книги / Микроэлектроника. Гибридные интегральные микросхемы
.pdfтериалов и технологические возможности изготовления многоуровневой разводки. На обычных подложках ГИС не удается получить качественную разводку более двух слоев. В тонкопленочных ИМС с увеличением числа слоев возрастают паразитные связи, свойственные тон копленочному диэлектрику, особенно для ИМС, работаю щих на частотах свыше 10 МГц.
Для получения высококачественной пленочной меж слойной изоляции необходимо увеличивать толщину про водников и использовать материал с высокими изоля ционными свойствами и достаточной толщиной, что мо жет быть достигнуто в толстопленочной технологии. Од нако при этом, хотя и уменьшаются паразитные связи, возникают трудности выполнения жестких требований по плотности коммутаций. Поэтому возникает необходи мость замены обычных плат ГИС многослойными ком мутационными платами.
Основным конструктивным элементом БГИС и мик росборок является коммутационная плата, представляю щая собой систему многослойной разводки и содержа щая в отдельных случаях пленочные резисторы и кон денсаторы.
Наиболее приемлем для изготовления коммутацион ных плат технологический процесс, обладающий досто инствами тонко- и толстопленочной технологии. Сущест вует несколько вариантов изготовления коммутацион ных плат: на многослойной керамике, на гибких основа ниях (полиимидной пленке), на металлических основа ниях, покрытых диэлектрическим слоем.
Проектирование коммутационных плат с многослой ной разводкой осуществляют машинными методами. На пример, система автоматизированного проектирования «Топаз» позволяет проектировать многослойные керами ческие платы размером 100x120 мм с числом устанав ливаемых бескорпусных БИС до 250 при общем числе контактов всех корпусов на одной плате до 3000. Систе ма позволяет разводить до 18 слоев многослойной платы.
Основными преимуществами металлодиэлектриче ских плат являются: возможность создания крупно форматных коммутационных структур любой формы и размеров с высокой степенью точности и достаточной же сткостью; эффективный отвод теплоты и использование подложек в качестве заземляющей плоскости, экрана или шины питания, а также в качестве несущих элемен тов конструкций аппаратуры. Кроме того, при использо
вании таких плат снижаются масса и габариты и значи тельно повышается надежность РЭА.
В настоящее время применяется несколько типов ме таллодиэлектрических плат: стальные эмалированные, стальные с полиимидным лаком, титалановые, из аноди рованного алюминия и др. Наибольший практический интерес представляют коммутационные платы на основе анодированного алюминия в сочетании с разводкой на полиимидной пленке, при которой достигается до десяти проводящих слоев, эффективный теплоотвод и необходи мая жесткость конструкции. Функциональные устройст ва на основе таких плат в настоящее время наиболее технологичны. Они подробно рассмотрены в книге 6 на стоящей серии.
Гибридная технология микроэлектронных устройств раз вивается и совершенствуется в направлении создания кон струкций, обеспечивающих высокую плотность и точность монтажа полупроводниковых БИС и СБИС и хороший тепло отвод от этих компонентов. Для этих целей используют це лый ряд новых материалов, в частности стальные эмалиро ванные подложки в толстопленочной, технологии, алюми ниевые подложки с нанесенной на них многоуровневой тон копленочной коммутацией и полимерной межуровневой изоляцией. Определенные преимущества дает сочетание в одном изделии тонкопленочной и толстопленочной техно логии, получившей название дигибридной.
Таким образом, ГИС — широко распространенный, по стоянно совершенствующийся, развивающийся конструк тивно-технологический вариант изготовления изделий ми кроэлектроники. Создание ГИС и БГИС — одна из ступе ней микроминиатюризации микроэлектронных устройств, комплексов и систем, перспективное нацравление развития научно-технического прогресса в области микроэлектрони ки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конструирование и расчет больших гибридных интегральных схем, микросборок и аппаратуры на их основе / Под ред. Б. Ф. Вы соцкого.— М.: Радио и связь, 1981.
2. Конструирование и технология микросхем / Л. А. .Коледов,
B. А. Волков, Н. И. Докучаев и др.; Под ред. Л. А. Коледова.— М.: Высшая школа, 1984.
3.Данилин Б. С., Сырчин В. К. Магнетронные распылительные системы. — М.: Радио и связь, 1982.
4.Микросхемы и их применение / В.. А. Батушев, В. Н. Вениа
минов, В. Г Ковалев и др. — М.: Радио и связь, 1985.
5. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы /
C.В. Якубовский, Н. А. Барканов, Л. И. Ниссельсоп й др.; Под ред.
С.В. Якубовского. — М.: Радио и связь, 1985.
6. Парфенов О. Д. Технология микросхем. — М.: Высшая шко ла,’ 1986.
7. Пономарев М. Ф., Коноплев Б. Г. Конструирование и расчет микросхем и микропроцессоров. — М.: Радио и связь, 1986.
Предисловие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Введение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
ГЛАВА 1. Элементы |
и |
компоненты |
гибридных |
интегральных |
6 |
||||||
микросхем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
§ |
1.1. Подложки |
ГИС |
|
|
|
|
|
|
б |
||
§ |
1.21 Элементы |
ГИС |
|
|
|
|
|
|
8 |
||
§ |
1.3. Компоненты |
ГИС |
|
|
|
|
|
|
26 |
||
ГЛАВА 2. Технология |
производства |
гибридных интегральных |
27 |
||||||||
микросхем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
§ 2.1. Технологические маршруты производства тонкопле |
27 |
||||||||||
ночных |
ГИС |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
§ 2.2. Технологические маршруты производства толстопле |
36 |
||||||||||
ночных |
ГИС |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
§ 2.3. Нанесение тонких пленок в вакууме |
|
|
37 |
||||||||
§ 2.4. Нанесение |
толстых пленок |
|
|
|
48 |
||||||
ГЛАВА 3. Применение гибридных |
интегральных микросхем в |
57 |
|||||||||
микроэлектронной аппаратуре |
|
|
|
|
|
||||||
§ 3.1. Особенности |
применения |
гибридных |
ИМСв МЭА |
57 |
|||||||
§ 3.2. Микросхемы |
для |
телевизионных |
приемников |
59 |
|||||||
§ 3.3. Микросхемы |
для |
радиоаппаратуры |
|
|
64 |
||||||
§ 3.4. Микросхемы |
для |
автомобильной |
электроники . |
67 |
|||||||
§ 3.5. Микросхемы |
для |
магнитофонов |
и |
видеомагнито |
71 |
||||||
фонов . |
. |
. |
общего применения |
|
. |
|
|||||
§ 3.6. Микросхемы |
|
мощны |
73 |
||||||||
§ 3.7. Оптоэлектронные |
микросхемы управления |
77 |
|||||||||
ми цепями |
|
вторичных |
. |
|
. |
|
|||||
§ 3.8. Микросхемы |
источниковпитания . |
82 |
|||||||||
§ 3.9. Цифроаналоговые |
и |
аналого-цифровые |
преобра-. |
83 |
|||||||
зователн |
|
|
. |
|
|
|
. |
|
|||
§ 3.10. Большие гибридные ИМС н микросборки |
|
89 |
|||||||||
Заключение . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
93 |
||
Список литературы |
|
|
|
|
|
|
|
|
94 |
Учебное издание
М ИКРОЭЛЕКТРОНИКА Книга 4
Леонид Александрович Коледов Эльвита Михайловна Ильина
ГИБРИДНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ М ИКРОСХЕМЫ
Зав. редакцией В. И. Трефилов. Редактор Е. М. Романчук. Младший редактор И. А. Исаева. |Художественный редактор М. И. Чуринов. Обложка художника М. Н. Бернштейна. Тех нический редактор Т. Н. Полунина. Корректор Р. К. Косинова.
ИБ № 6630
Иэд. N2 ЭР-456. Сдано ■ набор 03.03.87. Подп. в печать 25.05.87. Т-10476 Формат 84Х 108'/з2. Бум. тип. № 1. Гарнитура литературная. Печать высокая. Объем 5,04 уел. печ. л. 5,46 уел. кр.-отт. 4,96 уч.-иэд. л. Тираж 50.000 экз. Зак. № 143. Цена 20 коп.
Издательство «Высшая школа», 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14.
Московская типография № 4 Союэполиграфпрома при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 129041, Москва, Б. Переяславская, 46.