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摘要：混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线，并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装随着各种电子设备的体积日趋变小，功能性越来越强，可靠性要求越来越高，从而对于我们制造厚膜混合集成电路的集成度要求越来越高，对于厚膜电路的技术要求和质量要求也越来越高。
关键词：混合集成电路；制作工艺；因素
混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线，并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装，再外加封装而成。与分立元件电路相比，混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。厚膜电路孔金属化技术，充分利用氧化铝基片的原有尺寸，进行双面印刷，通过孔金属化工艺，既提高了厚膜电路的集成度，缩小了厚膜电路的体积，又减少了导线跨接工序，提高了電路的可靠性。
1混合集成电路概述
1.1混合集成电路及其特点
混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线，并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装，再外加封装而成。与分立元件电路相比，混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。混合集成电路能基本上消除电子元件中的辅助部分和各元件间的装配空隙和焊点，因而能提高电子设备的装配密度和可靠性。由于这个结构特点，混合集成电路可当作分布参数网络，具有分立元件网路难以达到的电性能。混合集成电路的另一个特点，是改变导体、半导体和介质三种膜的序列、厚度、面积、形状和性质以及它们的引出位置得到具有不同性能的无源网路。
混合集成电路具有很多优点，集中体现在以下几个方面：（1）由于混合集成电路可以使用各种电气元件，一般都采用为它专门生产的电阻、电容、集成电路、继电器、传感器等，这些元器件往往体积小，重量轻，性能千变万化。使得这种电路具有体积很小，重量很轻，又可实现其强大的功能；（2）可应用各种电路基板，例如印制电路板、电气绝缘塑料板、陶瓷基片等而具有不同的机械性能；（3）能使用各种不同的包装，例如塑封、金属、半金属封装、胶封或裸封等。因而具有不同的外形、体积和防护性能。
1.2混合集成电路的种类
制造混合集成电路常用的成膜技术有两种：网印烧结和真空制膜。用前一种技术制造的膜称为厚膜，其厚度一般在15微米以上，用后一种技术制造的膜称为薄膜，厚度从几百到几千埃。若混合集成电路的无源网路是厚膜网路，即称为厚膜混合集成电路；若是薄膜网路，则称为薄膜混合集成电路。为了满足微波电路小型化、集成化的要求，又有微波混合集成电路。这种电路按元件参数的集中和分布情况，又分为集中參数和分布参数微波混合集成电路。集中参数电路在结构上与一般的厚薄膜混合集成电路相同，只是在元件尺寸精度上要求较高。而分布参数电路则不同，它的无源网路不是由外观上可分辨的电子元件构成，而是全部由微带线构成。对微带线的尺寸精度要求较高，所以主要用薄膜技术制造分布参数微波混合集成电路。
1.3混合集成电路的应用及发展
混合集成电路的应用以模拟电路、微波电路为主，也用于电压较高、电流较大的专用电路中。例如便携式电台、机载电台、电子计算机和微处理器中的数据转换电路、数-模和模-数转换器等。在微波领域中的应用尤为突出。
混合集成技术的发展趋势是：（1）用多层布线和载带焊技术，对单片半导体集成电路进行组装和互连，实现二次集成，制作复杂的多功能、高密度大规模混合集成电路。（2）无源网路向更密集、更精密、更稳定方面发展，并且将敏感元件集成在它的无源网路中，制造出集成化的传感器。（3）研制大功率、高电压、耐高温的混合集成电路。（4）改进成膜技术，使薄膜有源器件的制造工艺实用化。⑤用带互连线的基片组装微型片状无引线元件、器件，以降低电子设备的价格和改善其性能。
2混合集成电路的制作工艺
为便于自动化生产和在电子设备中紧密组装，混合集成电路的制造采用标准化的绝缘基片。最常用的是矩形玻璃和陶瓷基片，可将一个或几个功能电路制作在一块基片上。制作过程是先在基片上制造膜式无源元件和互连线，形成无源网络，然后安装上半导体器件或半导体集成电路芯片。膜式无源网络用光刻制版和成膜方法制造。在基片上按照一定的工艺顺序，制造出具有各种不同形状和宽度的导体、半导体和介质膜。把这些膜层相互组合，构成各种电子元件和互连线。在基片上制作好整个电路以后，焊上引出导线，需要时，再在电路上涂覆保护层，最后用外壳密封即成为一个混合集成电路。厚膜电子浆料技术是厚膜技术中的核
心技术，是研制厚膜加速度传感器的物质基础；厚膜电子浆料性能的好坏直接决定了厚膜加速度传感器的性能和成品率。厚膜技术水平的高低则对厚膜加速度传感器的性能和成品率由一定的影响。
3影响制作工艺的因素
3.1原材料对制作工艺的影响
微波和毫米波薄膜混合集成电路的制作过程是在介质基片上涂覆一层或几层金属材料，经过光刻、腐蚀和电镀等工序制作成微带电路，与微波有源固态电路连接后，装配在金属屏蔽腔内便构成整个微波集成电路。在微波和毫米波薄膜混合集成电路中应用的介质材料主要有软介质材料和硬介质材料两种。其中软介质材料有纯聚四氟乙烯、玻璃加载聚四氟乙烯和高介电常数陶瓷加载聚四氟乙烯等。硬介质材料有氧化铝、玻璃、蓝宝石、石英和氧化铍等。
总之，影响混合集成电路制作工艺的因素表现在制作材料的选择上，选择什么样的材料就决定会有什么质量的产品，所以在制造混合集成电路时要充分考虑原材料的选择问题。
3.2制作技术水平对制作工艺的影响
表面贴装技术（SMT）是当代电子行业出现的最为重要的技术之一。所谓SMT是指将表面贴装元器件（无引脚或短引脚的元器件）贴、焊到电路板表面规定位置上的电路装联技术。SMT改变了以前通孔插装的电路装联方式，所用电路板无需钻插装孔而实现表面贴装。贴装元器件到互联基板或贴装基板到外壳底座上主要有环氧贴装和合金贴装两种方法。环氧贴装因其价格便宜且容易返修，约有90%的混合集成电路使用此方法贴装元器件和基板。合金贴装使用摩擦共熔或合金预制片来实现，一般用于要求散热好的高功率混合集成电路，或要求湿气含量非常低的电路；在芯片器件被贴到基板上以后，必须对它们电气互连，以便使他们具备电路的功能。对于裸芯片到厚膜基板上的互连，主要用的是线焊，超声焊采用超声波发生器产生的能量，通过磁致伸缩换能器，在超高频磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动，经过变幅杆传给劈刀，使劈刀相应振动；同时，在劈刀上施
加一定的压力。
总而言之，影响混合集成电路制作工艺的因素还表现在混合集成电路的制作技术水平上，可以说制作技术决定了混合集成电路的质量，所以要想提高混合集成电路的制作质量就要不断提高制作技术。
结束语：
随着社会的发展和科学技术水平的提升，我国在很多领域都取得了不错的成就，然而随着社会发展的需要，对于制造厚膜混合集成电路的集成度要求越来越高，对于厚膜电路的技术要求和质量要求也越来越高。而影响混合集成电路制作工艺的因素比较显而易见，所以要想提高混合集成电路的制作质量就要不断提高制作技术和完善原材料的使用。
参考文献
[1] 周德俭，吴兆华，高建凯等.微波电路互连制造技术[J].电子工艺技术， 2003
[2] 孙海.射频和微波混合电路）基础、材料和工艺[M].北京：电子工业出版社， 2006
[3] 姜永娜，孙丽丽.薄膜集成电路合金贴装常见问题分析[J].电子工艺技术， 2007
关键词：混合集成电路；制作工艺；因素
混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线，并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装，再外加封装而成。与分立元件电路相比，混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。厚膜电路孔金属化技术，充分利用氧化铝基片的原有尺寸，进行双面印刷，通过孔金属化工艺，既提高了厚膜电路的集成度，缩小了厚膜电路的体积，又减少了导线跨接工序，提高了電路的可靠性。
1混合集成电路概述
1.1混合集成电路及其特点
混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线，并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装，再外加封装而成。与分立元件电路相比，混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。混合集成电路能基本上消除电子元件中的辅助部分和各元件间的装配空隙和焊点，因而能提高电子设备的装配密度和可靠性。由于这个结构特点，混合集成电路可当作分布参数网络，具有分立元件网路难以达到的电性能。混合集成电路的另一个特点，是改变导体、半导体和介质三种膜的序列、厚度、面积、形状和性质以及它们的引出位置得到具有不同性能的无源网路。
混合集成电路具有很多优点，集中体现在以下几个方面：（1）由于混合集成电路可以使用各种电气元件，一般都采用为它专门生产的电阻、电容、集成电路、继电器、传感器等，这些元器件往往体积小，重量轻，性能千变万化。使得这种电路具有体积很小，重量很轻，又可实现其强大的功能；（2）可应用各种电路基板，例如印制电路板、电气绝缘塑料板、陶瓷基片等而具有不同的机械性能；（3）能使用各种不同的包装，例如塑封、金属、半金属封装、胶封或裸封等。因而具有不同的外形、体积和防护性能。
1.2混合集成电路的种类
制造混合集成电路常用的成膜技术有两种：网印烧结和真空制膜。用前一种技术制造的膜称为厚膜，其厚度一般在15微米以上，用后一种技术制造的膜称为薄膜，厚度从几百到几千埃。若混合集成电路的无源网路是厚膜网路，即称为厚膜混合集成电路；若是薄膜网路，则称为薄膜混合集成电路。为了满足微波电路小型化、集成化的要求，又有微波混合集成电路。这种电路按元件参数的集中和分布情况，又分为集中參数和分布参数微波混合集成电路。集中参数电路在结构上与一般的厚薄膜混合集成电路相同，只是在元件尺寸精度上要求较高。而分布参数电路则不同，它的无源网路不是由外观上可分辨的电子元件构成，而是全部由微带线构成。对微带线的尺寸精度要求较高，所以主要用薄膜技术制造分布参数微波混合集成电路。
1.3混合集成电路的应用及发展
混合集成电路的应用以模拟电路、微波电路为主，也用于电压较高、电流较大的专用电路中。例如便携式电台、机载电台、电子计算机和微处理器中的数据转换电路、数-模和模-数转换器等。在微波领域中的应用尤为突出。
混合集成技术的发展趋势是：（1）用多层布线和载带焊技术，对单片半导体集成电路进行组装和互连，实现二次集成，制作复杂的多功能、高密度大规模混合集成电路。（2）无源网路向更密集、更精密、更稳定方面发展，并且将敏感元件集成在它的无源网路中，制造出集成化的传感器。（3）研制大功率、高电压、耐高温的混合集成电路。（4）改进成膜技术，使薄膜有源器件的制造工艺实用化。⑤用带互连线的基片组装微型片状无引线元件、器件，以降低电子设备的价格和改善其性能。
2混合集成电路的制作工艺
为便于自动化生产和在电子设备中紧密组装，混合集成电路的制造采用标准化的绝缘基片。最常用的是矩形玻璃和陶瓷基片，可将一个或几个功能电路制作在一块基片上。制作过程是先在基片上制造膜式无源元件和互连线，形成无源网络，然后安装上半导体器件或半导体集成电路芯片。膜式无源网络用光刻制版和成膜方法制造。在基片上按照一定的工艺顺序，制造出具有各种不同形状和宽度的导体、半导体和介质膜。把这些膜层相互组合，构成各种电子元件和互连线。在基片上制作好整个电路以后，焊上引出导线，需要时，再在电路上涂覆保护层，最后用外壳密封即成为一个混合集成电路。厚膜电子浆料技术是厚膜技术中的核
心技术，是研制厚膜加速度传感器的物质基础；厚膜电子浆料性能的好坏直接决定了厚膜加速度传感器的性能和成品率。厚膜技术水平的高低则对厚膜加速度传感器的性能和成品率由一定的影响。
3影响制作工艺的因素
3.1原材料对制作工艺的影响
微波和毫米波薄膜混合集成电路的制作过程是在介质基片上涂覆一层或几层金属材料，经过光刻、腐蚀和电镀等工序制作成微带电路，与微波有源固态电路连接后，装配在金属屏蔽腔内便构成整个微波集成电路。在微波和毫米波薄膜混合集成电路中应用的介质材料主要有软介质材料和硬介质材料两种。其中软介质材料有纯聚四氟乙烯、玻璃加载聚四氟乙烯和高介电常数陶瓷加载聚四氟乙烯等。硬介质材料有氧化铝、玻璃、蓝宝石、石英和氧化铍等。
总之，影响混合集成电路制作工艺的因素表现在制作材料的选择上，选择什么样的材料就决定会有什么质量的产品，所以在制造混合集成电路时要充分考虑原材料的选择问题。
3.2制作技术水平对制作工艺的影响
表面贴装技术（SMT）是当代电子行业出现的最为重要的技术之一。所谓SMT是指将表面贴装元器件（无引脚或短引脚的元器件）贴、焊到电路板表面规定位置上的电路装联技术。SMT改变了以前通孔插装的电路装联方式，所用电路板无需钻插装孔而实现表面贴装。贴装元器件到互联基板或贴装基板到外壳底座上主要有环氧贴装和合金贴装两种方法。环氧贴装因其价格便宜且容易返修，约有90%的混合集成电路使用此方法贴装元器件和基板。合金贴装使用摩擦共熔或合金预制片来实现，一般用于要求散热好的高功率混合集成电路，或要求湿气含量非常低的电路；在芯片器件被贴到基板上以后，必须对它们电气互连，以便使他们具备电路的功能。对于裸芯片到厚膜基板上的互连，主要用的是线焊，超声焊采用超声波发生器产生的能量，通过磁致伸缩换能器，在超高频磁场感应下，迅速伸缩而产生弹性振动，经过变幅杆传给劈刀，使劈刀相应振动；同时，在劈刀上施
加一定的压力。
总而言之，影响混合集成电路制作工艺的因素还表现在混合集成电路的制作技术水平上，可以说制作技术决定了混合集成电路的质量，所以要想提高混合集成电路的制作质量就要不断提高制作技术。
结束语：
随着社会的发展和科学技术水平的提升，我国在很多领域都取得了不错的成就，然而随着社会发展的需要，对于制造厚膜混合集成电路的集成度要求越来越高，对于厚膜电路的技术要求和质量要求也越来越高。而影响混合集成电路制作工艺的因素比较显而易见，所以要想提高混合集成电路的制作质量就要不断提高制作技术和完善原材料的使用。
参考文献
[1] 周德俭，吴兆华，高建凯等.微波电路互连制造技术[J].电子工艺技术， 2003
[2] 孙海.射频和微波混合电路）基础、材料和工艺[M].北京：电子工业出版社， 2006
[3] 姜永娜，孙丽丽.薄膜集成电路合金贴装常见问题分析[J].电子工艺技术， 2007