混合集成電路是什么?有什么特點(diǎn)?
在這篇文章中,小編將為大家?guī)砘旌霞?a href="/tags/電路" target="_blank">電路的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、混合集成電路及其特點(diǎn)
混合集成電路是由半導(dǎo)體集成工藝與薄(厚)膜工藝結(jié)合而制成的集成電路?;旌霞呻娐肥窃诨嫌贸赡し椒ㄖ谱骱衲せ虮∧ぴ捌浠ミB線,并在同一基片上將分立的半導(dǎo)體芯片、單片集成電路或微型元件混合組裝,再外加封裝而成。與分立元件電路相比,混合集成電路具有組裝密度大、可靠性高、電性能好等特點(diǎn)。相對(duì)于單片集成電路,它設(shè)計(jì)靈活,工藝方便,便于多品種小批量生產(chǎn);并且元件參數(shù)范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好,可以承受較高電壓和較大功率。
混合集成電路是將一個(gè)電路中所有元件的功能部分集中在一個(gè)基片上,能基本上消除電子元件中的輔助部分和各元件間的裝配空隙和焊點(diǎn),因而能提高電子設(shè)備的裝配密度和可靠性。由于這個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),混合集成電路可當(dāng)作分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò),具有分立元件網(wǎng)路難以達(dá)到的電性能?;旌霞呻娐返牧硪粋€(gè)特點(diǎn),是改變導(dǎo)體、半導(dǎo)體和介質(zhì)三種膜的序列、厚度、面積、形狀和性質(zhì)以及它們的引出位置得到具有不同性能的無源網(wǎng)路。
為便于自動(dòng)化生產(chǎn)和在電子設(shè)備中緊密組裝,混合集成電路的制造采用標(biāo)準(zhǔn)化的絕緣基片。最常用的是矩形玻璃和陶瓷基片,可將一個(gè)或幾個(gè)功能電路制作在一塊基片上。制作過程是先在基片上制造膜式無源元件和互連線,形成無源網(wǎng)絡(luò),然后安裝上半導(dǎo)體器件或半導(dǎo)體集成電路芯片。膜式無源網(wǎng)絡(luò)用光刻制版和成膜方法制造。在基片上按照一定的工藝順序,制造出具有各種不同形狀和寬度的導(dǎo)體、半導(dǎo)體和介質(zhì)膜。把這些膜層相互組合,構(gòu)成各種電子元件和互連線。在基片上制作好整個(gè)電路以后,焊上引出導(dǎo)線,需要時(shí),再在電路上涂覆保護(hù)層,最后用外殼密封即成為一個(gè)混合集成電路。
二、混合集成電路電路布局
在進(jìn)行混合微電路的布局劃分時(shí),首先要考慮三個(gè)主要因素:輸入/輸出引腳的個(gè)數(shù),器件密度和功耗。一個(gè)實(shí)用的規(guī)則是片狀元件所占面積為基片的20%,每平方英寸耗散功率不大于2W。
在器件布置方面,原則上應(yīng)將相互有關(guān)的器件盡量靠近,將數(shù)字電路、模擬電路及電源電路分別放置,將高頻電路與低頻電路分開。易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠(yuǎn)離邏輯電路。對(duì)時(shí)鐘電路和高頻電路等主要干擾和輻射源應(yīng)單獨(dú)安排,遠(yuǎn)離敏感電路。輸入輸出芯片要位于接近混合電路封裝的I/O 出口處。
高頻元器件盡可能縮短連線,以減少分布參數(shù)和相互間的電磁干擾,易受干擾元器件不能相互離得太近,輸入輸出盡量遠(yuǎn)離。震蕩器盡可能靠近使用時(shí)鐘芯片的位置,并遠(yuǎn)離信號(hào)接口和低電平信號(hào)芯片。元器件要與基片的一邊平行或垂直,盡可能使元器件平行排列,這樣不僅會(huì)減小元器件之間的分布參數(shù),也符合混合電路的制造工藝,易于生產(chǎn)。
在混合電路基片上電源和接地的引出焊盤應(yīng)對(duì)稱布置,最好均勻地分布許多電源和接地的I/O連接。裸芯片的貼裝區(qū)連接到最負(fù)的電位平面。
在選用多層混合電路時(shí),電路板的層間安排隨著具體電路改變,但一般具有以下特征。
(1)電源和地層分配在內(nèi)層,可視為屏蔽層,可以很好地抑制電路板上固有的共模RF干擾,減小高頻電源的分布阻抗。
(2)板內(nèi)電源平面和地平面盡量相互鄰近,一般地平面在電源平面之上,這樣可以利用層間電容作為電源的平滑電容,同時(shí)接地平面對(duì)電源平面分布的輻射電流起到屏蔽作用。
(3)布線層應(yīng)盡量安排與電源或地平面相鄰以產(chǎn)生通量對(duì)消作用。
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