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1. Der integrierte Schaltungsprozess mit einem Chip verwendet einen kompletten Satz planarer Prozesstechnologien wie Schleifen, Polieren, Oxidation, Diffusion, Photolithographie, epitaxiales Wachstum und Verdampfung, um gleichzeitig Transistoren, Dioden, Widerst?nde, Kondensatoren und andere Komponenten auf einem kleinen Silizium Einkristallwafer herzustellen, und verwendet bestimmte Isolationstechniken, um jede Komponente in Bezug auf elektrische Leistung voneinander zu isolieren. Dann wird eine Aluminiumschicht auf der Oberfl?che des Siliziumwafers verdampft und unter Verwendung der Photolithographie-Technologie in ein Verbindungsmuster ge?tzt, wodurch die Komponenten bei Bedarf zu einer vollst?ndigen Schaltung verbunden werden k?nnen und eine Halbleiter-Einzelchip-integrierte Schaltung erzeugt wird.

Integrierter Schaltkreis mit einem Chip

Mit der Entwicklung von Single-Chip-integrierten Schaltungen von klein bis mittelgro? bis hin zu gro?en und ultra-gro?en integrierten Schaltungen wurde auch planare Prozesstechnik entwickelt. Zum Beispiel wird Diffusionsdoping durch Ionenimplantationsdotierungsverfahren ersetzt; Die konventionelle UV-Lithographie hat sich zu einem kompletten Satz von Mikrofabrikationstechnologien entwickelt, wie Elektronenstrahl-Expositionsplatten, Plasma?tzen, reaktives Ionenmahlen usw. Epitaxiales Wachstum nimmt auch Ultra-Hochvakuum Molekularstrahl Epitaxie Technologie an; Verwendung der chemischen Dampfabscheidungstechnologie zur Herstellung von polykristallinem Silizium, Siliziumdioxid und Oberfl?chenpassivierungsfolien; Neben der Verwendung von Aluminium oder Gold übernehmen die Verbindungsdünnen Linien auch Prozesse wie chemische Dampfabscheidung stark dotierte polykristalline Siliziumdünnfilme und Edelmetallsilizid-Dünnfilme sowie mehrschichtige Verbindungsstrukturen.

Eine Single-Chip-integrierte Schaltung ist eine integrierte Schaltung, die Funktionen der Unit-Schaltung unabh?ngig ohne externe Komponenten implementiert. Um Single-Chip-Integration zu erreichen, ist es notwendig, die Integration von Widerst?nden, Kondensatoren und Leistungsger?ten, die schwer zu miniaturisieren sind, sowie das Problem der Isolierung jeder Komponente voneinander in Bezug auf die Schaltungsleistung anzugehen.

2. Der Transistor, die Diode, der Widerstand, der Kondensator, die Induktivit?t und andere Komponenten des gesamten Schaltkreises sowie ihre Verbindungen bestehen alle aus Metall, Halbleiter, Metalloxid, verschiedenen Metallmischphasen, Legierungen oder isolierenden dielektrischen Filmen mit einer Dicke von weniger als 1 Mikron und überlagert durch Vakuumverdampfungsprozess, Sputterprozess und Galvanikprozess. Die integrierte Schaltung, die durch diesen Prozess hergestellt wird, wird als Dünnschicht-integrierte Schaltung bezeichnet. Hauptprozess:

000 @ 000 Thin Film Integrated Circuit

① Nach dem Schaltplan teilen Sie es zuerst in mehrere funktionale Komponentendiagramme auf, verwenden Sie dann die planare Layoutmethode, um sie in planare Schaltungsdiagramme auf dem Substrat umzuwandeln, und verwenden Sie dann die fotografische Plattenherstellungsmethode, um Dickfilmnetzwerkvorlagen für den Siebdruck zu produzieren

② Die Hauptprozesse für die Herstellung von Dickschichtnetzen auf Substraten sind Drucken, Sintern und Widerstandsstimmung. Das übliche Druckverfahren ist der Siebdruck.

③ W?hrend des Sinterprozesses zersetzt sich das organische Bindemittel vollst?ndig und verdampft, und das feste Pulver schmilzt, zersetzt sich und verbindet sich zu einem dichten und starken dicken Film. Die Qualit?t und Leistung von Dickfilmen h?ngen eng mit dem Sinterprozess und der Umgebungsatmosph?re zusammen. Die Heizrate sollte langsam sein, um die vollst?ndige Beseitigung von organischen Stoffen zu gew?hrleisten, bevor das Glas flie?t; Die Sinterzeit und Spitzentemperatur h?ngen von der verwendeten Schlamm- und Membranstruktur ab. Um Risse des Dickfilms zu vermeiden, sollte auch die Abkühlrate kontrolliert werden. Der übliche Sinterofen ist der Tunnelofen.

④ Um eine optimale Leistung von Dickschichtnetzen zu erreichen, müssen Widerst?nde nach dem Brennen eingestellt werden. Zu den g?ngigen Widerstandsanpassungsmethoden geh?ren Sandstrahlen, Laser und Spannungsimpulsanpassung.

3. Thick Film integrierte Schaltungstechnologie verwendet Siebdruck, um Widerstand-, dielektrische und Leiterbeschichtungen auf Aluminiumoxid-, Berylliumoxidkeramik- oder Siliziumkarbid-Substraten abzulegen. Der Abscheideprozess beinhaltet die Verwendung eines feinen Drahtgeflechts, um Muster aus verschiedenen Filmen zu erstellen. Dieses Muster wird mit fotografischen Methoden hergestellt, und Latex wird verwendet, um die Maschenl?cher in allen Bereichen zu blockieren, in denen keine Beschichtung abgelagert ist. Nach der Reinigung wird das Aluminiumoxidsubstrat mit leitf?higer Beschichtung bedruckt, um interne Verbindungsleitungen, Widerstandsklemml?tbereiche, Chipadh?sionsbereiche, Kondensator-Bodenelektroden und Leiterfolien zu bilden. Nach dem Trocknen werden die Teile bei einer Temperatur zwischen 750 und 950 ℃ gebacken, um den Klebstoff zu bilden, zu verdampfen, das Leitermaterial zu sintern und dann Druck- und Brennprozesse zu verwenden, um Widerst?nde, Kondensatoren, Jumper, Isolatoren und Farbdichtungen zu produzieren. Aktive Bauelemente werden unter Verwendung von Verfahren wie geringem eutektischem Schwei?en, Reflektionsl?ten, Bump Inversion L?ten mit niedrigem Schmelzpunkt oder Strahlführung hergestellt und dann auf einem verbrannten Substrat montiert und zu Dickschichtkreisen gel?tet.

000 @ 000 Dickfilm integrierte Schaltung

Die Schichtdicke von Dickschichtkreisen betr?gt im Allgemeinen 7-40 Mikrons. Der Prozess der Vorbereitung der Mehrschichtverdrahtung unter Verwendung der Dickschichttechnologie ist relativ bequem, und die Kompatibilit?t der Mehrschichttechnologie ist gut, was die Montagedichte der sekund?ren Integration erheblich verbessern kann. Darüber hinaus sind Plasmaspritzen, Flammsprühen, Druck- und Klebeverfahren neue Dickschichtverfahrenstechnologien. ?hnlich wie Dünnschicht-integrierte Schaltungen verwenden auch Dickschicht-integrierte Schaltungen hybride Verfahren, da Dickschichttransistoren noch nicht praktikabel sind.

4. Prozesseigenschaften: Einzelchip-integrierte Schaltungen und Dünnschicht- und Dickfilm-integrierte Schaltungen haben jeweils ihre eigenen Eigenschaften und k?nnen sich gegenseitig erg?nzen. Die Anzahl der allgemeinen Schaltungen und Standardschaltungen ist gro?, und integrierte Schaltungen mit einem Chip k?nnen verwendet werden. Für Low-Demand- oder Nicht-Standard-Schaltungen wird in der Regel ein Hybrid-Verfahren verwendet, bei dem standardisierte Single-Chip-integrierte Schaltungen und Hybrid-integrierte Schaltungen mit aktiven und passiven Komponenten verwendet werden. Dickschicht- und Dünnschicht-integrierte Schaltkreise schneiden sich in bestimmten Anwendungen miteinander. Die Prozessausrüstung, die in der Dickschichttechnologie verwendet wird, ist relativ einfach, das Schaltungsdesign ist flexibel, der Produktionszyklus ist kurz und die W?rmeableitung ist gut. Daher ist es weit verbreitet in Schaltungen mit hoher Spannung, hoher Leistung und weniger strengen Toleranzanforderungen für passive Komponenten. Aufgrund der Leichtigkeit, mehrschichtige Verdrahtung im Herstellungsprozess von Dickschichtschaltungen zu erreichen, k?nnen gro?e integrierte Schaltungschips in komplexeren Anwendungen zu ultragro?en integrierten Schaltungen zusammengebaut werden, die über die M?glichkeiten von Ein-Chip-integrierten Schaltungen hinausgehen.

5. Verwendung und Vorsichtsma?nahmen: (1) Integrierte Schaltungen dürfen w?hrend des Gebrauchs ihre Grenzwerte nicht überschreiten. ?ndert sich die Netzspannung um h?chstens 10% des Nennwertes, sollten die elektrischen Parameter den angegebenen Werten entsprechen. Wenn die in der Schaltung verwendete Stromversorgung ein- und ausgeschaltet wird, darf keine momentane Spannung erzeugt werden, sonst wird der Schaltkreis abgebrochen.

(2) Die Betriebstemperatur der integrierten Schaltungen ist im Allgemeinen zwischen -30~85 ℃, und sie sollten so weit weg von W?rmequellen wie m?glich installiert werden.

(3) Beim manuellen L?ten integrierter Schaltungen sollten L?tkolben mit einer Leistung gr??er als 45W nicht verwendet werden, und die kontinuierliche L?tzeit sollte 10 Sekunden nicht überschreiten.

(4) Für integrierte MOS-Schaltungen ist es notwendig, den elektrostatischen Induktionsausfall des Tores zu verhindern.

Das obige ist eine Einführung in die integrierte Schaltungstechnik. Derzeit entwickeln sich Single-Chip-integrierte Schaltungen nicht nur in Richtung h?herer Integration, sondern auch in Richtung Hochleistungs-, Linear-, Hochfrequenz- und Analogschaltungen. Hinsichtlich integrierter Mikrowellen- und Hochleistungs-integrierter Schaltungen haben Dünnschicht- und Dickfilm-Hybrid-Schaltungen jedoch immer noch Vorteile. In der spezifischen Auswahl werden verschiedene Arten von Einzelchip-integrierten Schaltungen oft mit Dickfilm- und Dünnschicht-Integrationsprozessen kombiniert, insbesondere Pr?zisionswiderstandsnetzwerke und Widerstandskondensatornetzwerkssubstrate werden an Substraten befestigt, die aus Dickschichtwiderst?nden und Leitungsb?ndern zusammengesetzt sind, um eine komplexe und vollst?ndige Schaltung zu bilden. Bei Bedarf k?nnen einzelne ultrakleine Bauteile sogar an Formteilen oder der gesamten Maschine angeschlossen werden.