在同一個(gè)基片上用蒸發(fā)、濺射、電鍍等薄膜工藝制成無(wú)源網(wǎng)路,并組裝上分立的微型元件、器件,外加封裝而成的混合集成電路。按無(wú)源網(wǎng)路中元件參數(shù)的集中和分布情況，薄膜集成電路分為集中參數(shù)和分布參數(shù)兩種。前者適用范圍從低頻到微波波段，后者只適用于微波波段。
然而用絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)等厚膜工藝在同一基片上制作無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，并在其上組裝分立的半導(dǎo)體器件芯片或單片集成電路或微型元件，再外加封裝而成的混合集成電路。厚膜混合集成電路是一種微型電子功能部件。

1.特點(diǎn)與應(yīng)用 　

（1）與厚膜混合集成電路相比較，薄膜電路的特點(diǎn)是所制作的元件參數(shù)范圍寬、精度高、溫度頻率特性好，可以工作到毫米波段。并且集成度較高、尺寸較小。但是所用工藝設(shè)備比較昂貴、生產(chǎn)成本較高。薄膜混合集成電路適用于各種電路，特別是要求精度高、穩(wěn)定性能好的模擬電路。與其他集成電路相比，它更適合于微波電路。

（2）與薄膜混合集成電路相比，厚膜混合集成電路的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)更為靈活、工藝簡(jiǎn)便、成本低廉，特別適宜于多品種小批量生產(chǎn)。在電性能上，它能耐受較高的電壓、更大的功率和較大的電流。厚膜微波集成電路的工作頻率可以達(dá)到 4HZ以上。它適用于各種電路，特別是消費(fèi)類和工業(yè)類電子產(chǎn)品用的模擬電路。帶厚膜網(wǎng)路的基片作為微型印制線路板已得到廣泛的應(yīng)用。

2.主要工藝 　

（1）薄膜混合集成電路所用基片有多種，最常用的是玻璃基片,其次是微晶玻璃和被釉陶瓷基片,有時(shí)也用藍(lán)寶石和單晶硅基片。為了實(shí)現(xiàn)緊密組裝和自動(dòng)化生產(chǎn)，一般使用標(biāo)準(zhǔn)基片。

在基片上形成薄膜有多種方法。制造薄膜網(wǎng)路常用物理汽相淀積(PVD)法,有時(shí)還用陽(yáng)極氧化或電鍍法。在物理汽相淀積法中，最常用的是蒸發(fā)工藝和濺射工藝。這兩種工藝都是在真空室中進(jìn)行的，所以統(tǒng)稱為真空成膜法。用這兩種方法，可以制造無(wú)源網(wǎng)路中的無(wú)源元件、互連線、絕緣膜和保護(hù)膜。陽(yáng)極氧化法可以形成介質(zhì)膜，并能調(diào)整電阻膜的阻值。在制造分布參數(shù)微波混合集成電路時(shí)，用電鍍法增加薄膜微帶線的厚度，以減少功耗。

（2）根據(jù)電路圖先劃分若干個(gè)功能部件圖,然后用平面布圖方法轉(zhuǎn)化成基片上的平面電路布置圖，再用照相制版方法制作出絲網(wǎng)印刷用的厚膜網(wǎng)路模板。厚膜混合集成電路最常用的基片是含量為96％和85％的氧化鋁陶瓷；當(dāng)要求導(dǎo)熱性特別好時(shí)，則用氧化鈹陶瓷。基片的最小厚度為0.25毫米，最經(jīng)濟(jì)的尺寸為35×35～50×50毫米。在基片上制造厚膜網(wǎng)路的主要工藝是印刷、燒結(jié)和調(diào)阻。常用的印刷方法是絲網(wǎng)印刷。

絲網(wǎng)印刷的工藝過(guò)程是先把絲網(wǎng)固定在印刷機(jī)框架上，再將模版貼在絲網(wǎng)上；或者在絲網(wǎng)上涂感光膠，直接在上面制造模版,然后在網(wǎng)下放上基片,把厚膜漿料倒在絲網(wǎng)上，用刮板把漿料壓入網(wǎng)孔,漏印在基片上,形成所需要的厚膜圖形。常用絲網(wǎng)有不銹鋼網(wǎng)和尼龍網(wǎng)，有時(shí)也用聚四氟乙烯網(wǎng)。

在燒結(jié)過(guò)程中，有機(jī)粘合劑完全分解和揮發(fā)，固體粉料熔融，分解和化合，形成致密堅(jiān)固的厚膜。厚膜的質(zhì)量和性能與燒結(jié)過(guò)程和環(huán)境氣氛密切相關(guān)，升溫速度應(yīng)當(dāng)緩慢，以保證在玻璃流動(dòng)以前有機(jī)物完全排除；燒結(jié)時(shí)間和峰值溫度取決于所用漿料和膜層結(jié)構(gòu)。為防止厚膜開(kāi)裂，還應(yīng)控制降溫速度。常用的燒結(jié)爐是隧道窯。為使厚膜網(wǎng)路達(dá)到最佳性能，電阻燒成以后要進(jìn)行調(diào)阻。常用調(diào)阻方法有噴砂、激光和電壓脈沖調(diào)整等。

3.材料 　

（1）薄膜電路中主要有四種：導(dǎo)電、電阻、介質(zhì)和絕緣薄膜。導(dǎo)電薄膜用作互連線、焊接區(qū)和電容器極板。電阻薄膜形成各種微型電阻。介質(zhì)薄膜是各種微型電容器的介質(zhì)層。絕緣薄膜用作交叉導(dǎo)體的絕緣和薄膜電路的保護(hù)層。各種薄膜的作用不同，所以對(duì)它們的要求和使用的材料也不相同。

而按厚膜的性質(zhì)和用途,所用的漿料有五類:導(dǎo)體、電阻、介質(zhì)、絕緣和包封漿料。厚膜材料是一類涂料或漿料，由一種或幾種固體微粒（0.2～10微米）均勻懸浮于載體中而形成。為了便于印刷成形，漿料必須具有合適的粘度和觸變性（粘度隨外力而改變的性質(zhì)）。固體微粒是厚膜的組成部分，決定膜的性質(zhì)和用途。載體在燒結(jié)過(guò)程中分解逸出。載體至少含有三種成分，樹(shù)脂或聚合物粘合劑、溶劑和表面活化劑。粘合劑給漿料提供基本的流變特性；溶劑稀釋樹(shù)脂，隨后揮發(fā)掉，以使印刷圖樣干涸；活化劑使固體微粒被載體浸潤(rùn)并適當(dāng)分散于載體中。

（2）對(duì)導(dǎo)電薄膜的要求除了經(jīng)濟(jì)性能外，主要是導(dǎo)電率大，附著牢靠，可焊性好和穩(wěn)定性高。因尚無(wú)一種材料能完全滿足這些要求，所以必須采用多層結(jié)構(gòu)。常用的是二至四層結(jié)構(gòu)，如鉻-金（Cr-Au）、鎳鉻-金（Ni Cr-Au）、鈦-鉑-金（Ti-Pt-Au）、鈦-鈀-金（Ti-Pd-Au）、鈦-銅-金（Ti-Cu-Au）、鉻-銅-鉻-金（Cr-Cu-Cr-Au）等。微型電容器的極板對(duì)導(dǎo)電薄膜的要求略有不同，常用鋁或鉭作電容器的下極板，鋁或金作上極板。

而導(dǎo)體漿料用來(lái)制造厚膜導(dǎo)體，在厚膜電路中形成互連線、多層布線、微帶線、焊接區(qū)、厚膜電阻端頭、厚膜電容極板和低阻值電阻。焊接區(qū)用來(lái)焊接或粘貼分立元件、器件和外引線，有時(shí)還用來(lái)焊接上金屬蓋，以實(shí)現(xiàn)整塊基片的包封。厚膜導(dǎo)體的用途各異，尚無(wú)一種漿料能滿足所有這些用途的要求，所以要用多種導(dǎo)體漿料。對(duì)導(dǎo)體漿料的共同要求是電導(dǎo)大、附著牢、抗老化、成本低、易焊接。常用的導(dǎo)體漿料中的金屬成分是金或者金-鉑、鈀-金、鈀-銀、鉑-銀和鈀-銅-銀。

（3）對(duì)電阻薄膜的主要要求是膜電阻范圍寬、溫度系數(shù)小和穩(wěn)定性能好。最常用的是鉻硅系和鉭基系。在鉻硅系中有鎳-鉻(Ni-Cr)、鉻-鈷（Cr-Co）、鎳-鉻-硅（Ni-Cr-Si）、鉻-硅（Cr-Si）、鉻-氧化硅(Cr-SiO)、鎳鉻-二氧化硅（NiCr－ ）。屬于鉭基系的有鉭（Ta）、氮化鉭（Ta2N）、鉭-鋁-氮（Ta－Al－N）、 鉭-硅（Ta-Si）、鉭-氧-氮（Ta-O-N）、鉭-硅-氧（Ta-Si-O）等。

對(duì)介質(zhì)薄膜要求介電常數(shù)大、介電強(qiáng)度高、損耗角正切值小,用得最多的仍是硅系和鉭系。即氧化硅（SiO）、二氧化硅、氧化鉭和它們的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)： -SiO和 -SiO2。有時(shí)還用氧化釔，氧化鉿和鈦酸鋇等。
為了減小薄膜網(wǎng)路中的寄生效應(yīng)，絕緣薄膜的介電常數(shù)應(yīng)該很小,因而采用氧化硅（SiO）、二氧化硅、氮化硼（BN）、氮化鋁（AlN）、氮化硅 等，適合于微波電路。


（4）在厚膜導(dǎo)體漿料中，除了粒度合適的金屬粉或金屬有機(jī)化合物外，還有粒度和形狀都適宜的玻璃粉或金屬氧化物，以及懸浮固體微粒的有機(jī)載體。玻璃可把金屬粉牢固地粘結(jié)在基片上，形成厚膜導(dǎo)體。常用無(wú)堿玻璃，如硼硅鉛玻璃。
與導(dǎo)體漿料相同,電阻漿料也有三種成分：導(dǎo)體、玻璃和載體。但是，它的導(dǎo)體通常不是金屬元素，而是金屬元素的化合物，或者是金屬元素與其氧化物的復(fù)合物。常用的漿料有鉑基、釕基和鈀基電阻漿料。
厚膜介質(zhì)用來(lái)制造微型厚膜電容器。對(duì)它的基本要求是介電常數(shù)大、損耗角正切值小、絕緣電阻大、耐壓高、穩(wěn)定可靠。

介質(zhì)漿料是由低熔玻璃和陶瓷粉粒均勻地懸浮于有機(jī)載體中而制成的。常用的陶瓷是鋇、鍶、鈣的鈦酸鹽陶瓷。改變玻璃和陶瓷的相對(duì)含量或者陶瓷的成分，可以得到具有各種性能的介質(zhì)厚膜，以滿足制造各種厚膜電容器的需要。

厚膜絕緣用作多層布線和交叉線的絕緣層。對(duì)它的要求是絕緣電阻高、介電常數(shù)小，并且線膨脹系數(shù)能與其他膜層相匹配。在絕緣漿料中常用的固體粉粒是無(wú)堿玻璃和陶瓷粉粒。

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