Які загальні вимоги до логічних імс.

Перерахуйте основні характеристики серій логічних ІМС?

Література:

Тилл У., Лаксон Дж. Интегральные схемы:

Материалы, приборы, изготовление: Пер. с англ. / Под ред.

М.В.Гальперина. - Москва: Мир, 1985. - 504 с.

Лекція №10

Конструкція плівкових та гібридних ІМС

План

Конструкція плівкових ІМС

Виготовлення гібридних ІМС

 Підкладки плівкових інтегральних мікросхем

 У плівкових інтегральних мікросхемах елементи реалізуються у вигляді плівок різної конфігурації з різних матеріалів. В залежності від товщини плівок, які використовуються, та способу їх нанесення розрізняють тонкоплівкові та товстоплівкові інтегральні мікросхеми. Усі елементи плівкової ІМС та з’єднання між ними наносять в необхідній послідовності та конфігурації через трафарети на нагріту відполіровану підкладку (найчастіше керамічну). ІМС, в яких пасивні елементи (резистори, конденсатори) виконані у вигляді плівок, а активними є напівпровідникові прилади або кристали мікросхем, називають гібридними (рис. 1 а). У даний час не існує стабільних плівкових елементів (діодів, транзисторів), оскільки виникають великі труднощі при виготовленні якісних монокрис-талічних напівпровідникових плівок. Так, наприклад, монокристалічні напівпровідникові плівки, одержані напиленням у вакуумі, незважаючи на заходи, що    вживаються, завжди містять небажані домішки, які призводять до нестабільності і короткого терміну служби активних елементів.

Рисунок 1 - Структура гібридної інтегральної мікросхеми (а),

загальний вигляд товстоплівкової ІМС (б)

При виготовленні гібридних ІМС активні елементи розміщують на платі з пасивними елементами - тонко-С плівковій або товстоплівковій ІМС. Активними елементами гібридної ІМС є дискретні напівпровід-никові мініатюрні елементи (діоди і транзистори), а також діодні і транзисторні матриці. Активні елементи для гібридних ІМС застосовують або безкорпусними, поверхня яких захищена за допомогою спеціальних захисних покриттів (лак, емаль, смола, компаунд та ін.), або в мініатюрних металевих корпусах. Найбільш поширеною є конструкція товстоплівкової інтегральної мікросхеми, яка являє собою кераміч-ну підкладку з пасивними та активними елементами з необхідною кількістю виводів, закриту з боку елект-ричної схеми металевим колпачком та залиту із зворот-ного боку ізолюючим компаундом (рис. 1 б). Основні переваги товстоплівкових ІМС- невеликі витрати при експлуатації обладнання та можливість виготовлення резисторів великих номіналів. Недоліком мікросхем на товстих плівках є труднощі при одержанні конденсаторів великої ємності (c ≥ 0,2 мкмФ/см2). Перевагами гібридних ІМС є: можливість створення широкого класу цифрових та аналогових мікросхем при короткому циклі їх розробки; універсальність методу конструювання мікросхем, яка дозволяє застосовувати безкорпусні ІМС, МДН-прилади, діодні та транзисторні матриці як активні елементи; високий процент виходу придатних мікросхем.

 Підкладки плівкових інтегральних мікросхем

 Підкладки в технології виготовлення та конструюванні плівкових та гібридних інтегральних мікросхем в мікрозборках відіграють дуже важливу роль. Підкладки є основою для групового формування на них С ІМС, головним елементом ІМС і мікрозборок, які виконують роль механічної опори, забезпечують тепловідвід та електричну ізоляцію елементів. Підкладка - це заготовка для нанесення елементів гібридних та плівкових ІМС,міжелементних або міжком- понентних з’єднань, а також контактних площинок.  Матеріал, геометричні розміри та стан поверхні визначають якість елементів, які формуються, та надій-ність функціювання ІМС та мікрозбирань. Різноманітні способи формування плівкових елементів, монтажу та збирання, а також різноманітність функцій, які виконують гібридні ІМС, диктують різноманітні та суперечливі вимоги до підкладок. Матеріал підкладки повинен мати:

Високий питомий електричний опір ізоляції, низьку діелектричну проникність та малий тангенс кута діелектричних втрат, високу електричну міцність для забезпечення якості електричної ізоляції елементів та компонентів як на постійному струмі, так і в широкому діапазоні частот;