Описание методики расчета резистора

 Конструктивный расчет тонкопленочных резисторов заключается в определении формы, геометрических размеров и минимальной площади, занимаемой резисторами на подложке. При этом необходимо, чтобы резисторы обеспечивали рассеивание заданной мощности при удовлетворении требуемой точности γ_R в условиях существующих технологических возможностей.

Порядок расчета резистора прямоугольной формы

Рассчитаем коэффициент формы К_ф по формуле (1.1)

                                         К_ф =                                                  (1.1)

где R – номинальное значение сопротивления, Ом;

ρ_S – поверхностное сопротивление материала, Ом/□.

Рассчитаем минимальную ширину резистора b_р, мм, при которой обеспечивается заданная мощность по формуле (1.2)

                                  b_р =                                                 (1.2)

где Р – мощность, Вт;

  Р₀ –предельное значение удельной мощности рассеяния, Вт/см².

Рассчитаем температурную погрешность γ_Rt,%, по формуле (1.3)

                    γ_Rt = ά_R*(t_max - 20°C)*100%                              (1.3)

где ά_R – температурный коэффициент сопротивления, 1/°С;

  t_max – температурный диапазон, °С.

Рассчитаем относительную погрешность коэффициента формы γ_Кфmax,%, по формуле (1.4)

                   γ_Кфmax = γ_R - γ_ρs - γ_Rt - γ_Rk - γ_Rст                            (1.4)

где γ_R  - относительная погрешность сопротивления, %;

  γ_ρs - относительная погрешность формирования поверхностного сопротивления ,%;

  γ_Rt  - температурная погрешность, %;

  γ_Rk  - погрешность сопротивления контактной области, %;

  γ_Rст - относительная погрешность сопротивления, %.

Рассчитаем минимальную ширину резистора b_точн, мм, обусловленную точностью воспроизведения, по формуле (1.5)

                           b_точн =                               (1.5)

где ∆l,∆b – абсолютная погрешность формирования геометрических размеров, мм;

Выбираем ширину резистора не меньше самого большого из трех значений b_техн, b_P, b_точн  по формуле (1.6)

                         b > = max (b_техн; b_P; b_точн)                            (1.6)

где b_техн – разрешающая способность метода формирования пленки, мм.

Рассчитаем рабочую длину резистора l, мм, по формуле (1.7)

                                      l = b*К_Ф                                                    (1.7)

Рассчитаем полную длину резистивной пленки l₀, мм, по формуле (1.8)

                                  l₀ = l + 2*l₁                                                  (1.8)

где l₁ - величина перекрытия резистивной и проводящей пленок, мм.

Площадь S, мм, занимаемая резистором рассчитывается по формуле (1.9)

                                       S = b*l₀                                                   (1.9)

Расчет топологических размеров элементов

Расчет топологических размеров резисторов

В результате проведения расчетов у меня получилось 13 резисторов прямоугольной формы, эскиз которого приведён на рисунке 1.1 а. Результаты расчёта резисторов приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 Результаты расчета резисторов.