Гибридные ИС

Данный класс ИС выполняют на изолирующей подложке, например из оксида алюминия (А1₂О₃). На поверхности подложки размещены пассивные элементы – резисторы, проводники, индуктивные катушка, конденсаторы и т. д. Дискретные активные элементы смонтированы на поверхности с помощью разнообразных технологических приемов. Указанная особенность данного класса ИС обусловила его название.

Из приведенного выше рисунка следует, что существует две разновидности гибридных ИС: тонкопленочные и толстопленочные схемы. Пассивные элементы тонкопленочных гибридных ИС выполняют путем металлизации, проводимой как химическим, так и вакуумным способами. Проводники изготовляют из золота, алюминия, никеля, меди и др. Материалом для изготовления резисторов служат сплав Ni – Cr(80/20), нитрид тантала Ta₂N и др. В качестве диэлектрика для конденсаторов используют оксид кремния и пятиоксид тантала. Толщина наносимых слоев колеблется от 0,02 до 10 мкм, что и объясняет происхождение термина «тонкопленочная гибридная ИС». Возможная область применения – производство специализированных ИС, так как эта технология является дорогой, требует особого оборудования и высокой квалификации производственного персонала.

Толщина наносимых слоев толстопленочных гибридных ИС существенно выше. Здесь пассивные элементы выполняют способом шелкографии или с помощью фотолитографической техники. Резисторы, индуктивные катушки, конденсаторы и другие элементы получают проводя шелкотрафаретную печать соответствующей краской. Затем изделия сушат при 120 °С, чтобы удалить органические растворители, придающие краске нужную вязкость, нагревают до температуры около 850 °С, осуществляя тем самым вжигание красочного слоя. Толщина слоя жидкой краски примерно 25 мкм, после термообработки она уменьшается примерно до 15 мкм. Описываемые ИС применяют в массовых изделиях, так как они являются многофункциональными и дешевле тонкопленочных, а тем более полупроводниковых ИС.

Важно отметить, что тонкопленочным и толстопленочным ИС присуще полезное свойство – их рабочие параметры можно подгонять, используя лазерный луч, струю абразива и т.д. В отличие от полупроводниковых гибридные ИС могут одновременно усиливать сигнал как по напряжению, так и по мощности; их высокие экономические показатели объясняются малым числом входящих в них элементов. Тем не менее гибридные ИС не играют главенствующей роли среди прочих интегральных схем.