Расчет пленочных резисторов гибридных интегральных схем Параметры пленочных резисторов Rном – номинальное сопротивление, Ом δR – относительная погрешность сопротивления, % αR – температурный коэффициент сопротивления, град-1 kcтR – коэффициент старения Р0 – удельная мощность рассеивания, Вт Типовые конфигурации пленочных резисторов а – прямоугольной формы; б – составной; в – меандр; г – гибкий Сопротивление пленочного резистора R = ρv(l/(bd) + 2Rк ρv – удельное объемное сопротивление, Ом; Rк – переходное сопротивление, Ом; d – толщина пленки, мм; b – ширина резистора, мм; d – длина резистора, мм R = ρv/d·l/b = ρ□ Кф ρ□ = ρv/d – удельное поверхностное сопротивление, Ом/мм; Кф = l/b – коэффициент формы Расчет удельного поверхностного сопротивления и выбор материала пленки Материал резистивной пленки подбирают по таблице по полученному значению ρ□опт При этом αR материала → min, Р0 материала → max Суммарная относительная погрешность изготовления резистора δR = δКф + δρ□ + δRt + δRст + δRк δКф – погрешность коэффициента формы; δρ□ – погрешность воспроизведения удельного поверхностного сопротивления квадрата пленки; δRt – температурная погрешность; δRст – погрешность, обусловленная старением пленки; δRк – погрешность от переходного контактного сопротивления. Значения погрешностей δКф = δR – δρ□ – δRt – δRст – δRк δRt = αR (Тmax – 20 С), где Тmax – максимальная температура, заданная в технических условиях δρ□ ≤ 5 % (для серийного производства) δRст ≤ 3 % δRк = 1–2 % δR – задано в технических требованиях Все погрешности рассчитываются не в %, а в сотых долях Выбор формы резистора Кфi = Ri/ρ□опт Кф ≤ 10 - расчет резисторов прямоугольной конфигурации (рис. а) Кф > 10 - расчет резисторов сложной геометрической формы (рис. б, в, г) Кфi < 0,1 - конструировать пленочный резистор не рекомендуется Расчет прямоугольных резисторов Кф ≥ 1 Расчет ширины резисторов bрасч ≥ max (bтехн, bточн, bР) bтехн = 0,1 – минимальная ширина резистора, определяемая возможностями технологического процесса, мм; bточн ≥ (Δb + Δl/Kф)/δКф – минимальная ширина резистора, при которой обеспечивается заданная точность, мм; Δb = 0,01; Δl = 0,03 – погрешности ширины и длины резистора, зависящие от метода изготовления, мм – минимальная ширина резистора, при которой рассеивается заданная мощность, мм b = bрасч, округленное до числа, кратного шагу координатной сетки (0,5 или 1 мм) с учетом масштаба Расчет длины резисторов lрасч = b Кф lполн = lрасч + 2lк, округленное до целого числа, кратного шагу координатной сетки – длина области взаимного перекрытия резистивной и проводящей пленок ρк = 0,25 Ом·мм2 – сопротивление квадрата переходного контактного слоя току, протекающему перпендикулярно его поверхности Расчет прямоугольных резисторов Кф < 1 Расчет длины резисторов lрасч ≥ max (lтехн, lточн, lР) lтехн = 0,3 – минимальная длина резистора, определяемая разрешающей способностью выбранного метода формирования конфигурации, мм; lточн ≥ (Δl + Δb/Kф)/δКф – минимальная длина резистора, при которой обеспечивается заданная точность, мм; Δb = 0,01; Δl = 0,03 – погрешности ширины и длины резистора, зависящие от метода изготовления, мм – минимальная длина резистора, при которой рассеивается заданная мощность, мм lполн = lрасч + 2lк, округленное до числа, кратного шагу координатной сетки с учетом масштаба, мм Расчет ширины резисторов bрасч = l/Кф b = bрасч, округленное до числа, кратного шагу координатной сетки Площадь, занимаемая резистором S = lполн b Проверка расчетов 1. Удельная мощность рассеивания Р′0 не превышает допустимую мощность Р0 Р′0 = Р/S ≤ Р0 2. Погрешность коэффициента формы δ′Кф не превышает допустимую погрешность δКф δ′Кф = Δl/ lполн + Δb/b ≤ δКф. 3. Суммарная погрешность δ′R не превышает допуск δR δ′R = δКф + δρ□ + δRt + δRст + δRк ≤ δR
