автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Моделирование и алгоритмизация сквозного проектирования конструкций микросборок в интегрированных САПР

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ МИКРОСБОРОК И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ '

1.1. Этапы и особенности проектирования МСБ

1.2. Системы автоматизированного проектирования МСБ и основные направления повышения их эффективности

1.3. Цель и задачи исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ МСБ

2.1. Состав и структура математического обеспечения сквозного проектирования конструкций МСБ

2.2. Математические модели пассивных пленочных элементов, применяемых при топологическом проектировании МСБ

2.2.1. Математические модели пленочных резисторов

2.2.2. Математические модели пленочных 48 конденсаторов

2.2.3. Математические модели пленочных контактов

2.2.4. Математические модели пленочных катушек индуктивности

2.2.5. Математические модели пленочных RC-структур

2.3. Математическое моделирование температурных полей в МСБ

2.4 Математическое обеспечение анализа паразитных параметров и устойчивости работы схемы МСБ

2.5. Проектирование и оптимизация топологии МСБ

Актуальность темы. Современный процесс автоматизированного проектирования микроэлектронных устройств (МЭУ) предполагает использование как универсального, так и специализированного программного обеспечения (ПО). Универсальное ПО предназначено для решения различных задач схемотехнического и конструкторского проектирования по синтезу, анализу и оптимизации параметров и характеристик МЭУ. Применение универсальных программ, ориентированных на широкий класс электронных устройств, для ряда задач является неэффективным, так как в них недостаточно учитываются особенности, связанные с функциональным назначением и конструктивно-технологическим исполнением различных типов устройств. Для таких задач требуется разработка специализированных проблемно-ориентированных комплексов, входящих в качестве подсистем в САПР МЭУ, особенно это характерно для процесса проектирования микросборок (МСБ).

В большинстве известных работ анализ и оптимизация интегральных схем (ИС) проводится в основном для цифровых ИС, в то время как вопросам оптимизации параметров аналоговых МСБ до сих пор не уделяется достаточного внимания в исследованиях и при разработке средств автоматизированного проектирования.

В настоящее время отсутствуют промышленные пакеты программ, осуществляющие сквозное проектирование конструкций МСБ и функционирующие на персональных ЭВМ.

В связи с этим весьма важным является решение вопросов повышения эффективности процесса сквозного проектирования конструкций МСБ, удовлетворяющих современному уровню надежности и качества.

Таким образом, разработка методов и средств, позволяющих создать на основе промышленных пакетов интегрированный комплекс проектирования конструкций МСБ, является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с НИР ГБ 96.17 "Исследование и разработка устройств и технологий РЭС" в рамках научного направления Воронежского государственного технического университета "САПР и системы автоматизации производства".

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка моделей, алгоритмов, программного и информационного обеспечения комплекса сквозного проектирования конструкций МСБ.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: анализ процесса разработки МСБ и определение структуры, последовательности и взаимосвязи процедур сквозного проектирования конструкций микросхем; разработка математического обеспечения процедур синтеза и анализа параметров и характеристик элементов и конструкции МСБ; разработка моделей и алгоритмов анализа температурных полей в МСБ специальных конструкций; разработка математических моделей и алгоритмов анализа и обеспечения устойчивости работы МСБ; разработка алгоритмов проектирования оптимальной топологии аналоговых МСБ с совместным использованием различных критериев, учитывающих их функциональные, конструктивные и технологические особенности; реализация предложенных моделей, алгоритмов и процедур в программно-методическом комплексе в составе системы сквозного проектирования конструкций МСБ.

Методы исследования основываются на теории системного анализа, автоматизированного проектирования, методах математической статистики и вычислительной математики, математического моделирования и оптимизации, структурного программирования.

Научная новизна результатов исследований. Основные результаты диссертации, имеющие научную новизну, заключаются в следующем: структура и состав проектных процедур процесса сквозного проектирования конструкций МСБ и соответствующего математического и информационного обеспечения, отличающиеся возможностью комплексного решения задач анализа и синтеза конструкций МСБ в рамках интегрированных САПР на базе промышленных пакетов проектирования микроэлектронных устройств; модели и алгоритмы анализа температурных полей в конструкциях МСБ специальных типов, отличающиеся учетом особенностей тепловых процессов в корпусах типа "пенал" и повышающие точность моделирования тепловых режимов; математические модели и алгоритмы определения паразитных параметров топологии, анализа и обеспечения устойчивости работы схемы, отличающихся учетом функциональных, конструктивных и технологических особенностей МСБ, позволяющих повысить устойчивость с учетом различных типов взаимовлияния проводников; алгоритмы и процедуры многокритериальной оптимизации топологии МСБ, отличающиеся использованием при размещении элементов на подложке технологических, функциональных и конструктивных особенностей таких устройств, и позволяющие оптимизировать топологию как по коммутационным, так и по дополнительным критериям: тепловым, обеспечения устойчивости работы схемы и разброса выходных параметров.

Практическая значимость работы и результаты внедрения. На основе предложенных моделей и алгоритмов разработано информационное и программное обеспечение комплекса сквозного проектирования конструкций МСБ, функционирующего на базе промышленной САПР МЭУ Design Lab, использование которого позволяет сократить временные затраты на проектирование при повышении качества получаемых конструкций.

Результаты исследований использовались в НИР ГБ 96.17 "Исследование и разработка устройств и технологий РЭС", выполненной на кафедре КИПРА ВГТУ, внедрены Воронежским научно-исследовательским институтом связи и в учебный процесс специальности 200800 "Проектирование и технология радиоэлектронных средств" ВГТУ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы радиоэлектроники" (Красноярск, 1999, 2001); Международной конференции "Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий" (Сочи, 1999, 2001); Всероссийской научно-технической конференции "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" (Нижний Новгород, 2000); Всероссийской конференции "Интеллектуальные информационные системы" (Воронеж, 2000).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 144 страницах текста и содержащих 43 рисунка и 6 таблиц, списка использованных источников, включающего 103 наименования, и 6 приложений.

4.3. Основные выводы четвертой главы

1. На основе предложенной структуры проблемноориентированной юдсистемы сквозного проектирования конструкций МСБ, разработанных математических моделей, методов и алгоритмов создано программное и шформационное обеспечение программного комплекса, позволяющее в сомплексе решать задачи сквозного проектирования микросхем.

2. Разработанное ПО применялось при проектирования МСБ усилителя мощности низкой частоты К224УН16, внедрено в учебный процесс ЗГТУ в виде лабораторного практикума по курсу "Основы проектирова-тя РЭС" и лабораторного практикума и курсового проектирования по сурсу "Конструирование микросхем и микросборок" специальности 200800 "Проектирование и технология РЭС" дневной и заочной форм обучения, а также прошло экспериментальную проверку и внедрено Воронежским научно-исследовательским институтом связи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Рассмотрены этапы и особенности проектирования МСБ, проведен анализ существующего математического обеспечения современных промышленных пакетов проектирования МЭУ, рассмотрены особенности и принцип функционирования в них отдельных проблемноориентированных подсистем, выполняющих в комплексе сквозное проектирование МЭУ. Обоснована необходимость разработки комплекса математических моделей, алгоритмов и процедур для организации сквозного проектирования конструкций МСБ, а также соответствующих программного и информационного обеспечения.

2. Предложены структура и состав проектных процедур процесса сквозного проектирования конструкций МСБ и соответствующего математического и информационного обеспечения, базирующиеся на основе комплексного подхода к решению задач анализа и синтеза конструкций МСБ и позволяющие создать на базе существующих промышленных пакетов интегрированную систему проектирования этих устройств.

3. На основе анализа конструкций и технологии изготовления МСБ сформирован комплекс математических моделей пассивных пленочных элементов, применяемых при топологическом проектировании МСБ.

4. Разработаны математическая модель и алгоритм анализа температурных полей МСБ в корпусе типа "пенал".

5. Систематизированы в комплекс математические модели паразитных параметров МСБ, учитывающие особенности конструкций МСБ и применяемых материалов и разработаны алгоритмы и процедуры анализа и обеспечения устойчивости работы схемы МСБ, учитывающие их функциональные, конструктивные и технологические особенности.

6. На базе модернизированных универсальных алгоритмов оптимального размещения пленочных элементов по критериям минимизации суммарной длины межсоединений, разброса функциональных параметров, тепловому и обеспечению устойчивости работы схемы предложен алгоритм многокритериальной оптимизации размещения, использующий метод выбора ведущего показателя.

135

7. Предложена структура информационного обеспечения комплекса квозного проектирования конструкций МСБ. Обоснован выбор многоуров-гевой иерархической структуры соответствующей БД.

8. Разработано программное и информационное обеспечение про-раммно-методического комплекса проектирования МСБ, позволяющего в .омплексе решать задачи сквозного проектирования микросхем на базе сис-емы Design Lab, функционирующей на ПЭВМ, применялось при проектиро-;ания МСБ усилителя мощности низкой частоты К224УН16, внедрено в небный процесс ВГТУ в виде лабораторного практикума по курсу "Основы фоектирования РЭС" и лабораторного практикума и курсового проектиро-$ания по курсу "Конструирование микросхем и микросборок" специальности Ю0800 "Проектирование и технология РЭС" дневной и заочной форм обуче-шя, а также прошло экспериментальную проверку и внедрено Воронежским тучно-исследовательским институтом связи.

1. Коледов JI. А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. М.: Радио и связь, 1989. - 437 с.

2. Бондаренко О.Е., Федотов Л.М. Конструктивно-технологические основы проектирования микросборок. М.: Радио и связь, 1988.-136 с.

3. Парфенов О.Д. Технология микросхем. М.: Высш. шк., 1986. 320 с.

4. Сквозное автоматизированное проектирование микроэлектронной аппаратуры/ З.Ю. Готра, В.В. Григорьев, Л.М. Смеркло, В.М. Эйдельнант. -М.: Радио и связь, 1989. 280 с.

5. Конструирование аппаратуры на БИС и СБИС/ В.Ф. Борисов, Ю.И. Боченков, Б.Ф. Высоцкий, и др.; Под ред. Б.Ф. Высоцкого и В.Н. Сретенского. М.: Радио и связь, 1989. 272 с.

6. Пронин Е.Г., Шохат B.C. Проектирование технических средств ЭВА. М.: Радио и связь, 1986. 192 с.

7. Пономарев М.Ф., Коноплев Б.Г. Конструирование и расчет микросхем и микропроцессоров. М.: Радио и связь, 1986. 176 с.

8. Проектирование СБИС: Пер. с япон. М. Ватанабе и др. М.: Мир, 1988.304 с.

9. Черняев В.Н. Технология производства микросхем и микропроцессоров. М.: Радио и связь, 1987.-352 с.

10. Ермолаев Ю.П., Пономарев М.Ф., Крюков Ю.Г Конструкции и технологии микросхем М.: Сов. Радио, 1980. 256 с.

11. Крюков Ю.Г., Шишкин В.М. Вероятностные характеристики и статистическая оптимизация параметров гибридных интегральных схем: Учеб. пособие. Воронеж: ВПИ. 71 с.

12. Пономарев М.Ф. Конструкции и расчет микросхем и микроэлементов ЭВА. М.: Радио и связь, 1982. 288 с.

13. Крюков Ю.Г., Самойленко Н. Э., Тебекин Л. А. Этапы и критерии сквозного конструкторско-технологического проектирования гибридных интегральных схем и микросборок // Вестник Воронежского института МВД России, Воронеж, 1999. №2(4). С. 87-91.

14. Ефимов И.Е., Козырев И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. 1роектирование, виды микросхем, функциональная микроэлектроника: /чеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. шк., 1987. Н6 с.

15. Влах И., Сингхан К. Машинные методы анализа и проектирования шектронных схем: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. - 560 с.

16. Чуа JI.O., Пен-Мин Лин. Машинный анализ электронных схем: Пер. ; англ. М.: Энергия, 1980. 640 с.

17. Фидлер Дж.К., Найтингел К. Машинное проектирование электронных схем: Пер. с англ. -М.: Высш. шк. 1985. 216 с.

18. Матсон Э.А., Крыжановский Д.В Справочное пособие по конструированию микросхем Минск.: Вышэйша школа, 1982. 224 с.

19. Микроэлектроника/ Под ред. JI. А. Коледова. М.: Высшая школа, 1987.-437 с.

20. Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники/ А.А. Чернышов, В.И. Иванов, А.И. Аксенов, Д.Н. Глушкова. М.: Энергия, 1980. 216 с.

21. Мертуз М Тепловой анализ собранных в корпусе СБИС, основанный на компьютерных моделях// Электроника. 1982. № 3. С. 55-60.

22. Горохов С.М. Метод поэтапного анализа в системе моделирования тепловых режимов РЭА// Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРТО. 1986. Вып.1. С. 7-13.

23. Дульнев Г.Н., Полыциков Б.В. Проблемы теплообмена в радиоэлектронных устройствах// Радиотехника. 1977. Вып.32. №11. С.86-96.

24. Коздоба JI.A. Математическое моделирование теплового режима интегральных полупроводниковых микросхем// Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРТО. 1982. Вып.1. С. 3-16.

25. Дульнев Г.Н., Сигалов А.В. Поэтапное моделирование теплового режима сложных систем// Инженерно-физический журнал. Т.45. № 4. С. 651656.

26. Боскис И.А., Гидалевич Л.Б. К расчету стационарных температурах полей в элементах и узлах микроминиатюрной РЭА// Вопросы радио-лектроники. Сер. ТРТО. 1973. Вып.З. С. 45-48.

27. Федасюк Д.В. Разработка моделей для расчета нестационарных емпературных полей конструкций ИМС и МСБ// Моделирование систем, юмпонентов и процессов производства РЭА. Львов: Львов, политехи, ин-т. 987. С 108-121.

28. Скорик В.Н. Математические модели процессов теплообмена в РЭА щя систем автоматизированного проектирования// Выч. техника и краевые ;адачи. Методы, алгоритмы, процессы, применения. Рига: Изд-во Риж. политехи. ин-та. 1986. С. 16-24.

29. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высш. шк., 1984. - 247 с.

30. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Методы расчета тепло-юго режима приборов М.: Радио и связь, 1990. - 312 с.

31. Дульнев Г.Н., Полыциков Б.В., Левбарг Е.С. Температурное поле пластины с локальным источником тепла и теплообменом на торцах// Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРТО. 1976. Вып.1. С. 98-102.

32. Сетерлинд Л. Применение метода конечных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 392 с.

33. Зенкевич О. Метод конечных элементов технике. М: Мир, 1979.280 с.

34. Бахвалов Н.С. Численные методы. М.: Высш. шк. 1975. 350 с.

35. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы теории теплопроводности М.: Высш. шк., 1982.-327 с.

36. Дульнев Г.Н. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена. -М.: Высш. шк., 1990.-207 с.

37. Зарубин B.C. Инженерные методы решения задач теплопроводности. М.: Высш. шк., 1983. - 289 с. •

38. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности. М: Высшая школа, 1985. 480 с.

39. Рвачев В.Л., Слесаренко А.П. Алгебра логики и интегральные преобразования в краевых задачах. Киев: Наук, думка. 1976. 288 с.

40. Морозов К.К., Одиноков В.Г., Курейчик В.М. Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь. 1983. 280 с.

41. Автоматизированная система обеспечения надежности и качества аппаратуры / Ю.Н. Кофанов и др. М.: Советское радио. 1982. 345 с.

42. Конструирование РЭС/ В.Б. Пестряков, Г.Я. Аболтинь-Аболинь, Б.Г. Гаврилов, В.В. Шерстнев; Под ред. В.Б. Пестрякова. М.: Радио и связь, 1992.432 с.

43. Кобзев В.В., Позин В.Г. Расплывчатые множества и теории надежности систем управления// Надежность и контроль качества. 1980. № 6. С. 25-32.

44. Норенков И.П., Маничев В.Б. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры. М.: Высш.шк., 1983.272 с.

45. Кренкель Т.Э., Коган А.Г., Тараторкин A.M. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М: Радио и связь, 1989. - 337 с.

46. Милн Б. Усовершенствование САПР электронных схем на базе ПЛИС// Электроника. 1989. - № 8. - С. 61 -67.

47. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств / О.В. Алексеев, А.А. Головков, И.Ю. Пивоваров и др. -М.: Высш. шк., 2000.-479 с.

48. Чоговадзе Г.Г. Персональные компьютеры. М: Финансы и статистика, 1989. -208 с.

49. AutoCAD 14. Русская и англоязычная версия/ Э.Т. Романычева, Т.М. Сидорова, С.Ю. Сидоров, Т.Ю. Трошина М: ДМК, 1998. - 454 с.

50. Мобильные программные модули для системы автоматизированного проектирования полузаказных интегральных схем // Электроника- 1983. -№ 2. С. 83-84.

51. Львович Я.Е., Рындин А.А Интеграция средств САПР в системе проектирования и контроля узлов и блоков ИЦГ1 микро-ЭВМ // Проектироание вычислительных средств: Тез. докл. Всесоюз. науч. техн. конф. Кау-гас, 1989.-С. 168-170.

52. Разевиг В.Д., Блохин С.М. Система P-CAD 8.5. Руководство поль-ователя. -М: ДМК, ЗНАК, 1997. -288 с.

53. Сучков Д.И. Проектирование печатных плат в САПР P-CAD 4.5, Р-:AD 8.5 и ACCEL EDA. М: Малип, 1997. -576 с.

54. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотех-шческого моделирования на ПЭВМ. Вып. 1. Общие сведения. Графический 1вод схем. М: Радио и связь, 1992. - 72 с.

55. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотех-1ического моделирования на ПЭВМ. Вып. 2. Модели компонентов аналого-$ых устройств. М: Радио и связь, 1992. - 64 с.

56. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотех-шческого моделирования на ПЭВМ. Вып. 3. Моделирование аналоговых устройств. М: Радио и связь, 1992. - 120 с.

57. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Вып. 4. Моделирование цифровых и смешанных устройств. М: Радио и связь, 1992. - 71 с.

58. Разевиг В. Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA ;P-CAD для Windows). М.: СК Пресс, 1997. - 368 с.

59. Разевиг В. Д. Системы схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат Design Center (PSpice). М.: СК Пресс, 1996. 272 с.

60. Разевиг В. Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: Солон, 1999. 789 с.

61. Автоматизация проектирования и производства микросборок и электронных модулей/ Н.П. Меткин, М.С. Лапин, Б.Н. Деньдобренько, И.А. Доморацкий. М.: Радио и связь, 1986. 280 с.

62. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике: Справочник/ Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков, М.И. Песков; Под ред. И.П. Норенкова. М.: Радио и связь, 1986. 386 с.

63. Конструирование и расчет больших гибридных интегральных схем, микросборок и аппаратуры на их основе/ Г.В. Алексеев, В.Ф. Борисов, Т.Л. Воробьева. -М.: Радио и связь, 1981. 216 с.

64. Роткоп Л.Л., Спокойный Ю.Е. Обеспечение тепловых режимов при конструировании радиоэлектронной аппаратуры М.: Сов. радио, 1976. 232 с.

65. Автоматизация теплового проектирования микроэлектрониых стройств средствами САПР/ В.А. Коваль, Д.В. Федосюк, В.В. Маслов, *.Ф. Тарновский. Львов: Выща шк., 1988. - 256 с.

66. Макаров О.Ю. Сквозное тепловое проектирование в интегрирован-(ых САПР микроэлектронных устройств. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999. -51с.

67. Макаров О.Ю., Тебекин Л.А. Моделирование температурных полей i гибридных интегральных схемах и микросборках// Проблемы обеспечения тдежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. науч. тр. Воронеж: ЗГТУ, 2000. С. 111-116.

68. Макаров О.Ю., Тебекин Л.А. Моделирование температурных по-юй в микросборках и гибридных интегральных схемах в корпусе типа летал// Интеллектуальные информационные системы: Тр. Всерос. конф., Во-юнеж, 2000. С. 57-58.

69. Антиликаторов А.Б., Тебекин Л.А. Алгоритм выбора конструктивных вариантов микросборок с оптимальным тепловым режимом// Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. науч. грудов. Воронеж: ВГТУ, 1999. С. 31-34.

70. Дульнев Г.Н., Тарновский Н.Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Л: Энергия, 1971. 248 с.

71. Мещеряков М.В., Шишкин В.М. Постановка задачи размещения пленочных элементов на подложке аналоговых микросхем // Высокие технологии в региональной информатике: Сб. тез. докл. Всерос. совещания-семинара. 4.1.- Воронеж: ВГТУ, 1998,- С. 35-36.

72. Макаров О.Ю., Шишкин В.М. Минимизация отклонения функцио-альных параметров ГИС на этапе конструкторско-топологического проек-ирования// Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: 1ежвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1995. С. 30-34.

73. Львович Я.Е., Фролов В.Н. Теоретические основы конструирования, ехнологии и надежности РЭС.- М.: Радио и связь, 1988. 265 с.

74. Батищев Д.И., Львович Я.Е., Фролов В.Н. Оптимизация в САПР. -1оронеж: Изд-во ВГУ, 1997.-416 с.

75. Казеннов Г.Г., Щемелин В.М. Автоматизация проектирования БИС. отологическое проектирование нерегулярных БИС. М.: Высш. шк., 1990.110с.

76. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. М.: Высш шк., 1990. 335 с.

77. Абрайтис Л.Б., Жилевичус В.А. Исследование эффективности алгоритмов размещения// Вычислительная техника. 1971. -Т.2. С. 86-93.

78. Селютин В.А., Улыбин Б.Н. О приближенных методах решения за-щчи размещения// Вычислительная техника. 1970. -Т.1. С. 269-274.

79. Shafer О.В. Reducing wiring lengst // Electro-Technology. 1972. V.70, 4. P. 92-95.

80. Гинзбург Б.Д., Никитина Р.К. Новый подход к задачам размещения микросхем на плате и закрепления внешних контактов// Вопросы радиоэлек-гроники. Сер. Электронная вычислительная техника. 1972. Вып. 3. С. 85-92.

81. Норе А.К. Component placement through grahp partitioning in computer-aided printed-wiring-board design// Electronics Letters. 1972. V.8. № 4.87.88.

82. Гинзбург Б.Д. Алгоритм размещения модулей на плате // Обмен эпытом в радиопромышленности. -1972. Вып.4. С. 31-33.

83. Скорубский В.И. О расширении класса исследуемых перестановок модулей при оптимизации размещения// Вычислительная техника. 1971. -Т. 2. С. 94-98.

84. Петренко А.И., Тетельбаум А.Я. Метод размещения компонентов при точечной аппроксимации// Вычислительная техника. 1975. -Т.7. С. 307310.

85. Селютин В.А., Гуревич Д.З. Реализация на ЦВМ системы алгоритмов топологического проектирования// Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. 1971.-Вып. 6. С. 145-152.

86. Галата А.Я., Стоян Ю.Г. Рациональное конструирование радиоплат с помощью ЦЭВМ// Автоматика и вычислительная техника. 1973. № 3. С.48-54.

87. Матацкас И.-К.Л., Рубляускас Д.А. Итерационный алгоритм размещения разногабаритных элементов// Вычислительная техника. 1975. -Т. 7. С. 57-59.

88. Лецкевечус Р.А., Моцкус И.Б. Исследование эффективности алгоритмов решения одной задачи размещения// Автоматика и вычислительная техника. 1970. № 3. С.47-51.

89. Селютин В.А. Дворсон В.М. Об эффективности квазиоптимальных алгоритмов размещения// Вычислительная техника на железнодорожном транспорте. 1971.-Вып. 331. С. 96-104.

90. Бахтин Б.И. Характеристики алгоритмов парных перестановок// Вычислительная техника. 1975. -Т. 7. С. 322-325.144

91. Мещеряков М.В. Алгоритм минимизации дисперсии функциональных параметров микросхем// Математическое обеспечение информационных ехнологий в технике, образовании и медицине: Сб. тез. докл. Всерос. сове-цания-семинара. Воронеж: ВГТУ, 1996. Ч. 2. С.93-94.

92. Деньдобренько Б.Н., Малика А.С. Автоматизация конструирова-гая РЭА. М.: Высш. шк., 1980. -384 с.

93. Автоматизированный расчет статического режима гибридных интегральных схем: Методические указания к лабораторной работе/ Сост. О.Г. Крюков, Л.Н. Никитин, В.М. Шишкин, Л.А. Тебекин. Воронеж: ЗГТУ, 1999.

94. Автоматизированное проектирование полупроводниковых резисторов и конденсаторов интегральных схем: Методические указания к лабораторной работе/ Сост. Ю.Г. Крюков, Л.Н. Никитин, В.М. Шишкин, Л.А. Те-эекин. Воронеж: ВГТУ, 2000.

95. Результаты расчета статического режима схемы и пленочных элементов1. МСБ К224УН16

96. Файл исходных данных для расчета статического режима схемыk224.inp

97. Усилитель мощности низкой частоты

98. Элемент | Сопротивление, Ом | Узлы1. R1 5100000 5 41. R2 10000000 4 31. R3 2200000 3 21. R4 2700000 2 11. R5 680000 1 151. R6 100000 5 61. R7 20 7 01. R8 2000 5 81. R9 270 7 91. R10 5 5 101. R11 120 9 111. R12 68 13 121. R13 68 12 И

99. Ф ^ Ф Ф Ф ф ф Г | 1 ф ф ф ф ф ф ф фт т т v т т т I 1*\ О тто TI рТАГ\Т1 vtvvtvtt1. Элемент | Марка | Э Б К |

100. VT1 КТ360А 0 15 О VT2 КТ360А 7 1 6 VT3 КТ307 8 6 7

101. VT4 КТ307 10 8 13 VT5 КТ307 13 12 11 VT6 КТ360Б 14 13 5 VT7 КТ307 14 11 0 ******* Источники питания ********

102. Элемент | ЭДС, В | "+" "-" |1. GB1 30 0 5

103. Ф ^ Н* Н6 % Н5 ^ % ^ 4е J^QJJ^JJJ^ (jjcliljlti'^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

104. Файл результатов работы программы Stat k224.out

105. Потенциалы в узловых точках

106. V(0)= 0.0000; V(l)= 0.5519; V(2)= - 4.5274; V(3)= - 7.7667;

107. V(4)= 22.4907; V(5)= - 30.0000; V(6)= - 28.4897; V(7)= -0.5507;

108. V(8)= 28.5379; V(9)= - 7.7186; V(10)= - 29.8660; V(11)= - 10.9043;

109. V(12)= 11.6705; V(13)= - 12.4272; V(14)= - 11.7062; V(15)= - 0.0015;

110. Потребляемая резисторами мощность (мВт): P(R1)= 0.01106 P(R2)= 0.02168 P(R3)= 0.00477 P(R4)= 0.00585 P(R5)= 0.00045 P(R6)= 0.02281 P(R7)= 5.16465 P(R8)= 1.06891 P(R9)= 9.29096 P(R10)= 3.59217 P(R11)= 4.57376 P(R12)= 8.42204 P(R13)= 8.63159

111. Токи коллекторов транзисторов (мА): Мощности, потребляемые

112. Ток через источник (мА) I(GB1)= 343.57413-конец файла

113. Файл результатов расчета пленочных резисторов k224.rez

114. Расчет 1-го ПР: Материал: кермет Метод нанесения: фотолитография R=100000.000mP= 0.02мВт. DR=20.00% DRs=4.00% KF=12.50

115. В= 0.366мм nort= 3.0 Am= 1.248мм Bm= 1.475мм Lcr= 4.576мм Ьп=0.5919мм

116. Расчет 2-го ПР: Материал: нихром Метод нанесения: фотолитография R= 20.000м Р= 15.16мВт. DR=20.00% DRs-4.00% KF=0.07

117. Расчет 3-го ПР: Материал: кермет Метод нанесения: фотолитография R= 2000.000м Р= 1.07мВт. DR-20.00% DRs=4.00% KF=0.25

118. В= 0.200мм L= 0.550мм S= О.ОЮммп

119. Расчет 4-го ПР: Материал: нихром Метод нанесения: фотолитография

120. R= 270.000м Р= 190.29мВт. DR=20.00% DRs-4.00% KF-0.90

121. В= 0.056мм L= 0.550мм S= О.ООЗммп

122. Расчет 5-го ПР: Материал: нихром Метод нанесения: фотолитография R= 5.000м Р= 3.59мВт. DR=20.00% DRs=4.00% KF=0.02

123. В= 3.000мм L= 0.550мм S= 0.150ммп

124. Расчет 6-го ПР: Материал: нихром Метод нанесения: фотолитография R= 120.000м Р= 84.57мВт. DR=20.00% DRs=4.00% KF=0.40

125. В= 0.125мм L= 0.550мм S= О.ООбмма

126. Расчет 7-го ПР: Материал: нихром Метод нанесения: фотолитография R= 68.000м Р= 8.42мВт. DR=20.00% DRs=4.00% KF=0.23

127. В= 0.221мм L= 0.550мм S= 0.011ммп1. Расчет 8-го ПР:1. Материал: нихром

128. Метод нанесения: фотолитография1. R= 68.000м Р= 8.63мВт.1. DR=20.00% DRs=4.00%1. KF=0.23

129. В= 0.221мм L= 0.550мм S= 0.011ммсз Файл результатов расчета пленочных конденсаторов k224.con1 -й конденсатор

130. Емкость конденсатора: 33000.00, пФ.

131. Емкость конденсатора: 200.00, пФ. Добротность конденсатора Q= 66.7.

132. Погрешность конденсатора 16.7 %.

133. Материал диэлектрика Моноокись кремния.

134. Площадь конденсатора S= 3.770 ммЛ2.

135. Размеры пленочного конденсатора.

136. Толщина диэлектрика d= 0.240 мкм.

137. Верхняя обкладка: Ав= 1.942 мм, Вв= 1.942 мм.

138. Нижняя обкладка: Ан= 2.022 мм, Вн= 2.022 мм.

139. Диэлектрик: Ад= 2.102 мм, Вд= 2.102 мм.4.й конденсатор

140. Емкость конденсатора: 110.00, пФ. Добротность конденсатора Q= 66.7.

141. Погрешность конденсатора 17.4 %.

142. Материал диэлектрика Моноокись кремния.

143. Площадь конденсатора S= 1.873 ммА2.

144. Размеры пленочного конденсатора.

145. Толщина диэлектрика d= 0.240 мкм.

146. Верхняя обкладка: Ав= 1.369 мм, Вв= 1.369 мм.

147. Нижняя обкладка: Ан= 1.449 мм, Вн= 1.449 мм.

148. Диэлектрик: Ад= 1.529 мм, Вд= 1.529 мм.

149. Файл результатов расчета пленочных контактов k224.knt1 -й резистор, прямоугольные контакты

150. Номинальное сопротивление 100000.000 От

151. Переходное сопротивление 40.000 От

152. Сопротивление квадрата резистивной пленки 8000.000 От/.1. Длина резистора 1.248 mm1. Ширина резистора 0.200 mm

153. Перекрытие пленок 54.361 mkm2.й резистор, прямоугольные контакты

154. Номинальное сопротивление 20.000 От

155. Переходное сопротивление 1.000 От

156. Сопротивление квадрата резистивной пленки 300.000 От/.1. Длина резистора 0.550mm1. Ширина резистора 0.750 mm

157. Перекрытие пленок 57.148 mkm3.й резиСтор, прямоугольные контакты

158. Номинальное сопротивление 2000.000 От

159. Переходное сопротивление 4.000 От

160. Сопротивление квадрата резистивной пленки 8000.000 От/.1. Длина резистора 0.550 mm1. Ширина резистора 0.200 mm

161. Перекрытие пленок 67.148 mkm4.й резистор, прямоугольные контакты

162. Номинальное сопротивление 270.000 От

163. Переходное сопротивление 0.100 От

164. Сопротивление квадрата резистивной пленки 300.000 От/.1. Длина резистора 0.550 mm1. Ширина резистора 0.056 mm

165. Перекрытие пленок 57.148 mkm5.й резистор, прямоугольные контакты

166. Номинальное сопротивление 5.000 От

167. Переходное сопротивление 0.100 От

168. Сопротивление квадрата резистивной пленки 300.000 От/.1. Длина резистора 0.550 mm1. Ширина резистора 3.000 mm

169. Перекрытие пленок 67.148 mkm6.й резистор, прямоугольные контакты

170. Номинальное сопротивление 120.000 От

171. Переходное сопротивление 1.200 От

172. Сопротивление квадрата резистивной пленки 300.000 От/.1. Длина резистора 0.550 mm1. Ширина резистора 0.125 mm

173. Перекрытие пленок 67.148 mkm7.й резистор, прямоугольные контакты

174. Номинальное сопротивление 68.000 От

175. Переходное сопротивление 0.036 От

176. Сопротивление квадрата резистивной пленки 300.000 От/.1. Длина резистора 0.550 mm1. Ширина резистора 0.221 mm

177. Перекрытие пленок 57.148 mkm8.й резистор, прямоугольные контакты

178. Номинальное сопротивление 68.000 От

179. Переходное сопротивление 0.036 От

180. Сопротивление квадрата резистивной пленки 300.000 От/.1. Длина резистора 0.550 mm1. Ширина резистора 0.221 mm

181. Перекрытие пленок 57.148 mkm

182. Топология МСБ К224УН6. Резистивный слой (первоначальноеразмещение)- пленочный резистор- навесной резистор• запрещенная зона

183. Топология ГИС К224УН6. Резистивный слой (оптимальноеразмещение)пленочный резне гор |- навесной резистор- запрещенная зона1. Топология МСБ К224УН6

184. Вид на первый слой с проводниками и контактными площадками

185. Вид на второй слой с проводниками и контактными площадками

186. Вид на диэлектрический слой1. Сборочный чертеж

187. Файл результатов расчета паразитных параметров1. Паразитные емкости, пФ:

188. С,д=0,663; Сиз=0,05; С2,5=0,298; Сз, 15=0,429; С4,6=0,169; Сб,7=0,439; С8,9=0,031; С9Ло=0,186; 010,11=0,131; Ci2;I3=0,057.

189. Индуктивность проводников, мкГн:1.=0,0021;1.=0,0011;1.=0,0017;1.=0,0018;1.=0,0015;1.=0,0014;1.=0,0015;1.=0,0011;1.=0,0005;1. o=0,0005;1.i=0,0005;1. Продолжение приложения 41.2=0,0002; Li3=0,0000; Li4=0,0007.

190. Взаимная индуктивность двух параллельных проводников, мкГн:

191. М1Д=0,00382; М,,13=0,00018; М2,5=0,00238; МЗ,15=0,00201; М4,б=0,00102; М6,7=0,00261; М8,9=0,00023; M9,io=0,00111; Мю. п=0,00162; М12,1з=0,00031.

192. Падение напряжения на шинах питания, В: U1U+=0,001;иш =0,0001.

193. Результаты расчета теплового режима

194. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Длина платы, мм : 12.00 Ширина платы, мм : 10.00 Толщина платы, мм : 0.60

195. Охлаждение ЕСТЕСТВЕННОЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:

196. Указанные результаты включены в курс 'онструирование микросхем и микросборок» для студенов ециальности 200800 дневной и заочной форм обучения и пользуются в лабораторных занятиях.ачальник учебного управления Железный B.C.ведующий кафедрой КиПРА

197. Муратов А.В. декабря 1999 г.х :(JJ" декабря 1999 г.1. УТВЕРЖДАЮ"ыи проректоракаров Г. В. 2001 г.1. АКТ

198. О внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс

199. Указанные результаты внедрены в лабораторный практикум по курсу Основы проектирования РЭС"1. Заведующий кафедрой КиПРА1. Муратов А. В.1. Т7/сУ» 0 9 2001 г

200. Начальник учебного управления1. Железный B.C.1. СУ 2001 г.1. УТВЕРЖДАЮ"ый проректор Макаров Г. В. 9 2001 г.1. АКТ

201. О внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс

202. Указанные результаты внедрены в лабораторный практикум и курсовое зектирование по курсу "Конструирование микросхем и микросборок"1. Заведующий кафедрой КиПРА

203. Начальник учебного управления1. Муратов А. В.б7» О CJ 2001 г.

204. Железный B.C. « /<£-» ОУ 2001 г.

205. Вид внедрения результатов: программный комплекс сквозного проек-ования МСБ.

206. Характеристика масштаба внедрения: на ряде ОКР, выполненных Волжским научно-исследовательским институтом связи.

207. Форма внедрения: программные средства.

208. Методика (метод): моделирования тепловых полей МСБ в корпусе ти-пенал, оптимизация топологии с учетом взаимного влияния пассивных ;ментов на функциональные характеристики МСБ, метод оценки паразит-х параметров МСБ.

209. Новизна результатов научно-исследовательских работ: качественно но

210. Внедрены: в проектные работы в отделении.

211. Научно-технический эффект: увеличение точности и сокращение за-ат на проектирование.е.

212. К.т.н., начальник отделения1. Цымбалюк B.C.