Выбор материалов

Выбор материалов. Для изготовления данной схемы используются резистивные материалы, проводящие материалы, материалы для защиты, диэлектрики и матери алы для обкладок конденсаторов. Материалом подложки в данной микросхеме является ситалл.

Ситалл - стеклокерамический материал, получаемый путем термообработки стекла.

По свойствам превосходит стекло, хорошо обрабатывается.

Характеристики Класс шероховатости поверхности 13 14 ТКЛР, 1 C при T 20 300 C 50 2 Ч 10 -7 Теплопроводность, Вт м C 1.5 Температура размягчения, С 620 Диэлектрическая проницаемость при f 10 6 Гц и Т 20 C 5 8.5 Тангенс угла диэлектрических потерь при f 10 6 Гц и Т 20 С 20 Ч 10 -4 Ситалл обладает высокой химической стойкостью к кислотам, не порист, дает незначительную объемную усадку, газонепроницаем, при высоких имеет малую газоотдачу. Выбор материала для создания резисторов зависит от их номиналов. Так как для данной схемы R max R min 50 22kОм 0.150кОм 146.7 необходимо использовать 2 материала.

Для создания резистора R4 150 Ом наиболее целесообразно использовать нихром марки Х20Н80 ГОСТ 8803-58 К ф 3. Тонкие пленки нихрома обладают мелкозернистой структурой, повышенными значениями удельного поверхностного сопротивления, низкими значениями температурного коэффициента поверхностного сопротивления. В качестве исходного материала используется нихром марки Х20Н80, обладающий из всех нихромов самым низким значением температурного коэффициента поверхностного сопротивления.

В зависимости от толщины пленок и условий их нанесения параметры пленочных резисторов можно регулировать в широких пределах. Свойства пленки нихрома Х20Н80 Удельное поверхностное сопротивление r s , Ом р 50 ТКR при температуре -60 ё 125 C -2.25 Ч 10 -4 Допустимая мощность рассеяния P 0 , Вт cм 2 2 Для создания других резисторов наиболее целесообразно использовать кермет К-50С ЕТО.021.013 ТУ . К ф 2.2 для резисторов 22кОм и 1 для резисторов 10кОм Керметные резистивные пленки содержат диэлектрическую и проводящую фазы. Эти пленки наносят методом испарения в вакууме смеси порошков металлов Cr, Ni, Fe и оксидов SiO 2 , Nd 2 O 3 , TiO 2 , причем соотношение между количеством тех и других определяет основные свойства пленок.

Керметные пленки обладают хорошей однородностью свойств, повышенной термостойкостью. Свойства пленки кермета К-50С Удельное поверхностное сопротивление r s , Ом р 10000 ТКR при температуре -60 ё 125 C -5 Ч 10 -4 Допустимая мощность рассеяния P 0 , Вт cм 2 2 Материал контактных площадок и соединений - золото с подслоем хрома.

Материал диэлектрика должен иметь хорошую адгезию к подложке и материалу обкладок, обладать высокой электрической прочностью и малыми потерями, иметь высокую диэлектрическую проницаемость и минимальную гигроскопичность, не разлагаться в процессе формирования пленок. Обкладки конденсаторов должны иметь высокую проводимость, коррозийную стойкость, технологическую совместимость с материалом подложки и диэлектрика, хорошую адгезию к подложке и диэлектрику, высокую механическую прочность.

Так как рабочее напряжение для всех конденсаторов U р 12В, для создания конденсаторов в данной схеме наиболее целесообразно использовать в качестве диэлектрика стекло электровакуумное С41-1 НПО.027.600 . Материал для напыления обкладок - Алюминий А99 ГОСТ 11069-64 . Удельное поверхностное сопротивление пленки обкладок r s , Ом р 0.2 Удельная емкость C 0 , пФ см 2 20 000 Рабочее напряжение U p , В 12.6 Диэлектрическая проницаемость e при 1кГц 5.2 Тангенс угла диэлектрических потерь tg d при 1кГц 0.002-0.003 Электрическая прочность E пр , В см 3 Ч 10 6 Рабочая частота , МГц, не более 300 Температурный коэффициент емкости ТКС при Т -60 ё 125 C, 1 C 1.5-1.8 Ч 10 -4 Материалы проводников и контактных площадок должны иметь малое удельное сопротивление, хорошую адгезию к подложке, высокую коррозийную стойкость. В данной схеме для этих целей наиболее целесообразно использовать алюминий А99 ГОСТ 11069-58 с подслоем нихрома Х20Н80 ГОСТ 2238-58 Толщина подслоя нихром Х20Н80 0.01-0.03 Толщина слоя алюминий А99 0.3-0.5 Удельное поверхностное сопротивление r s , Ом р 0.1-0.2 Преимущество алюминия, как проводникового материала, состоит в том, что он дешевле многих других материалов.

Для создания защитного слоя в данной схеме наиболее целесообразно использовать окись кремния SiO 2 , имеющий следующие параметры Удельная емкость С 0 , пФ мм 2 100 Удельное объемное сопротивление r V , Ом Ч см 1 Ч 10 13 Электрическая прочность E пр , В см 6 Ч 10 5