Проектування інвертора позитивних імпульсів - Курсовая работа

Електроніка - область науки, яка вивчає взаємодію електронів та інших заряджених частин з електромагнітними полями в вакуумі, газовому середовищі, твердому тілі, а також всередині атомів, молекул, кристалічних решіток. Практичними задачами електроніки являються розробки: методів створення електронних приладів, в яких ці взаємодії використовуються для перетворення електромагнітної енергії; наукових основ технології виробництва електронних приладів. Вироби мікроелектроніки: інтегральні (інтегровані) мікросхеми різних ступенів інтеграції, мікрозбірки, мікропроцесори, міні-та мікро-ЕОМ - дозволяють виконати проектування та промислове виробництво функціонально-складної радіо-та обчислювальної апаратури, що відрізняється від апаратури попередніх поколінь кращими експлуатаційними параметрами, меншою потребою енергії та вартістю. Апаратура на базі виробів мікроелектроніки має широке застосування у всіх галузях народного господарства та у всіх сферах діяльності людини. Електроніка пройшла декілька етапів розвитку, за час яких змінилось декілька поколінь елементної бази: дискретна електроніка електровакуумних приладів, дискретна електроніка напівпровідникових приладів, інтегрована електроніка функціональних мікроелектронних приладів .Ця плівка (тимчасово) служить захисним покриттям окремих ділянок кристалу при проведенні локальної дифузії домішок, така ж плівка оберігає готову схему від зовнішніх впливів і служить підставою для плівкових пасивних елементів і внутрісхемних зєднань. Ці області повинні мати такі електричні та фізичні властивості як: напруга пробою ізоляції більша ніж напруга ІМС; малу паразиту ємкість, високу теплопровідність, близькість коефіцієнта термічного розширення ізолюючої області до КРТ кремнію, високу радіаційну стійкість, малу площу яка відводиться на ізоляцію. Для формування будь-якого елемента напівпровідникової ІМС та створення її конструкції звичайно достатньо три р-n-переходи та чотири шари двох типів електропровідності. При подачі негативного потенціалу на підкладку ізолюючий перехід переміститься у зворотному напрямку и кармани n-типу,в яких розташовані елементи ІМС, виявляються оточеними з усіх сторін областю р-типу та ізольованими один від іншого зворотно зміщеними p-n-переходами, опір яких по постійному струму великий. В основі цих технологій лежить локальне окислення чи протравлення тонкого епітаксіального шару кремнію n-типу , в результаті чого цей шар виявляється розділеним на області в яких можна створювати елементи ІМС.При формуванні напівпровідникових мікросхем на біполярних транзисторах проводиться декілька операцій дифузії: для створення прихованого шару, розділова, базова і емітерна. Причому дифузія проводиться локально в задані області поверхні напівпровідника. Вибір домішки для кожного процесу дифузії провадиться з урахуванням таких критеріїв: тип провідності, створюваний домішкою в напівпровіднику; максимальна розчинність домішки в напівпровіднику при температурі дифузії; коефіцієнт дифузії домішки в напівпровіднику; коефіцієнт дифузії домішки в захисній масці. Саме тому для формування прихованих шарів в кремнії використовуються арсен і сурма, а з цих двох домішок перевагу віддають Арсену, що має більшу розчинність і забезпечує більшу електропровідність прихованого шару. Одностадійна дифузія так само, здійснюється з необмеженого (невичерпного, нескінченного) джерела домішки, що наноситься на напівпровідник заздалегідь або в процесі дифузії і забезпечує постійну високу концентрацію домішки на границі розділу джерело - напівпровідник.Для дифузійних резисторів обираємо базовий шар. Ширину резисторів не розраховую, а обираю в залежності від заданого номіналу. Якщо номінали резисторів дорівнюють: R< 500 Ом - то обираю ширину 60 мкм R= 1 - 2,5 КОМ - то обираю ширину 20 мкм R> 2,5 КОМ - то обираю ширину 15 мкмВизначаю звіс корпусу (відстань від осі крайнього виводу до краю корпусу) Визначаю довжину мікросхеми де n - кількість виводів. Визначаю відстань між рядами виводі e1ном = e · me1 = мм де = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11Для виготовлення вихідного каскаду мною був розроблений маршрутний технологічний процес, який складається з наступних основних операцій: підготовчі операції (очищення підложки, вимірювання питомого поверхневого опору), операції по виготовленню ізолюючих областей для формування елементів ІМС, виготовлення базових областей для транзисторів і резисторів, реалізованих на базовому шарі, виготовлення емітерних областей, виготовлення шару контактних вікон для формування виводів від елементів ІМС, нанесення суцільного шару алюмінію і формування малюнку провідників, контрольно - збіркові операції, герметизація і фінішний контроль ІМС.Працюючи над курсовим проектом я обрала усі необхідні матеріали для проектування заданої інтегральної схеми: підложку виготовлю з кремнію монокристалічного ГОСТ 2169-85; для реалізації резисторів виконую їх в шарі бази; провідники та контактні майданчики - термовакуумним напиленням; обрала конструкцію пасивних елементів, провела розраху

ЗМІСТ

Вступ

1. Огляд аналогічних засобів проектування та технології виготовлення виробу

2. Вибір та обґрунтування засобу проектування та технології виготовлення виробу

3. Розрахункова частина

3.1 Розрахунок дифузійних резисторів

3.2 Розрахунок для визначення габаритних розмірів мікросхеми

4. Технологічна частина

Висновок

Перелік використаної літератури