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混合集成電路

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混合集成電路是由半導體集成工藝與薄(厚)膜工藝結合而製成的集成電路。混合集成電路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互連線,並在同一基片上將分立的半導體芯片、單片集成電路或微型元件混合組裝,再外加封裝而成。與分立元件電路相比,混合集成電路具有組裝密度大、可靠性高、電性能好等特點。相對於單片集成電路,它設計靈活,工藝方便,便於多品種小批量生產;並且元件參數範圍寬、精度高、穩定性好,可以承受較高電壓和較大功率。
中文名
混合集成電路
應用領域
電氣工程
採用工藝
半導體合成
電路優勢
參數範圍寬、精度高、穩定性好

混合集成電路電路特點

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混合集成電路是將一個電路中所有元件的功能部分集中在一個基片上,能基本上消除電子元件中的輔助部分和各元件間的裝配空隙和焊點,因而能提高電子設備的裝配密度和可靠性。由於這個結構特點,混合集成電路可當作分佈參數網絡,具有分立元件網路難以達到的電性能。混合集成電路的另一個特點,是改變導體、半導體和介質三種膜的序列、厚度、面積、形狀和性質以及它們的引出位置得到具有不同性能的無源網路。

混合集成電路電路種類

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製造混合集成電路常用的成膜技術有兩種:網印燒結和真空制膜。用前一種技術製造的膜稱為厚膜,其厚度一般在15微米以上,用後一種技術製造的膜稱為薄膜,厚度從幾百到幾千埃。若混合集成電路的無源網路是厚膜網路,即稱為厚膜混合集成電路;若是薄膜網路,則稱為薄膜混合集成電路。為了滿足微波電路小型化、集成化的要求,又有微波混合集成電路。這種電路按元件參數的集中和分佈情況,又分為集中參數和分佈參數微波混合集成電路。集中參數電路在結構上與一般的厚薄膜混合集成電路相同,只是在元件尺寸精度上要求較高。而分佈參數電路則不同,它的無源網路不是由外觀上可分辨的電子元件構成,而是全部由微帶線構成。對微帶線的尺寸精度要求較高,所以主要用薄膜技術製造分佈參數微波混合集成電路。

混合集成電路基本工藝

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為便於自動化生產和在電子設備中緊密組裝,混合集成電路的製造採用標準化的絕緣基片。最常用的是矩形玻璃和陶瓷基片,可將一個或幾個功能電路製作在一塊基片上。製作過程是先在基片上製造膜式無源元件和互連線,形成無源網絡,然後安裝上半導體器件或半導體集成電路芯片。膜式無源網絡用光刻製版和成膜方法制造。在基片上按照一定的工藝順序,製造出具有各種不同形狀和寬度的導體、半導體和介質膜。把這些膜層相互組合,構成各種電子元件和互連線。在基片上製作好整個電路以後,焊上引出導線,需要時,再在電路上塗覆保護層,最後用外殼密封即成為一個混合集成電路。

混合集成電路應用發展

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混合集成電路的應用以模擬電路、微波電路為主,也用於電壓較高、電流較大的專用電路中。例如便攜式電台、機載電台、電子計算機和微處理器中的數據轉換電路、數-模和模-數轉換器等。在微波領域中的應用尤為突出。

混合集成電路發展趨勢

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混合集成技術的發展趨勢是:①用多層佈線和載帶焊技術,對單片半導體集成電路進行組裝和互連,實現二次集成,製作複雜的多功能、高密度大規模混合集成電路。②無源網路向更密集、更精密、更穩定方面發展,並且將敏感元件集成在它的無源網路中,製造出集成化的傳感器。③研製大功率、高電壓、耐高温的混合集成電路。④改進成膜技術,使薄膜有源器件的製造工藝實用化。⑤用帶互連線的基片組裝微型片狀無引線元件、器件,以降低電子設備的價格和改善其性能。