Решение ТОЭ онлайн
Техника высоких напряжений ТВН
Электротехника, основы электроники
Электрические измерения, электрические материалы

 
» » Сравнительные характеристики толсто- и тонкопленочных микросхем
на правах рекламы

Сравнительные характеристики толсто- и тонкопленочных микросхем

Сравнительные характеристики толсто- и тонкопленочных микросхем

В микроэлектронике используются два основных вида интегральных микросхем: пленочные и полупроводниковые ИМС.

Пленочные ИМС создаются на диэлектрической подложке путем послойного нанесения пленок различных материалов с одновременным формированием из них микроэлементов и их соединений.

Полупроводниковые ИМС создаются путем локального воздействия на микроучастки полупроводникового монокристалла и придания им свойств, соответствующих функциям микроэлементов и их соединений.

Комбинации этих технологий позволили создать гибридные и совмещенные ИМС, которые компенсируют некоторые недостатки, имеющиеся у пленочных и полупроводниковых ИМС.

Пленочная микросхема – микросхема, все элементы и межэлементные соединения которой выполнены только в виде пленок проводящих и диэлектрических материалов.

Вариантами пленочных микросхем являются тонкопленочные и толстопленочные микросхемы.

Толстопленочная микросхема с толщиной пленок 10—70 мкм, изготавливаемых методом трафаретной печати (сеткографии).

В целом толстоплёночная технология состоит из ряда последовательных идентичных циклов, структурная схема которых приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 Структурная схема толстоплёночной технологии

Рисунок 1 Структурная схема толстоплёночной технологии

В основе толстоплёночной технологии лежит использование дешёвых и высокопроизводительных процессов, требующих небольших единовременных затрат на подготовку производства, благодаря чему она оказывается экономически целесообразной и в условиях мелкосерийного производства. Высокая надёжность толстоплёночных элементов обусловлена прочным (свыше 50 кгс/см2) сцеплением с керамической подложкой, которое достигается процессом вжигания пасты в поверхностный слой керамики.

К тонкопленочным микросхемам условно относят микросхемы с толщиной пленок менее 1 мкм.

При изготовлении тонкопленочных микросхем используются многократные процессы напыления (осаждения) различных веществ через трафареты (маски) в вакууме.

Схема ТП содержит следующие этапы:

  1. составление топологии МС и масок;
  2. изготовление фотошаблонов и масок;
  3. подготовка подложек к нанесению рисунка;
  4. создание рисунков элементов схем;
  5. присоединение активных элементов и выводов к МС;
  6. подгонка пассивных элементов;
  7. герметизация МС;
  8. контроль параметров и испытание.

В технологии тонкопленочных МС используются более сложные методы осаждения материалов:

1) термовакуумное испарение;

2) катодное распыление;

3) ионно-плазменное распыление;

4) высокочастотное распыление;

5) магнетронное распыление;

6) реактивное распыление;

7) методы элионной технологии.

Различие между тонкопленочными и толстопленочными микросхемами количественное – в толщине пленок и, следовательно (другой технологический процесс), качественное – другие свойства элементов.

Существенным недостатком толстопленочных микросхем является нестабильность номинальных значений пассивных микроэлементов и относительно низкая плотность монтажа. Тонкие пленки обеспечивают плотность монтажа до 200 элементов/см3 и высокую точность элементов.

Толстопленочные микросхемы находят широкое применение в аналоговых и цифровых устройствах, требующих высокого коэффициента усиления транзисторов и резисторов с большими значениями номиналов, мощных цифровых регулирующих схемах.

Тонкопленочные технологии находят широкое применение в микро- и наноэлектронике для изготовления изделий магнито-, крио-, оптоэлектроники и для получения широкого круга оптических покрытий различного назначения.


Теги: микросхема, толстопленочная микросхема, тонкопленочная микросхема

Комментарии:

Оставить комментарий