混合微电路技术：第一章 混合集成电路材料

1、混合微电路技术 Hybrid Microcircuit Technology 电子封装技术专业本科课程内容第一章 绪论第二章 基片第三章 薄膜工艺第四章 厚膜工艺第五章 电阻器的调整第六章 部件选择第七章 组装工艺第八章 试验第九章 操作和净化间第十章 失效分析第十一章 多芯片模块：混合电路的新品种第十二章 设计指导第一章 混合集成电路材料 (hybrid integrated circuit)微电子材料分类，工艺分类混合电路的定义、特性混合电路的发展混合电路的应用1. 微电子材料分类1.1 导体1.2 绝缘体(固体,液体,气体)电阻率范围几Mcm到大于1014cm1.3 半导体电阻率范围几c

2、m到105cm1.1 导体金属导体的电阻率外层电子数量少，原子核对核外电子的束缚较小，很容易脱离，导电性好。IB族金属(银、铜、金)比2价、3价金属的导电性好银、铜、金、铝、钨、镍、铟、铂、钯、锡、锡-铅、铅金属符号电阻率(10-6cm)银Ag1.62铜Cu1.69金Au2.38铝Al2.62铅Pb20.651.2 绝缘体由共价键束缚，键能大，多为、和族塑料、橡皮、陶瓷、玻璃、蓝宝石、金属氧化物（氧化铝、氧化铍和二氧化硅）、金属氮化物（氮化硅，氮化铝）应用基片：将电阻、电容和金属导体做在它上面衬底：在内部产生半导体、电阻和导体区域钝化层：保护电路免受湿气和其他苛刻环境破坏1.3 半导体硅(Si

3、，6104cm), 锗(Ge，50 cm)，通过掺杂控制电阻率控制掺杂原子浓度，可制备具有放大、整流、开关、检波和调制功能的器件第族元素能量(eV)电阻率20(cm)C（金刚石）7.0106Si1.06104Ge0.750Sn（灰锡）0.081元素激活能与电阻率的对应关系载流子浓度对硅电阻率的影响 1012个硅原子中掺入10个硼原子，电导率增加1000倍1014102010-310-210-1101102103载流子浓度（原子数/cm3）10181016电阻率2. 工艺分类电子学工艺可分为制造工艺、组装工艺及第三类工艺按生产的电子产品分：第一类（单个有源器件、无源元件或集成电路）第二类产品（混

4、合微电路或多芯片模块）第三类（印刷线路组件）等按所属产品的类别分类3. 混合电路的定义、特性混合电路是一种将各种功能的片式器件在预先做好导体图案或导体/电阻组合图案的绝缘基片上进行电气互连的电路“混合”的含义：在一种结构内组合两种工艺（有源芯片器件和无源元件）按制造互连基片工艺的不同，分为薄膜或厚膜。薄膜电路：真空蒸发淀积金属化厚膜电路：丝印/烧结浆料金属化薄膜和厚膜混合封装的剖面图混合电路封装步骤200mil24in4in1in2in,0.75in1.5in片式元件粘贴到基片基片贴到封装壳内丝球焊互连外壳密封清洗、电阻退火和调整、粘接剂固化及筛选试验 尺寸混合集成电路示例引自珠海华晶电子3.

5、2.1 与印刷电路板比较高密度、小体积、轻重量（相差一个量级）预封装片电阻到丝印/淀积电阻有效的散热管理器件间距小，线宽线间隔精确，电阻精密，寄生电容电感小连接少，金属间界面少，更高的可靠性3.2.2 与单片集成电路比较开发成本低，周期短，设计灵活更好的散热、受控的阻抗和容抗，提高电路性能混合电路先进技术的开发共烧多层陶瓷基板，AlN基板，BGA(焊球阵列封装)，SiP（系统级封装）等4. 混合电路的发展基片向多层、低介、高导热方向发展材料：Al2O3，趋势侧重于高导热性和特殊性能的材料，如LTCC（低温共烧陶瓷），AlN，DBC(直接覆铜板)，被釉刚基板、金刚石、SiC，熔融石英结构：厚、薄膜多层和LTCC多层基板厚膜电子浆料的发展动向开发高分辨率(30m)的光敏厚膜导体浆料体系针对非Al2O3基片组装技术发展方向向高密度、高精细、高柔性、高可靠性和多样化方向粘贴芯片/线焊技术，焊球阵列封装，倒装焊技术向三维结构发展向SiP(系统级封装)技术发展5. 混合电