19. Интеграл микросхемалар үшін төсенішке (подложка) сипаттама беріңіз
Пленкалы микросхемадағы подложкалар маңызды рөл атқарады. Біріншіден, подложка пленкалы микросхеманың конструктивті негізі болып табылады. Оған жіңішке пленка ретінде пассивті элементтерді қаптайды және аппаратурадағы микросхемаларды қосуға арналған контактілерді орналастырады. Екіншіден, подложка материалы және оның өңделуі тұндырмалы пленкалы қабаттың параметрлері мен барлық микросхемалардың сенімділігіне маңызды әсер етеді.
Подложка материалына келесі негізгі талаптар ұсынылады: жоғары салыстырмалы электрлі кедергі, кішкене қалыңдық кезіндегі механикалық беріктілігі, тұндырмалы заттарға химиялық инверттілік, бірнеше жүздеген градусқа қыздыру кезіндегі жоғары физикалық және химиялық беріктілігі, вакуумдегі газ бөлінудің болмауы және орташа құны. Сонымен қатар, подложка материалының жылулық кеңейту коэффициенті шаңдатпалы материалдың жылулық кеңейту коэффициентіне мүмкіндігінше жақын болу керек.
Әртүрлі талаптардың көп бөлігін бірдей мөлшерде қамтамасыз ететін материалдар қазіргі у ақытта жоқ. Өкінішке орай, органикалық материалдың үлкен тобы подложка ретінде қолдану мүмкін емес, себебі, микросхемаларды технологиялық өңдеу жоғарылатылған температура кезінде және вакуумде жүргізіледі. Сондықтан, подложканы дайындауға тек шыны мен керамиканы таңдайды. Бұл кезде шыны мен керамиканың кейбір түрлері ұсынылады. Пленкалы гибридті ИМС подложкасы ретінде монокристаллды қолдану оларды алу қиыншылықтарымен және жоғары құнымен шектеледі.
Боросиликатты және алюмосиликатты сорты подложкаға арналған шынылардың жақсысы болып саналады. Бұл шынылардан жапырақты прокат (листовой прокат) жолымен, жылтырға жүгінбей, айтарлықтай тегіс бет алады.
Шыныдан жасалған подложканың кемшілігіне қыздырудың жоғарылатылған қуаты кезінде қолдануға мүмкіндік бермейтін нашар жылуөткізуін жатқызуға болады. Интенсивті қыздыру кезінде "Пирекс" типті шынылар, кварц және кварцты шыны жақсырақ.
Шынымен салыстырғанда керамикалық подложканың негізгі артықшылығы - оның жоғарғы жылуөткізгіштігінде. Берил (сутас) қышқылы негізінде шыныға қарағанда керамика 200 - 250 есе үлкен жылуөткізгіштікке ие. Бірақ, тіпті қоспаларды (мысалы, алюминий қышқылы) аз қосқан кезде оның жылуөткізгіштігі бірден төмендейді. Бетінің үлкен бұдырлығы керамиканың кемшілігі болып саналады.
20. Жұқа қабықты резисторларды түсіндіріңіз
Гибридті ИМС-терде подложкасына жоғары өткізгіштігі бар контактты площадкамен аяқталатын тар жолақты жұқа пленкалы резисторларды пайдаланады (4.15 сурет). Резистивті пленкалардың сапасы меншікті беттік кедергімен ρs бағаланады. ρs мәні материалдың меншікті кедергісіне және пленканың қалыңдығына тәуелді және пленкалы резисторлар үшін кез келген өлшемдердің тұрақты квадратты формасында болады. Егер пленка квадраты бетінің меншікті ρ кедергісі а-ға тең болса, ал қалыңдығы d болса, кедергі мынағын тең:
(4.1)
Мұндағы R-дің өлшемі Ом/квадрат.
Резистивті линияның енін әдетте 0,2 мм-ден кем болмайды, себебі өте тар линия масканың немесе подложканың дефектісінен, сондай-ақ кездейсоқ шаң-тозаңның бар болуынан да үзілуге әкеледі. Сонымен қатар, линия тар болған сайын керекті кедергіні алуға шаңдану зонасы немесе маска саңылауындағы көлеңке күшті әсер ете бастайды. Тәжірибе жүзінде дәлелденгендей, тікбұрышты формалы резисторларды дайындаған дұрыс. Бір қалыңдықтағы резистивті пленкадан номиналы бойынша бір-бірінен ерекшеленетін әртүрлі кедергілерді алуға болады. Бұл үшін пленка ұзындығының оның еніне қатынасын өзгертіп отыру керек. Резисторда таралатын максималды қуат оның мүмкін болатын температурасымен шектелген және подложканың жылуөткізгіштігінен, материалынан, аудан қатынасына, подложканың бүкіл ауданына және орта температурасын салқындауын таңдап алуына тәуелді.
Резистивті пленкаларды дайындауға арналған материал уақыт бойынша тұрақты кедергілердің кең диапазонын алуды қамтамасыз ету керек, кедергінің төмен температуралық коэффициенті және жоғары коррозионды беріктілігі бар болуы керек.
4.15 сурет. Жұқа пленкалы резисторлардың конструкциялары:
1-резистивті пленка, 2-ауданның пленкалық контактілері
Жұқа пленкалы резисторларды металдардан, қорытпалардан, шалаөткізгіштерден және керметтерден (металл мен керамиканың қоспасы) жасауға болады.