วงจรรวมท่อโลหะปั๊มเปลือก

1. กระบวนการวงจรรวมชิ้นเดียวใช้ชุดของเทคโนโลยีกระบวนการระนาบเช่นการบดการขัดออกซิเดชันการแพร่กระจายการพิมพ์หินการขยายตัวการระเหยและอื่น ๆ เพื่อผลิตทรานซิสเตอร์ไดโอดความต้านทานและความจุและชิ้นส่วนอื่น ๆ ในชิ้นเล็ก ๆ ของซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวในเวลาเดียวกันและใช้เทคโนโลยีการแยกบางอย่างเพื่อให้แต่ละองค์ประกอบแยกจากกันในคุณสมบัติทางไฟฟ้า จากนั้นระเหยชั้นอลูมิเนียมบนพื้นผิวของแผ่นซิลิกอนและสลักเป็นกราฟิกที่เชื่อมต่อกันด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์หินเพื่อให้องค์ประกอบเชื่อมต่อกันเป็นวงจรที่สมบูรณ์ตามความต้องการเพื่อสร้างวงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์ชิ้นเดียว

วงจรรวมชิ้นเดียว

ด้วยการพัฒนาวงจรรวมแบบชิ้นเดียวตั้งแต่ขนาดเล็กขนาดกลางไปจนถึงวงจรรวมขนาดใหญ่และขนาดใหญ่เทคโนโลยีกระบวนการระนาบได้รับการพัฒนา ตัวอย่างเช่นการเติมสารกระจายเปลี่ยนไปใช้กระบวนการเติมไอออน แสงอัลตราไวโอเลตปกติพิมพ์หินได้พัฒนาเป็นชุดของเทคโนโลยีการประมวลผลที่ละเอียดอ่อนเช่นการใช้แผ่นรับแสงอิเล็กตรอนการแกะสลักพลาสม่าการกัดไอออนปฏิกิริยา ฯลฯ ขยายการเจริญเติบโตยังใช้เทคโนโลยีการขยายตัวของลำแสงโมเลกุลสูญญากาศสูงเป็นพิเศษ การผลิตซิลิคอนโพลีซิลิคอนไดออกไซด์และฟิล์มทู่พื้นผิวโดยใช้กระบวนการตกตะกอนของไอสารเคมี นอกเหนือจากการใช้อลูมิเนียมหรือทองแล้วเส้นบาง ๆ ที่เชื่อมต่อกันยังใช้กระบวนการต่างๆเช่นฟิล์มโพลีซิลิคอนโพลีคาร์บอเนตและฟิล์มซิลิกอนโลหะมีค่าและโครงสร้างการเชื่อมต่อหลายชั้น

วงจรรวมชิ้นเดียวเป็นวงจรรวมที่เป็นอิสระตระหนักถึงการทำงานของวงจรหน่วยและไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบภายนอก เพื่อให้บรรลุการรวมชิปเดียวจำเป็นต้องแก้ปัญหาการรวมความต้านทานส่วนประกอบตัวเก็บประจุและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่ง่ายที่จะย่อเล็กลงและปัญหาของแต่ละองค์ประกอบที่แยกจากกันในประสิทธิภาพของวงจร

2. กระบวนการวงจรรวมฟิล์มบาง วงจรทั้งหมดของทรานซิสเตอร์ไดโอดความต้านทานตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำและส่วนประกอบอื่น ๆ และการเชื่อมต่อระหว่างพวกเขาทั้งหมดที่มีความหนาต่ำกว่า 1 ไมครอนของโลหะเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์หลายชนิดของเฟสผสมโลหะโลหะผสมหรือฉนวนฟิล์มอิเล็กทริกและผ่านกระบวนการระเหยสูญญากาศกระบวนการสปัตเตอร์และการชุบและกระบวนการอื่น ๆ ทับซ้อนกัน วงจรรวมที่ทำด้วยกระบวนการนี้เรียกว่า วงจรรวมแบบเมมเบรน กระบวนการหลัก:

วงจรรวมฟิล์ม

①แบ่งชิ้นส่วนการทำงานหลายแบบตามแผนผังวงจรก่อนจากนั้นใช้วิธีแผนผังแบบแปลนเพื่อแปลงเป็นแผนผังวงจรแบบแบนบนแผ่นฐานจากนั้นใช้วิธีการถ่ายภาพเพื่อสร้างแม่แบบวงจรเครือข่ายฟิล์มหนาสำหรับการพิมพ์หน้าจอ

②กระบวนการหลักในการทำวงจรเครือข่ายฟิล์มหนาบนแผ่นฐานคือการพิมพ์การเผาและการปรับความต้านทาน วิธีการพิมพ์ที่ใช้กันทั่วไปคือการพิมพ์สกรีน

③ในระหว่างการเผากาวอินทรีย์จะสลายตัวและระเหยได้อย่างสมบูรณ์ผงของแข็งละลายสลายตัวและหลอมรวมเพื่อสร้างฟิล์มหนาที่หนาแน่นและแข็งแรง คุณภาพและประสิทธิภาพของฟิล์มหนามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับกระบวนการเผาและบรรยากาศแวดล้อม อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นควรช้าเพื่อให้แน่ใจว่าสารอินทรีย์จะถูกแยกออกอย่างสมบูรณ์ก่อนการไหลของแก้ว เวลาในการเผาและอุณหภูมิสูงสุดขึ้นอยู่กับโครงสร้างชั้นของสารละลายและฟิล์มที่ใช้ เพื่อป้องกันการแตกของฟิล์มหนาคุณควรควบคุมความเร็วในการลดอุณหภูมิ เตาเผาที่ใช้กันทั่วไปคือเตาเผาอุโมงค์

④เพื่อให้วงจรเครือข่ายฟิล์มหนาถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุดความต้านทานจะถูกปรับหลังจากการเผาไหม้ วิธีการปรับความต้านทานทั่วไปคือการพ่นทรายเลเซอร์และการปรับแรงดันชีพจรเป็นต้น

3. กระบวนการพิมพ์ซิลค์สกรีนสำหรับกระบวนการวงจรรวมแบบฟิล์มหนาจะสะสมความต้านทานสื่อและการเคลือบตัวนำบนอลูมิเนียมออกไซด์เซรามิคเบริลเลียมออกไซด์หรือซิลิคอนคาร์ไบด์พื้นผิว กระบวนการตกตะกอนคือการใช้ตาข่ายลวดละเอียดเพื่อสร้างรูปแบบของฟิล์มต่างๆ รูปแบบนี้ทําด้วยวิธีถ่ายภาพและทุกที่ที่ไม่สะสมสีจะปิดกั้นรูตาข่ายด้วยน้ํายาง แผ่นฐานอลูมินาถูกพิมพ์ด้วยการเคลือบเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหลังจากทำความสะอาดและทำเป็นสายเชื่อมต่อภายในพื้นที่เชื่อมขั้วความต้านทานพื้นที่ยึดชิปอิเล็กโทรดด้านล่างของตัวเก็บประจุและฟิล์มตัวนำ หลังจากการอบแห้งชิ้นส่วนจะถูกคั่วในอุณหภูมิระหว่าง 750 ~ 950 องศาเซลเซียสและขึ้นรูปสารระเหยเผาวัสดุตัวนำและต่อมาด้วยกระบวนการพิมพ์และการเผาเพื่อสร้างความต้านทานความจุจัมเปอร์ฉนวนและซีลสี อุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ทำโดยกระบวนการเช่นการเชื่อมร่วมฟิวชั่นต่ำการเชื่อม reflow การเชื่อมจุดหลอมเหลวต่ำจุดเชื่อมคว่ำหรือลวดตะกั่วคาน ฯลฯ จากนั้นติดตั้งบนพื้นผิวที่ถูกเผาไหม้ลวดตะกั่วบนบัดกรีจะทำเป็นวงจรฟิล์มหนา

วงจรรวมฟิล์มหนา

ความหนาของชั้นฟิล์มของวงจรฟิล์มหนาโดยทั่วไปคือ 7 ~ 40 ไมครอน กระบวนการเตรียมสายไฟหลายชั้นด้วยกระบวนการฟิล์มหนาค่อนข้างสะดวกและความเข้ากันได้ของกระบวนการหลายชั้นนั้นดีซึ่งสามารถปรับปรุงความหนาแน่นของการประกอบแบบบูรณาการทุติยภูมิได้อย่างมาก นอกจากนี้การฉีดพ่นพลาสม่าการฉีดพ่นเปลวไฟการพิมพ์และการติดกระบวนการ ฯลฯ เป็นเทคโนโลยีกระบวนการฟิล์มหนาใหม่ คล้ายกับวงจรรวมแบบฟิล์มบางวงจรรวมแบบฟิล์มหนาเนื่องจากทรานซิสเตอร์ฟิล์มหนายังไม่สามารถใช้งานได้จริง

4. คุณสมบัติกระบวนการ วงจรรวมชิ้นเดียวและฟิล์มบางและวงจรรวมฟิล์มหนาสามวิธีการกระบวนการมีลักษณะของแต่ละบุคคลและสามารถเติมเต็มซึ่งกันและกัน จำนวนวงจรสากลและวงจรมาตรฐานมีขนาดใหญ่สามารถใช้วงจรรวมชิ้นเดียว วงจรที่ต้องการปริมาณน้อยหรือไม่ได้มาตรฐานโดยทั่วไปจะเลือกวิธีการผสมซึ่งก็คือการใช้วงจรรวมชิ้นเดียวที่ได้มาตรฐานบวกวงจรรวมแบบผสมของส่วนประกอบที่ใช้งานและพาสซีฟ ฟิล์มหนา, วงจรรวมฟิล์มบางจะข้ามกันและกันในบางโปรแกรม อุปกรณ์กระบวนการที่ใช้ในกระบวนการฟิล์มหนาค่อนข้างง่ายการออกแบบวงจรที่ยืดหยุ่นวงจรการผลิตสั้นและการกระจายความร้อนที่ดี ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรที่มีความทนทานต่อแรงดันสูงพลังงานสูงและส่วนประกอบแบบพาสซีฟน้อยลง นอกจากนี้เนื่องจากวงจรฟิล์มหนาสามารถบรรลุการเดินสายไฟหลายชั้นในการผลิตกระบวนการในการประยุกต์ใช้ที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเกินความสามารถของวงจรรวมชิ้นเดียวชิปวงจรรวมขนาดใหญ่สามารถประกอบเป็นวงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษและยังสามารถประกอบชิปวงจรรวมชิ้นเดียวหรือมัลติฟังก์ชั่นลงในส่วนประกอบอเนกประสงค์และแม้กระทั่งเครื่องทั้งขนาดเล็ก

5. การใช้งานกับข้อควรระวัง (1) วงจรรวมไม่ได้รับอนุญาตให้เกินขีด จำกัด ในการใช้งานและพารามิเตอร์ไฟฟ้าควรเป็นไปตามข้อกำหนดเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 10% ของการจัดอันดับ วงจรไฟฟ้าต้องไม่มีแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะเมื่อเปิดและปิดไฟที่ใช้มิฉะนั้นจะทำให้วงจรเสีย

(2) อุณหภูมิการใช้งานของวงจรรวมโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง -30 ~ 85 ℃และควรพยายามอยู่ห่างจากแหล่งความร้อนเมื่อติดตั้งระบบ

(3) เมื่อวงจรรวมถูกบัดกรีด้วยมือไม่ควรใช้หัวแร้งไฟฟ้ามากกว่า 45 วัตต์เวลาในการบัดกรีอย่างต่อเนื่องไม่ควรเกิน 10 วินาที

(4) สำหรับวงจรรวม MOS เพื่อป้องกันไม่ให้ประตูเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตพังทลายลง

ข้างต้นคือการแนะนํากระบวนการวงจรรวม ปัจจุบันวงจรรวมแบบชิ้นเดียวนอกเหนือจากการพัฒนาไปสู่การรวมที่สูงขึ้นแล้ว ยังกําลังพัฒนาไปสู่วงจรพลังงานสูง วงจรเชิงเส้น วงจรความถี่สูงและวงจรอะนาล็อก อย่างไรก็ตามวงจรรวมไมโครเวฟวงจรรวมพลังงานสูงฟิล์มบางวงจรรวมไฮบริดฟิล์มหนายังมีความเหนือกว่า ในการเลือกที่เฉพาะเจาะจงวงจรรวมชิ้นเดียวทุกชนิดและกระบวนการรวมฟิล์มหนาและฟิล์มมักจะรวมเข้าด้วยกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเช่นเครือข่ายความต้านทานที่แม่นยำและแผ่นฐานเครือข่ายการปิดกั้นถูกวางบนแผ่นฐานที่ประกอบโดยความต้านทานฟิล์มหนาและสายพานนำเป็นวงจรที่ซับซ้อนและสมบูรณ์ ส่วนประกอบขนาดเล็กพิเศษแต่ละชิ้นสามารถติดตั้งได้หากจำเป็นส่วนประกอบหรือเครื่องทั้งหมด