Caractéristiques du circuit
Le circuit intégré hybride est un circuit qui concentre les parties fonctionnelles de tous les composants d'un circuit sur un substrat, ce qui peut essentiellement éliminer les pièces auxiliaires des composants électroniques et l'assemblage entre les composants Les vides et les joints de soudure peuvent améliorer la densité d'assemblage et la fiabilité de équipement électronique. En raison de cette caractéristique structurelle, le circuit intégré hybride peut être utilisé comme un réseau à paramètres distribués avec des performances électriques difficiles à atteindre avec un réseau à composants discrets. Une autre caractéristique des circuits intégrés hybrides est de modifier la séquence, l'épaisseur, la surface, la forme et les propriétés des trois films de conducteur, semi-conducteur et diélectrique, et leurs positions de plomb pour obtenir des réseaux passifs avec des propriétés différentes.
Types de circuits
Il existe deux techniques de formation de film couramment utilisées pour la fabrication de circuits intégrés hybrides : le frittage par sérigraphie et la formation de film sous vide. Le film fabriqué par la première technique est appelé film épais et son épaisseur est généralement supérieure à 15 microns, tandis que le film fabriqué par la dernière technique est appelé film mince et son épaisseur varie de plusieurs centaines à plusieurs milliers d'angströms. Si le réseau passif du circuit intégré hybride est un réseau à couche épaisse, on parle de circuit intégré hybride à couche épaisse ; s'il s'agit d'un réseau à couches minces, on parle de circuit intégré hybride à couches minces. Afin de répondre aux exigences de miniaturisation et d'intégration des circuits hyperfréquences, il existe des circuits intégrés hybrides hyperfréquences. Selon la concentration et la distribution des paramètres des composants, ce circuit est divisé en circuits intégrés hybrides hyperfréquences à paramètres concentrés et à paramètres distribués. La structure du circuit à paramètres localisés est la même que celle d'un circuit intégré hybride à couche épaisse général, sauf que la précision de la taille des composants est plus élevée. Le circuit de paramètres distribués est différent. Son réseau passif n'est pas composé de composants électroniques visuellement reconnaissables, mais est entièrement composé de lignes microruban. La précision dimensionnelle de la ligne microruban étant relativement élevée, la technologie des couches minces est principalement utilisée pour fabriquer des circuits intégrés hybrides hyperfréquences à paramètres distribués.
Processus de base
Afin de faciliter la production automatisée et l'assemblage serré dans les équipements électroniques, la fabrication de circuits intégrés hybrides utilise des substrats isolants normalisés. Les substrats rectangulaires en verre et en céramique sont les plus couramment utilisés. Un ou plusieurs circuits fonctionnels peuvent être fabriqués sur un même substrat. Le processus de fabrication consiste à fabriquer d'abord des composants passifs à membrane et des interconnexions sur le substrat pour former un réseau passif, puis à installer des dispositifs à semi-conducteurs ou des puces de circuits intégrés à semi-conducteurs. Le réseau passif de type film est fabriqué par des procédés de photolithographie et de formation de film. Selon une certaine séquence de processus sur le substrat, des conducteurs, des semi-conducteurs et des films diélectriques de différentes formes et largeurs sont fabriqués. Ces couches sont combinées entre elles pour former divers composants électroniques et interconnexions. Une fois l'ensemble du circuit fabriqué sur le substrat, les fils conducteurs sont soudés et, si nécessaire, une couche protectrice est appliquée sur le circuit et finalement scellée avec une coque pour devenir un circuit intégré hybride.
Développement d'applications
Les applications des circuits intégrés hybrides sont principalement les circuits analogiques et les circuits hyperfréquences, et ils sont également utilisés dans des circuits spéciaux avec une tension et un courant plus élevés. Par exemple, les circuits de conversion de données dans les stations radio portables, les stations radio aéroportées, les ordinateurs et microprocesseurs électroniques, les convertisseurs numérique-analogique et analogique-numérique, etc. L'application dans le domaine des micro-ondes est particulièrement importante.
Tendance de développement
La tendance de développement de la technologie d'intégration hybride est la suivante : Utilisez la technologie de soudage de câbles multicouches et de bandes porteuses pour assembler et interconnecter des circuits intégrés semi-conducteurs monolithiques afin de réaliser une intégration secondaire, la production de circuits intégrés hybrides complexes à grande échelle multifonctionnels et haute densité. Le réseau passif se développe pour être plus dense, plus précis et plus stable, et les composants sensibles sont intégrés dans son réseau passif pour créer un capteur intégré. Développer des circuits intégrés hybrides haute puissance, haute tension et haute température. Améliorer la technologie de formation de film pour rendre le processus de fabrication de dispositifs actifs à couche mince pratique. Assemblez des composants et des dispositifs sans fil à micropuce avec un substrat avec des lignes d'interconnexion pour réduire le prix des équipements électroniques et améliorer leurs performances.