1. 집적 회로란 무엇입니까? 집적 회로는 특정 공정을 사용하여 작은 실리콘 웨이퍼, 유리 또는 세라믹 회로에 필요한 트랜지스터, 다이오드, 저항기, 커패시터 및 기타 구성 요소를 만듭니다. 그런 다음 적절한 프로세스를 사용하여 이를 상호 연결하고 튜브 쉘에 패키징하면 전체 회로의 크기가 크게 줄어들고 리드 와이어 및 납땜 지점 수도 크게 줄어드는 집적 회로입니다. 집적화 개념은 1950년대 후반과 1960년대 초반에 나타났으며, 실리콘 평면 기술과 박막·후막 기술을 이용해 구현됐다. 2. 목적 집적회로에는 다양한 유형이 있으며 기능에 따라 아날로그 집적회로와 디지털 집적회로의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전자는 다양한 아날로그 전기 신호를 생성, 증폭 및 처리하는 데 사용되며 후자는 다양한 디지털 전기 신호를 생성, 증폭 및 처리하는 데 사용됩니다. 소위 아날로그 신호는 시간에 따라 진폭이 연속적으로 변하는 신호를 말합니다. 예를 들어, 사람이 마이크에 대고 말할 때 마이크에서 출력되는 오디오 신호는 아날로그 신호입니다. 라디오, 카세트 레코더, 오디오 장비 및 TV에서 수신되고 증폭되는 TV 신호도 아날로그 신호입니다. 디지털 신호라고 불리는 것은 시간에 따른 신호를 말합니다. 예를 들어 전신 코드 신호와 같이 크기와 진폭이 이산적인 값을 갖는 신호의 경우 전기 키를 누르면 전기 신호가 생성되며 생성된 전기 신호는 불연속적입니다. 이 불연속적인 전기 신호는 일반적으로 전기 펄스 또는 펄스 신호라고 하며 디지털 신호라고도 합니다. 용도에 따른 집적 회로의 분류는 다음 표에서 확인할 수 있습니다(모든 범주를 포함하지는 않음). 3. 패키징 4. 규모 집적 수준에 따라 소규모, 중규모, 4가지 범주로 나눌 수 있습니다. 규모, 대규모 및 초대형 집적 회로. 아날로그 집적 회로의 경우 더 높은 프로세스 요구 사항과 더 복잡한 회로로 인해 일반적으로 50개 미만의 구성 요소를 통합하는 것은 소규모 집적 회로, 50-100개의 구성 요소를 통합하는 것은 중간 규모 집적 회로, 100개 이상의 구성 요소를 통합하는 것으로 간주됩니다. 100개의 구성 요소는 중간 규모 집적 회로입니다. 디지털 집적 회로의 경우 일반적으로 1~10개의 등가 게이트/칩 또는 10~100개의 구성 요소/칩을 통합하는 것으로 간주됩니다. 10~100개의 등가 게이트/칩 또는 100~1000개의 구성요소/칩을 집적하는 것은 중규모 집적회로이고, 100~10,000개의 등가 게이트/칩 또는 1000~100,000개의 구성요소/칩을 집적하는 것은 대규모 집적회로이며, 10,000개 이상의 등가 게이트/칩을 통합하거나 100,000개 이상의 구성 요소/칩을 통합하는 것은 매우 큰 규모의 집적 회로입니다. 5. 기술(집적회로 기술) 전자집적기술은 실리콘 평면기술을 기반으로 하는 모놀리식 집적회로, 박막기술을 기반으로 하는 박막집적회로, 스크린 프린팅 기술을 기반으로 하는 후막집적회로로 구분된다. 모놀리식 집적 회로 공정 - 연삭, 연마, 산화, 확산, 포토리소그래피, 에피택시 성장 및 증발과 같은 일련의 평면 공정 기술을 사용하여 작은 실리콘 단일 조각에 트랜지스터, 다이오드, 저항기 및 커패시터와 같은 부품을 동시에 제조합니다. 그리고 각 구성요소를 서로 전기적으로 분리하기 위해 특정 절연 기술이 사용됩니다. 그런 다음 실리콘 웨이퍼 표면에서 알루미늄 층을 증발시키고 포토리소그래피 기술을 사용하여 상호 연결 패턴으로 에칭하여 구성 요소를 필요에 따라 완전한 회로로 상호 연결하여 반도체 모놀리식 집적 회로를 만들 수 있습니다. 모놀리식 집적회로가 중소형에서 대형, 초대형 집적회로로 발전하면서 평면 공정 기술도 발전했다. 예를 들어, 확산 도핑은 이온 주입 도핑 공정으로 대체됩니다. 기존의 자외선 리소그래피는 전자 빔 노출 제판 제작, 플라즈마 에칭, 반응성 이온 밀링 등과 같은 완전한 마이크로 가공 기술 세트로 발전했습니다. -고진공 분자 빔 에피택시 기술은 알루미늄이나 금 외에 폴리실리콘, 이산화규소 및 표면 패시베이션 필름을 제조하는 데 사용되며, 고농도로 도핑된 폴리실리콘 필름의 화학 증착 및 귀금속 실리사이드화도 얇은 배선에 사용됩니다. 라인 박막, 다층 상호 연결 구조 및 기타 프로세스. 박막 집적 회로 기술 - 전체 회로의 트랜지스터, 다이오드, 저항기, 커패시터, 인덕터 및 기타 구성 요소와 이들 사이의 상호 연결은 모두 금속, 반도체, 금속 산화물, 다양한 금속 혼합 상 및 두께의 합금으로 구성됩니다. 1 미크론 이하의 절연 유전체 필름으로 진공 증착 공정, 스퍼터링 공정, 전기 도금 등의 공정을 겹쳐서 형성됩니다. 이 공정으로 만들어진 집적회로를 박막 집적회로라고 합니다.
박막 집적 회로의 트랜지스터는 박막 기술을 사용하여 만들어지며 그 재료 구조는 두 가지 형태로 제공됩니다. ① 박막 전계 효과 카드뮴 황화물 및 카드뮴 셀렌화물 트랜지스터 트랜지스터는 텔루르, 인듐, 비소, 산화 니켈 및 기타 재료로도 만들 수 있습니다. 재료, ② 박막 열이온 증폭기. 박막 트랜지스터는 신뢰성이 낮아 실리콘 평면 기술로 만든 트랜지스터와 비교할 수 없다. 따라서 회로 전체를 박막으로 구성하는 것은 보편적인 실용 가치가 없다. 실제 응용 분야의 박막 집적 회로는 모두 하이브리드 프로세스를 사용합니다. 즉, 박막 기술은 유리, 결정화 유리, 유리 또는 광택 알루미나 세라믹 기판의 수동 부품과 회로 부품 사이의 상호 연결을 준비한 다음 집적 회로, 칩 트랜지스터, 다이오드 등의 능동 소자는 물론, 박막 공정으로 제작하기 어려운 전력 저항기, 대용량 커패시터, 인덕터 등의 부품을 열간 압착, 초음파 용접, 빔리드, 범프 등을 이용해 조립한다. 플립 칩 용접 등 완전한 회로. 후막 집적 회로 공정 - 저항기, 유전체 및 도체 코팅은 스크린 인쇄 공정을 사용하여 산화알루미늄, 산화베릴륨 세라믹 또는 탄화규소 기판에 증착됩니다. 증착 공정에서는 미세한 메쉬 스크린을 사용하여 다양한 필름 패턴을 만듭니다. 이 패턴은 사진을 이용하여 만든 것이며, 페인트가 묻지 않은 부분은 라텍스로 메쉬를 막았습니다. 알루미나 기판을 세척한 후 전도성 페인트로 인쇄하여 내부 연결 라인, 저항 단자 용접 영역, 칩 접착 영역, 커패시터 바닥 전극 및 도체 필름을 형성합니다. 부품을 건조시킨 후 750~950°C의 온도에서 소성하여 접착제를 증발시키고 도체 재료를 소결한 다음 인쇄 및 소성 공정을 통해 저항기, 커패시터, 점퍼, 절연체 및 컬러 씰을 생산합니다. 능동소자는 저밀도 퓨전 용접, 리플로우 솔더링, 저융점 범프 플립칩 용접, 빔 리드 등의 공정을 이용해 제작한 후 소성된 기판 위에 장착하고 리드를 용접해 후막 회로를 형성하는 방식이다. 후막 회로의 필름 두께는 일반적으로 7~40미크론입니다. 후막 기술을 사용하여 다층 배선을 준비하는 것이 더 편리합니다. 다층 기술은 호환성이 좋고 2차 통합의 조립 밀도를 크게 높일 수 있습니다. 또한 플라즈마 분사, 화염 분사, 인쇄 및 붙여넣기 공정은 모두 새로운 후막 공정 기술입니다. 박막 집적 회로와 유사하게, 후막 집적 회로는 후막 트랜지스터가 아직 실용적이지 않기 때문에 실제로 하이브리드 공정을 사용합니다. 모놀리식 집적 회로, 박막 및 후막 집적 회로의 세 가지 공정 방법은 고유한 특성을 가지며 서로 보완할 수 있습니다. 일반 회로와 표준 회로의 수가 많고 모놀리식 집적 회로를 사용할 수 있습니다. 소량이 필요하거나 비표준인 회로의 경우 일반적으로 하이브리드 프로세스가 사용됩니다. 즉, 표준화된 모놀리식 집적 회로와 능동 및 수동 구성 요소가 포함된 하이브리드 집적 회로가 사용됩니다. 일부 응용 분야에서는 두꺼운 필름과 얇은 필름 집적 회로가 겹칩니다. 후막 공정에 사용되는 공정 장비는 비교적 간단하고 회로 설계가 유연하며 생산주기가 짧고 열 방출이 좋기 때문에 고전압, 고전력 및 수동 부품 허용 오차 요구 사항이 있는 회로에 널리 사용됩니다. 그건 너무 까다롭지 않아요. 또한 후막 회로는 제조 공정에서 다층 배선을 쉽게 달성할 수 있기 때문에 대규모 집적 회로 칩을 모놀리식 집적 회로 또는 단일 칩의 기능을 넘어서는 보다 복잡한 애플리케이션을 위한 초대형 집적 회로로 조립할 수 있습니다. 집적 회로는 매우 큰 규모의 집적 회로로 조립될 수 있습니다. 기능적 또는 다기능 모놀리식 집적 회로 칩은 다기능 구성 요소 또는 심지어 작은 완전한 기계로 조립됩니다. 더 높은 통합 수준을 향해 발전하는 것 외에도 모놀리식 집적 회로는 고전력, 선형, 고주파 회로 및 아날로그 회로를 향해 발전하고 있습니다. 그러나 마이크로파 집적 회로 및 더 큰 전력의 집적 회로 측면에서 박막 및 후막 하이브리드 집적 회로는 여전히 장점을 가지고 있습니다. 특정 선택 측면에서 다양한 유형의 모놀리식 집적 회로는 후막 및 박막 통합 공정과 결합되는 경우가 많습니다. 특히 정밀 저항기 네트워크 및 저항기-커패시터 네트워크 기판은 후막 저항기 및 전도 스트립으로 조립된 기판에 붙여져 조립됩니다. 복잡하고 완전한 회로. 필요한 경우 개별 초소형 구성 요소를 연결하여 구성 요소나 전체 기계를 구성할 수도 있습니다.
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