкм при масочном методе и 50 мкм при фотолитографии и танталовой технологии;

На 2.1 представлена конфигурация пленочных резисторов с малым (а) и большим (б) сопротивлениями. Такие резисторы в в виде тонкой пленки чистого хрома, нихрома или тантала наносят непосредственно на изоляционную основу. Подобным способом удается получить резисторы с сопротивлениями от тысячных долей ом до десятков килоом. Для получения более высокоомных резисторов (до десятков мегаом) применяют металлоди-электрические смеси, например из хрома и моноокиси кремния.

производимость. Площади пленочных резисторов составляют (1ч- 2)- Ю-3 см2.

где Л'имс, /VT, Л^д, Л'л, Л/с, /Vnil, /VKn, /VH) Л^вимс, Л^в — количество кристаллов ИМС, транзисторов, диодов, пленочных резисторов, конденсаторов, проводников и контактных площадок, навесных пассивных элементов (компонентов), выводов t'-й ИМС и выводов корпуса соответствен-

^ocoe.i' ^оп и ^ок — интенсивности отказов полупроводниковых ИМС, транзисторов, диодов, пленочных резисторов, конденсаторов, проводников и контактных площадок, навесных пассивных элементов (компонентов), проволочных перемычек, соединений, подложки и корпуса соответственно; а — поправочные коэффициенты, учитывающие влияние температуры и электрической нагрузки на соответствующий компонент ненадежности; k = Л'имс — количество полупроводниковых ИМС.

Зависимости коэффициентов а,к, ат, ад и ас от температуры Т окружающей среды и коэффициента нагрузки Лн для пленочных резисторов, транзисторов, диодов и конденсаторов приведены на 3.4, а — г.

а пленочных резисторов

3.4. Зависимости поправочных коэффициентов от температуры и коэффициента нагрузки ka для пленочных резисторов [а], транзисторов [б], диодов [в] и пленочных конденсаторов [г]

1.1. Конструкция пленочных резисторов:

Нагрузочная способность пленочных резисторов определяется удельной мощностью рассеяния материала резистив-ной пленки:

где Р = IZR — мощность, рассеиваемая пленочным резистором; / — ток резистора. Рекомендуется для тонкопленочных резисторов Р0 — Юч-30 мВт/мм2, для толстопленочных Р0 = 40-i-80 мВт/мм2.

Паразитные индуктивность LK и емкость Сд характеризуют частотные свойства пленочных резисторов. Индуктивность (мкГн) резистора прямоугольной формы при / > Ъ