Гибридная интегральная схема
Гибридная интегральная схема ( HIC ) , гибридная микросхема , гибридная схема или просто гибрид — это миниатюрная электронная схема, состоящая из отдельных устройств, таких как полупроводниковые устройства (например , транзисторы , диоды или монолитные ИС ) и пассивные компоненты (например , резисторы , катушки индуктивности , трансформаторы , и конденсаторы ), приклеенные к подложке или печатной плате (PCB). [1] Печатная плата с компонентами наПечатная монтажная плата (PWB) не считается настоящей гибридной схемой в соответствии с определением MIL-PRF-38534 .
« Интегральная схема », как этот термин используется в настоящее время, относится к монолитной ИС, которая заметно отличается от HIC тем, что HIC изготавливается путем соединения ряда компонентов на подложке, тогда как компоненты ИС (монолитные) изготавливаются последовательно. шагов полностью на одной пластине, которая затем нарезается на чипсы. [2] Некоторые гибридные схемы могут содержать монолитные ИС, в частности гибридные схемы с многокристальными модулями (MCM).
Гибридные схемы могли быть залиты эпоксидной смолой , как показано на фото, или в военных и космических применениях на корпус припаивалась крышка. Гибридная схема служит компонентом на печатной плате так же, как и монолитная интегральная схема ; разница между двумя типами устройств заключается в том, как они сконструированы и изготовлены. Преимущество гибридных схем состоит в том, что могут использоваться компоненты, которые не могут быть включены в монолитную ИС, например, конденсаторы большой емкости, обмотки, кристаллы, катушки индуктивности. [3]В военных и космических приложениях многочисленные интегральные схемы, транзисторы и диоды в форме кристалла будут размещены либо на керамической, либо на бериллиевой подложке. Золотая или алюминиевая проволока будет соединена с контактными площадками микросхемы, транзистора или диода с подложкой.
Толстопленочная технологиячасто используется в качестве связующей среды для гибридных интегральных схем. Использование толстопленочных межсоединений с трафаретной печатью обеспечивает преимущества универсальности по сравнению с тонкопленочными, хотя размеры элементов могут быть больше, а допуски нанесенных резисторов шире. Многослойная толстая пленка - это метод дальнейшего улучшения интеграции с использованием изолирующего диэлектрика, напечатанного методом трафаретной печати, чтобы гарантировать, что соединения между слоями выполняются только там, где это необходимо. Одним из ключевых преимуществ для схемотехника является полная свобода в выборе номинала резистора в толстопленочной технологии. Планарные резисторы также печатаются методом трафаретной печати и включаются в конструкцию межсоединений с толстой пленкой. Состав и размеры резисторов могут быть выбраны для обеспечения желаемых значений. Окончательное значение резистора определяется конструкцией и может регулироватьсялазерная обрезка . После того, как гибридная схема будет полностью заполнена компонентами, точная настройка перед окончательным испытанием может быть достигнута с помощью активной лазерной подстройки.
Тонкопленочная технология также использовалась в 1960-х годах. Ultra Electronics производила схемы с использованием подложки из кварцевого стекла. Пленка тантала напылялась, а затем напылялся слой золота. Слой золота был сначала протравлен после нанесения фоторезиста для формирования совместимых с припоем контактных площадок. Резистивные сети были сформированы также с помощью процесса фоторезиста и травления. Они были обрезаны с высокой точностью путем выборочного адонирования пленки. Конденсаторы и полупроводники были в виде LID (безвыводных перевернутых устройств), припаянных к поверхности путем выборочного нагрева подложки с нижней стороны. Готовые схемы были залиты диаллилфталатной смолой. С использованием этих методов было изготовлено несколько индивидуальных пассивных сетей, а также некоторые усилители и другие специализированные схемы.
