混合集成電路
混合集成電路（hybrid integrated circuit，HIC）、混合微電路（hybrid microcircuit）、混合電路（hybrid circuit）是由，例如電晶體、二極體或單片IC等半導體器件（例如電晶體、二極體或單片IC）和例如電阻器、電感器、變壓器、和電容器等無源元件，粘合到基板或印刷電路板（PCB）上構成的小型化電子電路。[1]根據MIL-PRF-38534的定義，在印刷線路板（PWB）上具有組件的PCB不被視為真正的混合電路。
概述
[編輯]目前使用的術語「集成電路」這種單片集成電路（IC）與混合集成電路（HIC）的顯著區別在於，HIC是通過在基板上互連多個元件來製造的，而單片集成電路是在單個晶圓上完成製造步驟，然後將其切成晶片。[2]一些混合電路可能包含單片IC，特別是多晶片模組（Multi-chip module，MCM）混合電路。
混合電路可以封裝在環氧樹脂中，或者在軍事和太空應用中，將蓋子焊接到封裝上。混合電路與單片集成電路一樣，作為PCB上的一個元件；兩種類型的設備之間的區別在於它們的構造和製造方式。混合電路的優點是可以使用單片IC中無法包含的元件，例如大值電容器、繞線元件、晶體、電感器。[3]在軍事和太空應用中，許多集成電路、電晶體和二極體以其晶片形式放置在陶瓷或鈹基板上。金線或鋁線將從IC、電晶體或二極體的焊盤焊接到基板上。
厚膜技術通常用作混合集成電路的互連介質。絲網印刷厚膜互連提供了比薄膜更多功能的優點，儘管特徵尺寸可能更大，沉積電阻器的公差也更寬。多層厚膜利用絲網印刷絕緣電介質，進一步改進集成技術，以確保只在需要的地方進行層間連接。對於電路設計人員來說，一個關鍵優勢是可以完全自由地選擇厚膜技術中的電阻值。平面電阻器也採用絲網印刷，並包含在厚膜互連設計中。可以選擇電阻器的成分和尺寸，以提供所需的值。最終電阻值由設計決定，並可通過雷射微調進行調整。一旦混合電路完全裝滿元件，最終測試之前的微調可以通過主動雷射微調來實現。
20世紀60年代也開始採用薄膜技術。Ultra Electronics使用石英玻璃基板製造電路，先通過濺射沉積鉭膜，然後通過蒸發沉積一層金。隨後施加光致抗蝕劑，首先蝕刻金層以形成焊接兼容的連接焊盤。電阻網絡也是通過光致抗蝕劑和蝕刻工藝形成的。通過選擇性地對薄膜進行加工，將其修整至高精度。電容器和半導體採用LID（無引線倒置器件）形式，通過從底面有選擇地加熱基板來焊接到表面。完成的電路被封裝在鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂中。利用這些技術製作了一些定製的無源網絡，以及一些放大器和其他專用電路。據信，Ultra Electronics為協和式飛機製造的發動機控制單元中使用了一些無源網絡。
一些現代混合電路技術，例如LTCC基板混合技術，除了放置在基板表面上的組件之外，還允許將組件嵌入多層基板的層內。這項技術產生的電路在某種程度上是三維的。
其他電子混合
[編輯]在電話的早期，包含變壓器和電阻器的單獨模塊被稱為混合或混合線圈；它們已被半導體集成電路所取代。
在電晶體的早期，術語「混合電路」被用來描述同時具有電晶體和真空管的電路。例如，由於沒有合適的功率電晶體，因此音頻放大器具有用於電壓放大的電晶體，後接真空管功率輸出級。這種用法和設備已經過時，但是使用電子管前置放大器級與固態輸出級耦合的放大器仍在生產中，並被稱為混合放大器。
相關
[編輯]參考
[編輯]- ^ Tell me... Just what is a Hybrid Integrated Circuit?. ES Components. September 7, 2017 [2024年11月13日]. （原始內容存檔於2023-02-23）.
- ^ Difference between Monolithic ICs and Hybrid ICs (integrated circuits). Polytechnic Hub. March 2, 2017 [2024年11月13日]. （原始內容存檔於2023-11-30）.
- ^ William Greig, Integrated Circuit Packaging, Assembly and Interconnections, Springer Science & Business Media, 2007, ISBN 0387339132, p.62-64
