1.단편집적회로공예는 연마, 광택, 산화, 확산, 광각, 외연성장, 증발 등 일련의 평면공예기술을 리용하여 작은 규소단결정에서 트랜지스터, 다이오드, 저항과 용량 등 소자를 동시에 제조하고 일정한 격리기술을 채용하여 각 소자가 전기성능에서 서로 격리되도록 한다.그리고 실리콘 표면에 알루미늄층을 증발시키고 광각 기술로 부식시켜 상호 연결 도형으로 만들어 부속품을 필요에 따라 상호 연결하여 완전한 회로로 만들어 반도체 단일 집적 회로를 만든다.

단일 집적 회로

단편집적회로가 소규모, 중규모에서 대규모, 초대규모 집적회로로 발전함에 따라 평면공예기술도 따라서 발전하였다.예를 들어, 확산 혼합은 이온 주입 혼합 공정으로 변경됩니다.자외선의 일반적인 광각은 전자빔 노출 제판, 플라스마 각식, 반응 이온 프레이즈 등 일련의 미세 가공 기술로 발전하였다;외연 성장은 또 초고진공 분자 빔 외연 기술을 채택한다;화학기상전적공법으로 다결정규소, 이산화규소와 표면둔화박막을 제조한다.상호 연결 세선은 알루미늄이나 금 이외에 화학 기상 전적 중 혼합 폴리실리콘 박막과 귀금속 실리콘 화물 박막, 다층 상호 연결 구조 등의 공정을 채택했다.

단일 집적회로는 독립적으로 단위 회로 기능을 실현하고 외부 부품을 연결할 필요가 없는 집적회로이다.단편집성을 실현하려면 미소형화가 쉽지 않은 저항, 용량소자와 출력부품의 집성 및 각 소자가 회로성능에서 서로 격리되는 문제를 해결해야 한다.

2.박막 집적회로 공정 전체 회로의 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터와 센싱 등 소자 및 그 사이의 상호 연결선은 전부 두께가 1마이크로미터 이하의 금속, 반도체, 금속 산화물, 다양한 금속 혼합상, 합금 또는 절연 매체 박막으로 구성되며 진공 증발 공정, 사출 공정과 도금 등 공정을 통해 중첩되어 구성된다.이런 공예로 만든 집적회로를 박막 집적회로라고 한다.주요 프로세스:

박막 집적회로

① 회로도에 따라 먼저 몇 개의 기능 부품도를 구분한 다음에 평면 설계도 방법으로 기판의 평면 회로 배치도로 전환한 다음에 사진 제작 방법으로 실크스크린 인쇄용 두꺼운 막 네트워크 템플릿을 제작한다.

② 기판에 두꺼운 막망을 만드는 주요 공정은 인쇄, 소결 및 저항 조절이다.자주 사용하는 인쇄 방법은 실크스크린 인쇄이다.

③ 소결과정에서 유기접착제는 완전히 분해되고 휘발되며 고체분료는 용융되고 분해되고 화합되여 치밀하고 견고한 두꺼운 막을 형성한다.두꺼운 막의 품질과 성능은 소결 과정과 환경 분위기와 밀접한 관련이 있으며, 온도 상승 속도는 유리가 흐르기 전에 유기물이 완전히 제거되도록 완만하게 해야 한다;소결 시간과 피크 온도는 사용된 펄프와 막층 구조에 달려 있다.두꺼운 막이 갈라지는 것을 막기 위해서는 냉방 속도도 조절해야 한다.자주 사용하는 소결로는 터널 가마이다.

④ 두꺼운 막의 네트워크를 최적의 성능으로 만들기 위해서는 저항이 소성된 후에 저항을 조절해야 한다.자주 사용하는 저항 조절 방법으로는 모래 분사, 레이저와 전압 펄스 조정 등이 있다.

3.두꺼운 막 집적 회로 공정은 실크스크린 인쇄 공정으로 저항, 매체 및 도체 도료를 산화 알루미늄, 산화 베릴륨 세라믹 또는 탄화 실리콘 라이닝 바닥에 축적합니다.전적 과정은 가는 실크스크린을 사용하여 각종 막의 도안을 만드는 것이다.이런 도안은 사진 촬영 방법으로 만들어졌으며, 무릇 도료를 축적하지 않는 곳은 모두 라텍스로 그물 구멍을 막았다.산화알루미늄 기판은 세척을 거친 후 전도성 도료를 인쇄하여 내부 연결선, 저항 단말기 용접구역, 칩 접착구역, 콘덴서의 바닥 전극과 도체막을 만든다.제조부품은 건조를 거친후 750~950 ℃ 사이의 온도에서 말려서 성형하고 접착제를 휘발하여 도체재료를 소결한후 인쇄와 소성공법으로 저항, 용량, 다접, 절연체와 색봉층을 제조한다.유원 부품은 저공용접, 재류용접, 저용접점 볼록점 역조립용접 또는 빔식 도선 등 공예로 제작한 후 불에 탄 기판에 장착하면 용접에 도선이 되어 두꺼운 막 회로를 만든다.

두꺼운 막 집적 회로

두꺼운 막 회로의 막층 두께는 일반적으로 7~40마이크로미터이다.두꺼운 막 공예로 다층 배선을 제조하는 공예가 비교적 편리하고 다층 공예의 상용성이 좋아 2차 집적의 조립 밀도를 크게 높일 수 있다.이밖에 플라즈마 스프레이, 화염 스프레이, 인포 공예 등은 모두 새로운 두꺼운 막 공예 기술이다.박막집적회로와 마찬가지로 두꺼운 막집적회로는 두꺼운 막트랜지스터 때문에 아직 실용적이지 못하며 실제로도 혼합공법을 채용한다.

4.공정특징 단편집적회로와 박막과 두꺼운 막집적회로 이 세가지 공정방식은 각기 특징이 있어 서로 보충할수 있다.유니버설 회로와 표준 회로의 수량이 많아 단일 집적 회로를 사용할 수 있다.수요량이 적거나 비표준회로는 일반적으로 혼합공정방식, 즉 표준화된 단편집적회로를 채용하고 유원과 무원소자를 더한 혼합집적회로를 선택한다.두꺼운 막, 박막 집적 회로는 일부 응용에서 서로 교차한다.두꺼운 막 공예에 사용되는 공예 설비는 비교적 간단하고 회로 설계가 유연하며 생산 주기가 짧고 열 방출이 양호하기 때문에 고압, 고공률과 무원소자 공차 요구가 그리 까다롭지 않은 회로에서 비교적 광범위하게 사용된다.또한, 두꺼운 막 회로는 공정 제조에서 다층 배선을 쉽게 실현할 수 있기 때문에, 단일 집적 회로 능력을 초과하는 비교적 복잡한 응용 방면에서 대규모 집적 회로 칩을 초대형 집적 회로로 조립할 수 있고, 단일 기능 또는 다기능 단일 집적 회로 칩을 다기능 부품 심지어 작은 전체 기계로 조립할 수 있다.

5. 사용과 주의사항 (1) 집적회로는 사용시 극한치를 초과하는것을 허용하지 않으며 전원전압변화가 정격치의 10% 를 초과하지 않을 경우 전기매개변수는 규범치를 부합해야 한다.회로가 사용 중인 전원 공급 장치가 연결되거나 끊어질 때 순간 전압이 발생해서는 안 되며, 그렇지 않으면 회로가 뚫릴 수 있다.

(2) 집적회로의 사용온도는 일반적으로 -30~85℃ 사이이므로 시스템을 설치할 때 될수록 열원에서 멀어져야 한다.

(3) 집적회로가 수작업으로 용접할 경우 45W 이상의 전기인두를 사용할 수 없으며 연속 용접 시간은 10S를 초과하지 않아야 한다.

(4) MOS 집적회로의 경우 울타리의 정전기 감지가 뚫리는 것을 방지해야 한다.

이상은 바로 집적회로공예의 소개이다.현재 단일 집적회로는 더 높은 집적도로 발전하는 것 외에 고출력, 선형, 고주파 회로와 아날로그 회로 방면으로도 발전하고 있다.그러나 마이크로파 집적회로, 비교적 큰 출력 집적회로 방면에서 박막, 두꺼운 막 혼합 집적회로는 아직 우월성을 가지고 있다.구체적인 선택에 있어서 흔히 각종 단편집적회로와 두꺼운 막, 박막집적공예를 결합시킨다. 특히 정밀저항네트워크와 저용네트워크 기판은 두꺼운 막저항과 도대로 조립된 기판에 붙여 복잡하고 완전한 회로로 설치한다.필요한 경우 개별 초소형 컴포넌트를 연결하여 부품 또는 전체 시스템을 구성할 수도 있습니다.