16. Гибридті интеграл микросхемалар конструкциясын түсіндіріңіз
Гибридті ИМС дайындаудың технологиялық принципі бойынша қалың пленкалы және жіңішке пленкалы деп бөлінеді. Қалың пленкалы микросхемаларды дайындау кезінде бөлуші подложкаға трафарет – тор арқылы өткізуші, резистивті және кезекті вжиганиесі бар (резисторлар, конденсаторлар, өткізгіштер) диэлектрлі композициялар қапталады. Қапталып отырған микросхемалардың элементтерін көрсетуші пленканың қалыңдығы бірден ондаған микрометр болады. Жіңішке пленкалы микросхемаларды дайындау кезінде пассивті элементтер өткізгіш, резистивті және диэлектрлі қабаттар қалыңдығы ондық және жүздік микрометр болатын ретті жолымен алады. Элементтердің керекті конфигуряциясы бұл жағдайда пленкаларды қаптау процесінде трафареттер арқылы немесе тұтас пленканы таңдаулы химиялық өңдеу арқылы жеткізіледі.
1 – сурет. Көлденең қима және гибридті ИМС – ның электрлі схемасы: а-керамикалық подложка; б-конденсатор; в-транзистор; г-резистор.
1 – суретте қарапайым электрлі тізбектегі гибридті ИМС құрылғысы суреттелген. Бұнда кремний қышқылды диэлектрик қабаты нүктелермен көрсетілген, сиретілген тік сызықтармен – хром қабаты, қою тік сызықпен – хромды никель қабаты, көлденең сызықпен – алтыннан немесе күмістен ішкісхемалы байланысқан қабаты; электрлі схема белгіленген микросхема аймақтары сандармен берілген. Гибридті ИМС – ның негізгі конструктивті элементері мыналар:активті және пассивті элементтер орналасатын подложка;пленкалы резисторлар, конденсаторлар, өткізгіштер, контакттілі алаң;ілмелі (навесный) корпуссыз шалаөткізгішті приборлар;белгілі бір жағдайларда қолданылатын ілмелі нәзік пассивті элементтер (трансформаторлар, үлкен номиналды сыйымдылықты клонденсаторлар, дросселдер);микросхема герметизациясы үшін және оның шығыстарын бекітуге арналған корпус.Гибридті ИМС – ның оңтайлы конструкциясы әртүрлі факторлармен анықталады: элементтер орамасының тығыздығымен, шашырау қуаттылығымен, элементтер номиналымен, жылдық бұйым шығуының пайызымен, бағасымен және т.б. Орама пленкалы эдементтердің көпқабатты орналасуы кезінде жоғары тығыздыққа жетеді. Дегенмен, ішкі элементтерге кіру мүмкін емес, себебі, номиналдарды шақтап келтіру мүмкіндігін қысқартады және технологиялық операциялар санын көбейтеді, сонымен қатар жылдық бұйымдардың шығыс пайызын кемітеді. Элементтердің минималды сызықты өлшемі 100 - 200 мкм болады, реттілік конденсатордың максималды аймағы 2 см2.
17.Қалың кабықты гибридті интеграл микросхема элементтерін түсіндіріңіз. Қалыңпленкалы гибридті ИМС өз алдына түйіндердің керекті санының арматурланған пассивті және активті элементтері бар керамикалық подложканы білдіреді. Подложка, пленкалы резисторлар, конденсаторлар, байланыстырғыш өткізгіштер және корпус қалыңпленкалы гибридті ИМС - ның негізгі элементтері болып табылады. Қалыңпленкалы микросхеманың подложкасына келесі шарттар ұсынылады: жақсы механикалық және диэлектрлік қасиеттер, сызықты көлемдердің міндетті нақтылығы және үстінің жоғары жиілігі, жақсы жылуөткізгіштігі және жапсырмалы материалдарға адгезия, жеткілікті термикалық және химиялық тұрақтылығы. Бұл қажеттіліктермен қалыңпленкалы микросхеманың подложкасын дайындауда қолданылатын жоғарыглиноземисті керамиканы қанағаттандырады. Көп жағдайда подложканың өлшемі 10 × 10 × 1 және 16 × 10 × 1 мм болады.
Подложкаға пленка ретінде трафарет арқылы резисторлар, конденсаторлар және байланыс өткізгіштер қапталады. Бұл мақсат үшін өткізгіштіктерге, резистивтіліктерге және диэлектрліктерге бөліп беретін арнайы пасталар қолданылады. Трафареттерді диаметрі 0,04 - 0,07 мм болатын, тот баспайтын алмас сым тор ретінде дайындайды; тордағы ұяшықтар өлшемі жүздеген миллиметр болады. Сурет қаптаудан бұрын, торды біркелкі кереді және қатты рамкаға бекітеді. Мұқият майсыздандыру мен шаюдан бұрын, торға біркелкі қабатпен фоторезист қаптайды. Фоторезист кепкеннен соң оған фототрафарет суретін жобалайды, сонымен қатар фототрафареттің тіке сызықтары тор сызықтарымен қиыстырылады. Ультрафиолетті түспен экспозициялаудан соң пленка полимеризденеді, суреттің экспозицияланбаған аймақтары ерітіледі. Сөйтіп, трафареттегі ұяшықтардың бір бөлігі керекті конфигурациямен суретті келтіре отырып ашық күйінде қалады.
Паста жағатын подложканы трафареттің астына бірнеше қашықтыққа орнатады, пастаны трафареттің жоғарысына орналастырады және трафареттегі саңылау арқылы ракельді жылжытуда торда саңылауларды көшіретін бағандар түріндегі подложкаға тасиды. Жайыла отырып, бұл бағандар трафареттегі сурет секілді құра отырып байланысады. Тор - трафарет арқылы пастаны жағу схемасы 1 - суретте көрсетілген.
1 - сурет. Тор - трафарет арқылы паста жағу схемасы:
1 - тор - трафарет; 2 - ракель; 3 - паста; 4 - подложка
Паста жағып болған соң, подложкаларды жылулық жөндеуге душар етеді. Жылулық жөндеудің режимы пеш конструкциясы мен пастаның құрамына байланысты. Пастаның жылулық жөндеуі жылдық бұйымның шығыс пайызы мен жоғары өнімділігімен қамтамасыз ететін конвейерлік пеште көптеген жағдайларда жасалады.