Выбор материалов для подложки, пленочных элементов и плёночных проводников

Из приведённых выше материалов подложек я выбрал ситалл, так как он более других соответствует требованиям, предъявляемым к подложкам. Ситалл - стеклокерамический материал, получаемый термообработкой стекла. Он достаточно легко поддается обработке: его можно прессовать, вытягивать, прокатывать и отливать центробежным способом.

Пленочные резисторы конструктивно состоят из резистивной пленки определенной конфигурации и контактных площадок в соответствии с приложением В. Параметры тонкопленочных резисторов определяются свойствами применяемых резистивных материалов, толщиной резистивной пленки и условиями ее формирования. Для создания ГИС необходимы резистивные пленки с удельным поверхностным сопротивлением ρS от десятков до десятков тысяч Ом на квадрат. Чем меньше толщина пленок, тем выше ρS, но одновременно повышается ТКР, а также ухудшается временная и температурная стабильность пленок.

В качестве резистивных материалов используют чистые металлы и сплавы с высоким электрическим сопротивлением, а также специальные резистивные материалы – керметы, которые состоят из частиц металла и диэлектрика. Широко распространены пленки хрома и тантала. Из сплавов часто используют нихром, имеющий малое значение ρS по сравнению с пленками чистых металлов. При сравнительно малом ТКР и высокой стабильности воспроизведения удельных поверхностных сопротивлений диапазон номиналов сплавов ρS достаточно широк: 50 Ом/□ – 50 кОм/□.Параметры резистивных материалов представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Параметры материалов пленочных резисторов

К плёночным резисторам предъявляются следующие основные требования:

1. стабильность во времени;

2. малая занимаемая площадь на подложке;

3. низкий температурный коэффициент сопротивления;

4. требуемая мощность рассеяния;

5. низкий уровень шумов;

6. малые значения паразитных параметров.

В техническом задании имеются резисторы со следующими характеристиками: R = 1100:12000 Ом, γR = 15%, P=10:25мВт. Наиболее часто для материалов резисторов используют хром, нихром, тантал, нитрид тантала, сплавы МЛТ-3М и РС-3001. Нихром, тантал и нитрид тантала имеют небольшое значение ρs: не более 300 Ом/□, что при моём интервале сопротивлений даст большие геометрические размеры элементов. У хрома значение Р0=1Вт/см, что увеличит значение bp, а значит и размеры моих резисторов. Сплав МЛТ-3М имеет ρs всего 500 Ом/□, а РС-3001 - 1000÷2000 Ом/□, что даст мне возможность получить резисторы с оптимальными размерами. Так же РС-3001 имеет значение γRст всего 0.5%. В силу приведённых выше преимуществ я выбрал сплав РС-3001.