一、概述
集成電路是微電子技術(shù)的一個(gè)方面,也是它的一個(gè)發(fā)展階段。微電子技術(shù)主要是微小型電子元件器件組成的電子系統(tǒng)。集成電子則是為了完成電子電路功能,以特定的工藝在單獨(dú)的基片之上(或之內(nèi))形成無源網(wǎng)絡(luò)并互連有源器件,從而構(gòu)成的微型電子電路。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)、小型電子元器件及印制板組裝技術(shù)的進(jìn)步,電子技術(shù)在近年來取得了飛速發(fā)展。然而,過多的連線、焊點(diǎn)和接插件嚴(yán)重地阻礙了生產(chǎn)率和可靠性的進(jìn)一步提高。此外,工作頻率和工作速度的提高進(jìn)一步縮短信號(hào)在系統(tǒng)內(nèi)部的傳輸延遲時(shí)間。所以這些都要求從根本上改革電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組裝工藝。
從上世紀(jì)六十年**始,厚膜混合集成電路就以其元件參數(shù)范圍廣、精度和穩(wěn)定度高、電路設(shè)計(jì)靈活性大、研制生產(chǎn)周期短、適合于多種小批量生產(chǎn)等特點(diǎn),與半導(dǎo)體集成電路相互補(bǔ)充、相互滲透,業(yè)已成為集成電路的一個(gè)重要組成部分,廣泛應(yīng)用于電控設(shè)備系統(tǒng)中,對(duì)電子設(shè)備的微型化起到了重要的推動(dòng)作用。
雖然在數(shù)字電路方面,半導(dǎo)體集成電路充分發(fā)揮了小型化、高可靠性、適合大批量低成本生產(chǎn)的特點(diǎn),但是厚膜混合集成電路在許多方面,都保持著優(yōu)于半導(dǎo)體集成電路的地位和特點(diǎn):
• 低噪聲電路
• 高穩(wěn)定性無源網(wǎng)絡(luò)
• 高頻線性電路
• 高精度線性電路
• 微波電路
• 高壓電路
• 大功率電路
• 模數(shù)電路混合
隨著半導(dǎo)體集成電路芯片規(guī)模的不斷增大,為大規(guī)模與厚膜混合集成電路提供了高密度與多功能的外貼元器件。利用厚膜多層布線技術(shù)和先進(jìn)的組裝技術(shù)進(jìn)行混合集成,所制成的多功能大規(guī)�;旌霞呻娐芳礊楝F(xiàn)在和將來的發(fā)展方向。一塊大規(guī)模厚膜混合集成電路可以是一個(gè)子系統(tǒng),甚至是一個(gè)全系統(tǒng)。
二、工藝過程
厚膜混合集成電路通常是運(yùn)用印刷技術(shù)在陶瓷基片上印制圖形并經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成無源網(wǎng)絡(luò)。制造工藝的工序包括:
• 電路圖形的平面化設(shè)計(jì):邏輯設(shè)計(jì)、電路轉(zhuǎn)換、電路分割、布圖設(shè)計(jì)、平面元件設(shè)計(jì)、分立元件選擇、高頻下寄生效應(yīng)的考慮、大功率下熱性能的考慮、小信號(hào)下噪聲的考慮。
• 印刷網(wǎng)板的制作:將平面化設(shè)計(jì)的圖形用顯影的方法制作在不銹鋼或尼龍絲網(wǎng)上。
• 電路基片及漿料的選擇:制作厚膜混合集成電路通常選擇 96% 的氧化鋁陶瓷基片(特殊電路可以選擇其它基片),漿料一般選擇美國杜邦公司、美國電子實(shí)驗(yàn)室、日本田中等公司的導(dǎo)帶、介質(zhì)、電阻等漿料。