Az elektronika és a mikroelektronika alapjai

3. szakasz Az integrált áramkörök elemei és alkatrészei

Téma 3.2. Hibrid integrált áramkörök elemei és alkatrészei

3.2 Hibrid integrált áramkörök elemei és összetevői

3.2.1. A hibrid integrált áramkörök összetevői és összetevői és alapvető paraméterei

A hibrid integrált áramkörök széles körben elterjedtek. amelyben a passzív elemek - film, és az aktív elemek (diódák, tranzisztorok) - napellenző-széles. Csuklós elemek a mikro-miniatűr elektronika úgynevezett normálisan csomagolatlan diódák és tranzisztorok, amelyek különálló elemek, amelyek kötődnek ( „lógott”) a megfelelő helyeken, hogy a szubsztrátum és a kapcsolódó provodnichkami vékony film áramköri elemeket. Néha a hibrid IC-k is fel lehet szerelni, és néhány passzív alkatrész, on-példa miniatűr transzformátorok. Egyes esetekben, a teljes hibrid IC félvezető áramkörök vannak szerelve. [1]

Passzív elemek. azaz az ellenállások, a kondenzátorok, a tekercsek és az elemek közötti kapcsolatok különböző hordozókon elhelyezett filmek formájában kerülnek végrehajtásra. A passzív elemek olyan vékony filmek, amelyekben a filmvastagság nem nagyobb, mint 1 μm, és vastag filmfilmek, amelyekben a filmvastagság sokkal nagyobb (tíz mikron) []. Az ilyen IC-k közötti különbség nem annyira a filmek vastagsága, mint az alkalmazások különböző technológiáiban.

A szubsztrátok üvegek, kerámiák, kvarc, zafír stb. Dielektromos lemezei, 0,5-1,0 mm vastagak, gondosan földelve és polírozva. A film ellenállások előállításánál az ellenállóképességet a hordozóra visszük fel. Ha az ellenállás ellenállása nem lehet nagyon nagy, akkor a film nagy ellenállású ötvözetből készül, például nichrome, tantál. A nagy ellenállású ellenállásokhoz fém- és kerámia keveréket használnak, amelyet cermetnek neveznek. Az ellenállásos film végein a következtetések fémfóliák formájában készülnek, amelyek ugyanakkor olyan vonalakat képeznek, amelyek az ellenállást más elemekkel összekötik. A filmellenállás ellenállása a film vastagságától és szélességétől, hosszától és anyagától függ. Az ellenállás növelése érdekében cigit alakú film ellenállásokat készítenek. A 3.2. Ábra a filmellenállások szerkezetét mutatja [1].

A filmellenállások ellenállása egyszemélyes egységekben - ohmok négyzetméterenként (Ohm / , Ohm / négyzet) fejezik ki, mivel ez a film egy négyzet alakú ellenállása nem függ a négyzet méretétől. Valójában, ha a négyzet oldalát például kétszer nagyobbra tesszük, akkor az aktuális útvonal hossza megduplázódik, de a film keresztmetszete is megduplázódik; ezért az ellenállás változatlan marad.

Az L hosszúságú film h vastagsága, h szélessége, k vastagsága és ellenállása ρ a következő:

A négyzet L = h és a film ellenállása

azaz nem függ a tér oldalainak méretétől.

A vékonyfilmes ellenállások pontosabbak és stabilabbak, mint a vastag film ellenállók, de termelésük összetettebb és drágább. Vékonyréteg ellenállásoknál az ellenállások 10-300 Ohm /  és a névleges érték 10-10 6 Ohm. Gyártásuk pontossága ± 5%, a beállítás pedig ± 0,05%.

Az illesztés az, hogy az egyik vagy másik módon az ellenállóképes réteget részben eltávolítják, és a rezisztencia, amely szándékosan valamivel kisebb, mint a szükséges, növeli a kívánt értéket. A vékonyréteg-ellenállások hõstabilitását TCR-érték jellemzi, amely körülbelül 0,2510 -4 K -1. Hosszú üzemidő esetén az ellenállások ellenállása csekély.

Vastag film ellenállások egy ellenállása 5 ohm 1 megaohm per négyzetméter, értékelés 0,5 és 5  augusztus 10 ohm nélküli precíz alatti verseny ± 15%, és a beállító ± 0,2% -a TCS körülbelül 2-10 -4 K-1. Időbeli stabilitásuk rosszabb, mint a vékonyréteg ellenállások.

A filmkondenzátorok leggyakrabban két lemezből készülnek. Az egyiket az aljzatra alkalmazzuk, és összekötő vonalként folytatjuk, majd egy dielektromos filmet alkalmazunk rá, és a második átfedést tetejére helyezzük, az összekötő vonalba is belépve (3.3. Ábra). A dielektromos kondenzátorok vastagságától függően vékony és vastag film. A szilícium, alumínium vagy titán-oxidok általában dielektrikumként szolgálnak. A fajlagos kapacitás négyzetmilliméterenként több tízezer ezer picofarádból állhat, és ennek megfelelően, 25 mm2 kondenzátor területével, névleges kapacitások érhetők el több száz-tízezer picofaradból. A gyártás pontossága ± 15%, és a TKE értéke (0,05 ÷ 0,2) 10 -4 K -1.

A vékony film kondenzátor fajlagos kapacitása

1 mm2-ig határozzuk meg

ahol ε a szigetelőanyag relatív permittivitása; d a szigetelőanyag réteg vastagsága.

Így a filmkondenzátorok kapacitív értékének nagy értékek elérése érdekében nagy dielektrikumú anyagokat kell választani, és ezekből vékony rétegeket kell készíteni.

A filmtekercsek lapos spirálok formájában készülnek, leggyakrabban egyenesen szén alakúak (3.4. Ábra) [1]. A vezető szalagok és lumenek szélessége közöttük általában néhány tíz mikrométer. Ezután 10-20 nH / mm2 fajlagos induktivitást kapunk, 25 mm2-es tartományban legfeljebb 0,5 μH induktivitás érhető el. Jellemzően ezek a tekercsek nem több, mint néhány mikroorganizmussal induktivitással készülnek. Növelje az induktivitást a ferromágneses fólia tekercsére, amely magként működik. Némely nehézség merül fel a filmtekercs belső végének kimeneti elrendezésében. Erre a célra egy dielektromos filmet kell alkalmazni a tekercs megfelelő helyére, majd egy fémfilm-és-kimenetet kell alkalmazni ezen a filmen.