薄膜混合电路的制造工艺：薄膜混合电路的制造工艺摘

原标题：薄膜混合电路的制造工艺
摘要：薄膜混合电路（HIC）是微电子技术的一个方面，微电子技术主要是微小型电子元件器件组成的电子系统。主要依靠特定的工艺在单独的基片之上(或之内)形成无源网络并互连有源器件，从而构成的微型电子电路。薄膜电路以其元件参数范围宽、精度高、稳定性能好、温度频率特性好，并且集成度较高、尺寸较小，但工艺设备昂，生产成本高。它与半导体集成电路相互补充、相互渗透，已成为集成电路的一个重要组成部分，广泛应用于低频微波电路等众多领域，对电子设备的微型化起到了重要的推动作用。
关键词：薄膜混合电路（HIC）、微电子技术(microelectronictechnology)、微型电子电路(miniatureelectroniccircuit)
引言：集成电路电路分为薄厚膜集成电路、半导体集成电路和混合集成电路。而近年来随着半导体技术和微电子技术的蓬勃发展，电子信息技术日益向微型化、高集成化、高速数据传输和高电流、高频化微波化等众多领域发展。这对电子元器件提出了尺寸微小、高频、高可靠性和高集成度的要求，工作频率和速度的提高进一步缩短信号在系统内部的传输延迟时间，小型电子元器件及印制板组装技术制造工艺的不断更新，电子技术取得了飞速的发展。厚膜混合电路的优势在于性能可靠，设计灵活，投资小，成本低，多应用高电压、大电流、大功率的场合。厚膜混合电路采用的是丝网印刷和高温烧结形成无源网络。薄膜混合电路元件参数范围宽、精度高、稳定性能好、温度频率特性好、集成度较高多用于低频微波场合。薄膜电路采用的是真空蒸发、磁控溅射等工艺方法。
1薄膜混合电路的综述
薄膜集成电路是将整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件以及它们之间的互连引线，全部用厚度在１微米以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜，并通过真空蒸发、溅射和电镀等工艺制成的集成电路。薄膜集成电路中的有源器件，即晶体管有两种材料结构形式：一种是薄膜场效应硫化镉或硒化镉晶体管，另一种是薄膜热电子放大器。更多的实用化的薄膜集成电路采用混合工艺，即用薄膜技术在玻璃、微晶玻璃、镀釉和抛光氧化铝陶瓷基片上制备无源元件和电路元件间的连线，再将集成电路、晶体管、二极管等有源器件的芯片和不使用薄膜工艺制作的功率电阻、大容量的电容器、电感等元件用热压焊接、超声焊接、梁式引线或凸点倒装焊接等方式，就可以组装成一块完整的集成电路。
在同一个基片上用蒸发、溅射、电镀等薄膜工艺制成无源网路,并组装上分立的微型元件、器件,外加封装而成的混合集成电路。所装的分立微型元件、器件，可以是微型元件、半导体芯片或单片集成电路。
按无源网路中元件参数的集中和分布情况，薄膜集成电路分为集中参数和分布参数两种。前者适用范围从低频到微波波段，后者只适用于微波波段。
1.1薄膜混合电路的特点
薄膜混合集成电路与厚膜混合集成电路相比较，其薄膜混合电路的特点是所制作的元件参数范围宽、精度高、温度频率特性好，可以工作到毫米微波段。并且集成度较高、尺寸较小。但是所用工艺设备比较昂贵、生产成本比较高。
薄膜混合集成电路适用于各种电路，特别是要求精度高、稳定性能好的模拟电路。与其他集成电路相比，它更适合于微波电路。 1.1.1薄膜混合电路的制造工艺
主要工艺薄膜混合集成电路所用基片有多种，最常用的是玻璃基片,其次是微晶玻璃和被釉陶瓷基片,有时也用蓝宝石单晶硅基片。为了实现紧密组装和自动化生产，一般使用标准基片。
在基片上形成薄膜有多种方法。制造薄膜网路常用物理汽相淀积（PVD)法,有时还有阳极氧化或电镀法。在物理汽相淀积法中，最常用的是蒸发工艺和溅射工艺。这两种工艺都是在真空室中进行的，所以统称为真空成膜法。用这两种方法，可以制造无源网路中的无源元件、互连线、绝缘膜和保护膜。阳极氧化法可以形成介质膜，并能调整电阻膜的阻值。在制造分布参数微波混合集成电路时，用电镀法增加薄膜微带线的厚度，以减少功耗。
1.1.2薄膜混合电路的制作材料
在薄膜电路中主要有四种薄膜：导电、电阻、介质和绝缘薄膜。导电薄膜用作互连线、焊接区和电容器极板。电阻薄膜形成各种微型电阻。介质薄膜是各种微型电容器的介质层。绝缘薄膜用作交叉导体的绝缘和薄膜电路的保护层。各种薄膜的作用不同，所以对它们的要求和使用的材料也不相同。