Полупроводниковые микросхемы. Многокристальная и однокристальная микросхема. Гибридно-плёночные микросхемы, страница 3

Нормально закрытый транзистор. При подаче на з положительного напряжения индуцируется канал от и к с. При снижении напряжения с з происходит отсечка, электроны разбегаются. Нормально открытый транзистор со встроенным каналом.  + высокое входное сопротивление 1013 - 1015 Ом (тр-р не потребляет ток, когда не работает)

+ высокая плотность элементов, не нужна изоляция + легко реализуются логические функции. + МОП тр-р может использоваться как резистор

+ более устойчив к влиянию окружающей среды + простая технология изготовления (основная сложность - затвор) + малая потребляемая мощность

- сравнительно низкое быстродействие Там, где критично быстродействие, - используется ЭСЛ. Там, где стоимость и размеры, - МОП.


5. Пленочные элементы ИС

Элементы пленочных и гибридных ИС (резисторы, конденсаторы, индуктивности) выполняются на поверхности подложки в виде пленок резистивных, проводящих и диэлектрических материалов. В зависимости от способа формирования пленочных элементов ИС подразделяются на тонкопленочные (с толщиной слоя менее 1 микрона) и толстопленочные (с толщиной плёнки более микрона). Тонкоплёночные ИС изготавливаются методом термовакуумного осаждения и катодного распыления, а толстоплёночные – методом шелкографии с последующим вжиганием присадок. Пленочные резисторы в структурном отношении представляют собой узкую полоску резистивной пленки, снабженную пленочными контактными площадками с низким сопротивлением. Они характеризуются такими основными параметрами, как номинальное значение сопротивления R, допуск на сопротивление ± d R, мощность рассеяния Р, интервал рабочих температур D Т=T-Тн. Параметры пленочных резисторов зависят от материала резистивной пленки, способа нанесения пленки на подложку, способа получения необходимой конфигурации и других технологических факторов.  Общим требованием к параметрам пленочных резисторов является минимальная площадь, занимаемая резистором. Наиболее распространенной является конструкция резисторов прямоугольной формы как наиболее простая в конструктивном и технологическом решении. Пленочные конденсаторы во многом определяют схемотехнические и эксплуатационные характеристики ИС. Качество и надежность большинства гибридных ИС в значительной мере зависят от качества и надежности тонкопленочных конденсаторов, что определяется их конструкцией и технологией изготовления. В гибридных ИС применяют тонкопленочные и толстопленочные конденсаторы с простой прямоугольной (квадратной) и сложной формами. Пленочный конденсатор представляет собой многослойную структуру, нанесенную на диэлектрическую подложку. Для ее получения на подложку последовательно наносят три слоя: проводящий, выполняющий роль нижней обкладки, слой диэлектрика и проводящий слой, выполняющий роль верхней обкладки конденсатора. Пленочные конденсаторы характеризуются  совокупностью следующих параметров: номинальным значением емкости С, допуском на емкость ± d С , рабочим напряжением Up, диапазоном рабочих частот D f , интервалом рабочих температур D Т, надежностью и других. Конструкция пленочных конденсаторов с обкладками прямоугольной формы (а) в виде пересекающихся проводников (б): 1 - подложка; 2 - проводящий слой; 3 - слой диэлектрика; 4 - проводящий слой; 5 - компенсатор.  Конкретные значения этих параметров зависит от выбора используемых материалов для диэлектрика и обкладок, технологического способа формирования самой структуры и конструкции. Для конденсаторов небольшой емкости (десятки пикофарад) целесообразна конструкция в виде пересекающихся проводников одинаковой ширины, разделенным слоем диэлектрика. Емкость конденсатора данной конструкции нечувствительна к смещению обкладок из-за неточности их совмещения. Пленочные индуктивности. В тонкопленочных схемах применяют пленочные индуктивности в однослойной спирали. В качестве материала спирали обычно используют золото, так как оно обладает хорошей проводимостью. Такие спирали имеют очень малую индуктивность (единицы мкГ/см 2).  При изготовлении больших индуктивностей трудно одновременно удовлетворить двум противоречивым требованиям – уменьшить габариты и получить высокую добротность. Наиболее целесообразная форма индуктивности - квадратная.  Проводники и контактные площадки. Чаще всего в качестве проводников используется алюминий А99, реже медь, золото. Контактные площадки бывают внутренние и внешние. Внутренние используются для соединения активных элементов и могут располагаться в любом месте на подложке, внешние – для соединения микросхемы к корпусу и должны располагаться на периферии подложки. Если элементы присоединяются с помощью пайки, то контактные площадки делают из алюминия. Схема должна покрываться защитным слоем, в качестве которого может использоваться любой из диэлектриков. Защитный слой должен обязательно покрывать элементы, к точности которых предъявляются требования(R и C) и участки проводников, над которыми проходят выводы активных элементов, защитный слой не должен покрывать контактные площадки. В результате на площадке появляются следующие слои: 1.Резистивный; 2. Проводящий (НО, КП, проводники); 3. Диэлектрический; 4. Проводящий (ВО, КП, проводники); 5.Защитный.