Гибридные имс

В современных гибридных ИМС пассивные элементы, контактные площадки и внутрисхемные соединения изготавливают путем последовательного нанесения на подложку пленок из различных материалов, а активные элементы выполняют в виде отдельных навесных деталей (в миниатюрном или бескорпусном оформлении.)

В зависимости от толщины пленок различают толстопленочные (от 1 до 25 мкм) и тонкопленочные (до 1 мкм) ИМС.

Существенным недостатком толстопленочных микросхем является нестабильность номинальных значений величин пассивных элементов и относительно низкая плотность монтажа. Тонкие пленки обеспечивают более высокую плотность монтажа и высокую точность их исполнения.

Совмещение ИМС – активные элементы изготовляют в объеме полупроводникового кристалла, а пассивные элементы – методом тонкопленочной технологии на его поверхности. Т.к. каждый из этих технологических принципов имеет свои преимущества, то оба указанных типа ИМС взаимно дополняют друг друга, не конкурируя между собой.

Это самые перспективные ИМС.

Изготовление ИМС это сложный комплекс технологических приемов и операций, к которому предъявляются особые требования по чистоте применяемых материалов и производственных помещений, точности и стабильности работы оборудования, точности поддержания режимов, квалификации обслуживающего персонала.

Изготовление ведется одновременно групповым способом на автоматизированном технологическом оборудовании. Процент годности кристаллов составляет единицы или десятки процентов в зависимости от сложности ИС и площади поверхности кристалла.

2. По типу формируемых транзисторов:

- полевые (МОП),

- биполярные.

Биполярные отличаются высоким быстродействием, полевые – высокой плотностью размещения элементов и сравнительно малой потребляемой мощностью, более простой технологией, меньшими размерами.

3. По степени интеграции.

Степень интеграции – число элементов, содержащих в кристалле одной интегральной схемы.

Под элементом понимают не транзистор или диод, а узел, выполняющий элементарную операцию. Чем больше элементов, тем большие функции выполняет ИС:

- интегральные схемы (ИС) малой интеграции МИС с числом элементов до 10,

- средней степени интеграции СИС, с числом элементов от 10 до 100,

- большой степени интеграции БИС, с числом элементов от 100 до 1000,

- сверхбольшой степени интеграции СБИС, с числом элементов свыше 1000.

Большой интегральной схемой называется схема, в корпусе которой на одной пластине содержится более 100 схемных ячеек, соединенных между собой в сложную функциональную схему.

Причины перехода к БИС и СБИС-ам.

- Общая современная тенденция, связанная с интеграцией.

- Стремление сократить целый ряд операций, обладающих низкой надежностью при производстве обычных интегральных схем, (резка пластин, установка кристаллов в корпусе, присоединение кристалла к выводам).

- Получение более качественных показателей и большей надежности электронных устройств при меньших затратах (уменьшение количества сварных соединений и числа технологических операций).

Интенсивность отказов БИС всегда меньше суммы интенсивностей отказов составляющих ее схем.

В Японии разработана микросхема с памятью 160 Мбит: на кремневой пластине размеров 8.9 на 16.9 мм можно записать текст объемом 640 газетных полос (эта схема содержит около 400 млн. транзисторов, конденсаторов

и других элементов). В настоящее время выпущено микросхема с памятью 64 Гбит.

4. По виду обрабатываемой информации ИМС бывают:

- логические (цифровые),

- линейные (аналоговые)

Цифровые микросхемы используются в устройствах дискретной обработки информации, ЭВМ, системах автоматики. Активные элементы этих устройств обычно работают в ключевом режиме. Информация в таких ИС представляется определенной последовательностью сигналов в виде импульсов прямоугольной формы.

Аналоговые микросхемы используются в устройствах, осуществляющих линейные и нелинейные преобразования входных аналоговых и импульсных сигналов в виде изменяющегося уровня напряжения (или тока). Это УВЧ, УНЧ, смесители, фильтры, линии задержки и др.