1. Single-chip integreret kredsløb proces bruger et komplet sæt planære procesteknologier såsom slibning, polering, oxidation, diffusion, fotolitografi, epitaxial vækst og fordampning til samtidig at fremstille transistorer, dioder, modstande, kondensatorer og andre komponenter på en lille silicium enkelt krystal wafer, og bruger visse isolationsteknikker til at isolere hver komponent fra hinanden med hensyn til elektrisk ydeevne. Derefter fordampes et aluminiumslag på overfladen af silicium wafer og ætses ind i et sammenkoblingsmønster ved hjælp af fotolitografiteknologi, så komponenterne kan sammenkobles i et komplet kredsløb efter behov, og producerer et halvleder single-chip integreret kredsløb.

Integreret kredsløb med én chip

Med udviklingen af integrerede single-chip kredsløb fra lille til mellemstore til store og ultrastore integrerede kredsløb er planprocesteknologi også blevet udviklet. For eksempel erstattes diffusionsdoping af ionimplantationsdopingproces; UV konventionel litografi har udviklet sig til et komplet sæt af mikrofabrikationsteknologier, såsom elektronstråle eksponeringsplade fremstilling, plasma ætsning, reaktiv ion fræsning osv; Epitaxial vækst vedtager også ultra-høj vakuum molekylær stråle epitaksi teknologi; Ved hjælp af kemisk damp deposition teknologi til fremstilling af polykrystallinsk silicium, siliciumdioxid og overflade passiveringsfilm; Ud over at bruge aluminium eller guld vedtager de sammenkoblede tynde linjer også processer som kemisk damp deposition stærkt dopede polykrystallinsk silicium tynde film og ædelmetalsilid tynde film samt flerlags sammenkoblede strukturer.

Et integreret enkelt chip kredsløb er et integreret kredsløb, der uafhængigt implementerer enhedskredsløbsfunktioner uden behov for eksterne komponenter. For at opnå single-chip integration er det nødvendigt at løse integrationen af modstande, kondensatorer og strømforsyninger, der er vanskelige at miniaturisere, samt spørgsmålet om at isolere hver komponent fra hinanden med hensyn til kredsløbsydelse.

2. Transistor, diode, modstand, kondensator, induktor og andre komponenter i hele kredsløbet, samt deres sammenkoblinger, er alle lavet af metal, halvleder, metaloxid, forskellige metalblandede faser, legeringer eller isolerende dielektriske film med en tykkelse på mindre end 1 mikron, og overlappet af vakuumfordampningsproces, sputtering proces og galvanisering proces. Det integrerede kredsløb lavet af denne proces kaldes et tyndfilm integreret kredsløb. Hovedproces:

Tynd Film Integreret kredsløb

① I henhold til kredsløbsdiagrammet skal du først opdele det i flere funktionelle komponentdiagrammer, derefter bruge den planære layoutmetode til at konvertere dem til planære kredsløbslayout diagrammer på substratet, og derefter bruge den fotografiske plade fremstilling metode til at producere tykke filmnetværksskabeloner til screenprint

② De vigtigste processer til fremstilling af tykke filmnetværk på substrater er udskrivning, sintring og modstand tuning. Den almindeligt anvendte udskrivningsmetode er screenprint.

② Under sintringsprocessen nedbrydes det organiske bindemiddel fuldstændigt og fordampes, og det faste pulver smelter, nedbrydes og kombineres til at danne en tæt og stærk tyk film. Kvaliteten og ydeevnen af tykke film hænger tæt sammen med sintringsprocessen og miljøatmosfæren. Sintringstiden og toptemperaturen afhænger af den anvendte gylle- og membranstruktur. For at forhindre revner af den tykke film, bør kølehastigheden også kontrolleres. Den almindeligt anvendte sintringsovn er tunnelovnen.

② For at opnå optimal ydeevne af tykkefilmnetværk skal modstande justeres efter fyring. Almindelige modstandsjusteringsmetoder omfatter sandblæsning, laser og spændingsimpulsjustering.

3.tykke film integreret kredsløb teknologi bruger screenprint til at deponere modstand, dielektrisk og lederbelægninger på aluminiumoxid, berylliumoxidkeramik eller siliciumcarbid substrater. Aflejringsprocessen involverer brug af et fint trådnet til at skabe mønstre af forskellige film. Dette mønster er lavet ved hjælp af fotografiske metoder, og latex bruges til at blokere maskehullerne i alle områder, hvor ingen belægning er aflejret. Efter rengøring trykkes aluminsubstratet med ledende belægning for at danne interne forbindelseslinjer, modstandsterminalslodningsområder, spånklæbeelektroder, kondensatorbundelektroder og lederfilm. Efter tørring bages delene ved en temperatur mellem 750 og 950 ℃ for at danne, fordampe klæbemidlet, sintre ledermaterialet og derefter bruge print- og fyringsprocesser til at producere modstande, kondensatorer, jumpere, isolatorer og farveforseglinger. Aktive enheder fremstilles ved hjælp af processer som lav eutektisk svejsning, reflekslodning, lavt smeltepunkt bump inversion lodning, eller stråle type bly, og derefter monteres på et brændt substrat.Lederne loddes derefter til at danne tykke filmkredsløb.

tyk film integreret kredsløb

Filmtykkelsen af tykke filmkredsløb er generelt 7-40 mikron. Processen med at forberede flerlags ledninger ved hjælp af tyk filmteknologi er relativt praktisk, og kompatibiliteten af flerlagsteknologi er god, hvilket i høj grad kan forbedre samlingstætheden af sekundær integration. Derudover er plasmasprøjtning, flammesprøjtning, trykning og indsætning alle nye teknologier til tykfilm proces. Ligesom tyndfilm integrerede kredsløb bruger tykfilm integrerede kredsløb også hybridprocesser, fordi tykfilmtransistorer endnu ikke er praktiske.

Processegenskaber: Single chip integrerede kredsløb og tynd film og tyk film integrerede kredsløb har hver deres egne egenskaber og kan supplere hinanden. Mængden af generelle kredsløb og standardkredsløb er stor, og single-chip integrerede kredsløb kan anvendes. Til lav efterspørgsel eller ikke-standard kredsløb anvendes generelt en hybridproces, som indebærer anvendelse af standardiserede single-chip integrerede kredsløb og hybrid integrerede kredsløb med aktive og passive komponenter. Tyk film og tynd film integrerede kredsløb krydser hinanden i visse applikationer. Processudstyret, der anvendes i tykfilmteknologi, er relativt enkelt, kredsløbsdesignet er fleksibelt, produktionscyklussen er kort, og varmeafledningen er god.Derfor anvendes det i vid udstrækning i kredsløb med høj spænding, høj effekt og mindre strenge tolerancekrav til passive komponenter. På grund af den nemme opnåelse af flerlags ledninger i fremstillingsprocessen af tykke filmkredsløb, kan store integrerede kredsløbschips desuden samles til ultrastore integrerede kredsløb i mere komplekse applikationer ud over kapaciteten for integrerede single-chip kredsløb.Enkelt eller multifunktionelle single-chip integrerede kredsløbschips kan også samles i multifunktionelle komponenter eller endda små maskiner.

5. Anvendelse og forholdsregler: (1) Integrerede kredsløb må ikke overskride deres grænseværdier under brug. Når strømforsyningsspændingen ændres med højst 10% af den nominelle værdi, skal de elektriske parametre overholde de angivne værdier. Når strømforsyningen, der anvendes i kredsløbet, er tændt og slukket, må der ikke være nogen øjeblikkelig spænding genereret, ellers vil det få kredsløbet til at bryde ned.

(2) Driftstemperaturen for integrerede kredsløb er generelt mellem -30 ~ 85 ℃, og de bør installeres så langt væk fra varmekilder som muligt.

(3) Ved manuel lodning af integrerede kredsløb bør loddemaskiner med en effekt på mere end 45W ikke anvendes, og den kontinuerlige lodningstid bør ikke overstige 10 sekunder.

(4) For MOS integrerede kredsløb er det nødvendigt at forhindre gate elektrostatisk induktion nedbrydning.

Ovenstående er en introduktion til integreret kredsløbsteknologi. I øjeblikket er integrerede single-chip kredsløb ikke kun ved at udvikle sig mod højere integration, men også mod høj effekt, lineære, højfrekvenskredsløb og analoge kredsløb. Men med hensyn til mikrobølgeovn integrerede kredsløb og høj effekt integrerede kredsløb har tynd film og tyk film hybrid integrerede kredsløb stadig fordele. I specifik udvælgelse kombineres forskellige typer af single-chip integrerede kredsløb ofte med tyk film og tynd film integrationsprocesser, især præcisionsmodstandsnetværk og modkondensator netværk substrater er fastgjort til substrater samlet fra tyk film modstande og ledebånd til at danne et komplekst og komplet kredsløb. Når det er nødvendigt, kan individuelle ultrasmå komponenter endda tilsluttes til dele eller hele maskinen.