Matematyczny dwuwymiarowy model pojemności sprzęgających w warstwowych strukturach mikroelektronicznych

• Autorzy: Wisz B.

Warianty tytułu

EN

Mathematical two-dimensional model of coupling capacitances in film microelectronic structures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące opracowania ogólnego, matematycznego modelu pojemności sprzęgających w systemie ścieżek przewodzących mikroukładu. Do rozwiązania równania Laplace'a rozkładu potencjału zastosowano analityczną metodę przekształceń całkowych, wykorzystują zespolone transformaty Fouriera. Wynikający stąd rozkład gęstości ładunku elektrycznego rozwiązano numerycznie stosując metodę kolokacji. Pojemność między ścieżkami wyznaczono z jej definicyjnej zależności. Zaproponowany i częściowo zweryfikowany doświadczalnie model umożliwia obliczenie pojemności sprzęgających dla układów o dowolnej, stosowanej w praktyce, konfiguracji ścieżek.

EN

The problems concerned elaboration of general mathematical model of coupling capacitances in conductive paths system of microcircuit have been presented in this paper. The analytical integral transform method (using complex Fourier transform) was used for solution of Laplace equation of potential distribution. As result of such calculations the density distribution of electrical charge has been solved numerically using collocation method. The capacitance between paths was determined from its definition relation. The proposed and partially experimental verified model allows to calculate the coupling capacitances for any (applied in real circuits] path systems configurations.

Słowa kluczowe

PL

pojemności sprzęgające; równanie Laplace'a; przekształcenie całkowe Fouriera

EN

coupling capacitances; Laplace's equation; Fourier integral transformation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 8
• Strony: 45--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Wisz B.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Zakład Systemów Elektronicznych i Telekomunikacyjnych

Bibliografia

• [1] Kalita W., Sabat W., Sperling D.: EMC Aspects in Designing of Hybrid Microcircuit. Prog, of the 18-th Conf. Of the ISHM Poland, Warsaw, Sept. 14-16, 1994, pp. 149-152.
• [2] Duransky G.: EMV-gerechtes Gerätedesign: Grundlagen der Gestaltung störungsarmer Elektronik. Franzis-Verlag GmbH&Co. KG. München, 1992.
• [3] Compton J. B., Happ W. W.: Capacitive Design Considerations Thin Film-Type and Integrated Circuits. IEEE Trans, on Elctron. Devices 1964, 447-55.
• [4] Bowman F.: Introduction to Elliptic function with Application. John Willey and Sons, Inc. New York, 1953.
• [5] Carlsson E., Gevorgian S.: Conformal Mapping of the Field and Charge Distributions in Multilayered Substrate CPW. IEEE Trans. Microwave Theory Techn., 1999, 47, 1544-52.
• [6] Harrington R. F.: Field Computation by moment methods. Syracuse: Syracuse University; 1968.
• [7] Wei C., Harrington R. F., Mauz J. R., Sarkar T. K.: Multiconductor Transmission Lines in Multilayered Dielectric Media. IEEE Trans. On MTT 1984; 32(4), 439-49.
• [8] Liu Y. W., Lan K., Mei K. K.: Capacitance Extraction of Integrated-Circuit Interconnects by Matrix Decomposition Based on MEI Concept. Microelectronics.
• [9] Delbare W., De Zutter D.: Space-Domain Green's Function approach to the Capacitance Calculation of Multiconductor Lines in Multilayered Dielectrics with Improved Surface Charge Modeling. IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques 1989; 37(10): 1562-8.
• [10] Li K., Atsuki K., Hasegawa T.: General Analytical Solutions of Static Green's Functions for Shielded and Open Arbitrary Multilayered Media. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 1997; 45(1): 2-8.
• [11] Bazdar M. B., Djordjevic A. R., Harrington R. F., Sarkar T. K.: Evaluation of Quasi-Static Matrix Parameters for Multiconductor Transmission Lines Using Galerkin Method. IEEE Trams. In MTT 1994 42(7): 1223-8.
• [12] Yamashita E.: Variational Method for the Analysis of Microstrip-Like Transmission Lines. IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques 1968; 16(8): 529-35.
• [13] Kowalski G., Pregla R.: Calculation of Distributed Capacitances of Coupled Microstrips Using a Variational Integral. Archiv für Elektronik und Übertragungstechnik 1997; 27(1): 51-2.
• [14] Apanasewicz S., Kalita W., Wisz B.: Kapazitive Interelementkopplungen in Analyse der Störfestigkeit von Hybridschaltungen. 5. Int. Fachmesse und Kongreß für EMV, Karlsruhe 1996, 439-46.
• [15] Kącki E.: Równania różniczkowe w zagadnieniach fizyki i techniki. Warszawa: WNT; 1995.
• [16] Wisz B.: Coupling Capacitances In The Planar Conductive Path System Of The Hybrid Circuit With Dielectric Layer. Microelectronics Reliability Vol.48, Issue 5 (2008], pp. 724-733.
• [17] Guziński A.: Projektowanie i konstrukcja układów warstwowych. Warszawa: WKiŁ; 1973.
• [18] Wisz B.: Coupling Capacitances in Film Structures of Hybrid MicrocircuitsXIV International Symposium on Electromagnetic Fields. 10-12 September, Arras, Francja, (w druku).
• [19] Wisz B.: Capacitance calculation for conductive path - screen layer system in hybrid circuit. Elektronika, nr 12, 2007, ss. 43-46.