《薄厚膜集成电路》PPT课件

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1、薄/厚膜混合集成电路参考教材：薄厚膜混合集成电路，国防工业出版社，1982，胡忠胥、梁瑞林等厚薄膜混合微电子学手册，电子工业出版社，2005，TapanK.Gupta混合微电路技术手册—材料、工艺、设计、试验和生产，电子工业出版社，2004，JamesJ.Licari,LeonardR.Enlow电子封装工程，清华大学出版社，2003，田民波编著电子产品制造技术，清华大学出版社，2005，王卫平主编课程内容：混合集成电路发展简史及应用实例混合电路中常用数学模型及设计、布图规则厚膜电路工艺原理、使用材料和制作流程厚膜制造中的膜沉积技术薄膜材料的性质及薄膜膜沉积技术电阻器阻值调整技术分立元

2、器件组装技术封装技术及不同封装材料的性能多芯片模块介绍混合电路可靠性试验及失效分析第一章引言混合集成电路（HIC）、半导体集成电路（IC）与分立元器件电路现代集成电路可分为半导体集成电路和厚薄膜混合集成电路两大类，再加上散装小型元器件的微型电路，统称为微电子电路。1.分立元器件电路指电阻，电容，电感，晶体管等单一特征元件实体按照一定的电路形式，组成完成特定功能的实体。分立元器件电路—有源音箱分立元器件电路——发射机体积大，能耗高，故障率高。现主要用于实验、教学中。“用分立元件造P4的话，大概有国家大剧院那么大”2.半导体集成电路（IC）也叫单片集成电路（monolithicIC）.其电

3、路构建在单晶基片上，电路中含有有源器件（晶体管、二极管等）、无源元件（电阻、电容等）及它们之间的互连导线，几乎所有的电路元器件都是通过诸如外延生长、掩模杂质扩散、氧化物生长、氧化物刻蚀、定义图形的光刻等这些工艺制造在基片内。最后，内部接触用铝与1%-2%硅和2%-4%铜的合金做成。IC可以从不同角度分类材料Si集成电路（〉95%）绝缘体上硅（SOI）锗硅（SiGe)、砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）……特征尺寸0.25（深亚微米）0.18（超深亚微米）906545Moore定律：IC中晶体管的数目每隔两年就翻一番，芯片性能每18个月翻一番。SOI的作用——解决闩锁效应功能数字集成电

4、路（门电路、存储器、微处理器等）模拟集成电路（运算放大器、直流稳压电源、模-数）由于集成电路体积小，使电子运动距离大幅度缩小，因此速度极快且可靠性高，电子信息产品的很多核心功能都是通过集成电路来实现的。IC电路的优势仅当与其他集成电路、电阻器、电容器等以混合电路的形式实现集成时才能最佳化。3.混合集成电路（HybridIC）混合集成电路是一种将各种功能的片式器件在预先做好导体图案或导体与阻容组合图案的绝缘基片上进行电气互连的电路。之所以叫“混合”电路是因为它在一种结构内组合两种不同的工艺技术：有源芯片器件（半导体器件）和成批制造的无源器件（电阻器，导体等）分立的片式元器件有晶体管、二极

5、管、集成电路、片电阻和电容器；成批制造的元器件有导体、电阻器，有时还有电容器和电感器。片式元器件是很小的没有包封的元器件。半导体片式器件也叫裸芯片，尺寸范围从非常小（12mil见方）的单个晶体管，到大至约500mil见方高密度的集成电路（IC）广义来说，已封装好的元器件用锡焊焊到印有互连导线的陶瓷基片上的电路也可认为是混合电路。1mil=25.4=0.0254mm薄/厚膜混合集成电路：在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线，并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装，再外加封装而成。按照制作互连基片工艺的不同，分为薄膜电路与厚膜电路。HIC可视为将厚薄膜技

6、术、半导体技术和其他分立元器件技术相结合的不同的微电子元器件的互连封装技术在分类中，按互连基片的工艺可以分为薄膜和厚膜，但混合电路也可按它们的功能来分类，如数字、模拟、射频微波功率电路HIC是将分立元器件组装在电路板上的传统设计和单一单元或封装的单片集成电路的中间物。它最大的优势在于能够选择和混合不同技术从而最大限度的满足实际需要HIC代表了可以将IC与各种分立元器件在适宜的基板上精密集成的先进分装理念4.多芯片模块MCM(MultiChipModule)MCM这一术语普遍被人们接受是在20世纪90年代初。随着半导体集成电路技术的进展，出现超高速元件。若采用传统单个芯片封装的形式分别搭

7、载在印制电路板上，则芯片之间布线引起的电气信号传输延迟，跟芯片内部的延迟相比已不能忽略。因此，要实现电子设备系统整体性能的提高变得越来越困难。而若将多块芯片同时搭载在陶瓷等高密度多层基板上实现整体封装，则可以大大缩短芯片间的布线长度，减小电气信号传输延迟，这便是产生MCM的背景。将高集成度、高性能、高可靠性的集成电路裸芯片在高密度多层互连基板上用表面安装技术组装成为多种多样的电子组件、子系统或系统，称为多芯片组件。MCM将多块未封装的集成电路芯