Класификација
Према концентрацији и дистрибуцији компонентних параметара у пасивној мрежи, танкослојна интегрисана кола се деле на два типа: концентрисане параметре и дистрибуиране параметре. Први је применљив од ниске фреквенције до микроталасног опсега, док је други применљив само на микроталасни опсег.
Карактеристике и примене У поређењу са дебелослојним хибридним интегрисаним колима, танкослојна кола се одликују широким спектром параметара компоненти, високом прецизношћу, добрим температурним и фреквенцијским карактеристикама и могу да раде у опсегу милиметарских таласа. И интеграција је висока, а величина је мала. Међутим, коришћена процесна опрема је релативно скупа, а трошкови производње су високи.
Танкофилна хибридна интегрисана кола су погодна за различита кола, посебно аналогна кола која захтевају високу прецизност и добру стабилност. У поређењу са другим интегрисаним колима, погоднији је за микроталасна кола.
Постоји много врста подлога које се користе у главном процесу танкослојних хибридних интегрисаних кола, најчешће коришћене су стаклене подлоге, затим стаклокерамичке и глазиране керамичке подлоге, а понекад и сафирне и монокристалне силицијумске подлоге. Да би се постигла чврста монтажа и аутоматизована производња, углавном се користе стандардне подлоге.
Постоји много начина за формирање танког филма на подлози. Метода физичког таложења паром (ПВД) се обично користи у производњи танкослојних мрежа, а понекад се користи и елоксирање или галванизација. У методи физичког таложења паром најчешће се користе процес испаравања и процес распршивања. Оба ова процеса се спроводе у вакуумској комори, па се заједно називају методама формирања вакуумског филма. Са ове две методе могу се производити пасивне компоненте, интерконекције, изолационе фолије и заштитне фолије у пасивним мрежама. Метода анодне оксидације може формирати диелектрични филм и може подесити отпор отпорног филма. Приликом производње хибридних микроталасних интегрисаних кола са дистрибуираним параметрима, галванизација се користи за повећање дебљине танкослојних микротракастих линија како би се смањила потрошња енергије.
Танкофилни материјали Постоје четири главна типа филмова у круговима танког филма: проводљиви, отпорни, диелектрични и изолациони филмови. Проводни филмови се користе као интерконективни водови, области за лемљење и кондензаторске плоче. Отпорни филм формира различите минијатурне отпорнике. Диелектрични филм је диелектрични слој различитих минијатурних кондензатора. Изолациони филм се користи као изолација попречног проводника и заштитног слоја филмског кола. Различити филмови имају различите функције, па су и њихови захтеви и материјали који се користе такође различити.
Поред економских перформанси, захтеви за проводне фолије су углавном висока проводљивост, чврста адхезија, добра лемљивост и висока стабилност. Пошто не постоји материјал који би у потпуности могао да испуни ове захтеве, мора се усвојити вишеслојна структура. Обично се користе дво- до четворослојне структуре, као што су хром-злато (Цр-Ау), никл-хром-злато (Ни Цр-Ау), титан-платина-злато (Ти-Пт-Ау), титан-паладијум- злато (Ти -Пд-Ау), титан-бакар-злато (Ти-Цу-Ау), хром-бакар-хром-злато (Цр-Цу-Цр-Ау) итд.
Полне плоче минијатурних кондензатора имају нешто другачије захтеве за проводне филмове. Алуминијум или тантал се често користи као доња плоча кондензатора, а алуминијум или злато се користи као горња плоча.
Главни захтеви за отпорне филмове су широк опсег отпорности филма, мали температурни коефицијент и добра стабилност. Најчешће коришћене су серије хром-силицијум и серије на бази тантала. У систему хром-силицијум налазе се никл-хром (Ни-Цр), хром-кобалт (Цр-Цо), никл-хром-силицијум (Ни-Цр-Си), хром-силицијум (Цр-Си), хром- силицијум оксид (Цр-СиО), никл хром-силицијум (НиЦр-СиО2). Систем заснован на танталу укључује тантал (Та), тантал-нитрид (Та2Н), тантал-алуминијум-азот (Та-Ал-Н), тантал-силицијум (Та-Си), тантал-кисеоник-азот (Та-ОН) , Тантал-силицијум-кисеоник (Та-Си-О) и тако даље.
За диелектричне филмове, потребна је висока диелектрична константа, висока диелектрична чврстоћа и мали тангент губитака. Системи силикона и тантала су и даље најкоришћенији. Односно, силицијум оксид (СиО), силицијум диоксид (СиО2), тантал оксид (Та2О5) и њихова двослојна композитна структура: Та2О5-СиО и Та2О5-СиО2. Понекад се користе и итријум оксид (И2О3), хафнијум оксид (ХфО2) и баријум титанат (БаТиО3).
Да би се смањио паразитски ефекат у мрежи танког филма, диелектрична константа изолационог филма треба да буде мала, па силицијум оксид (СиО), силицијум диоксид (СиО2), бор нитрид (БН), алуминијум нитрид (АлН), силицијум нитрида (Си3Н4) итд. су погодни за микроталасна кола.
Референтна листа
ЛИМаиссел и Р.Гланг, Приручник о технологији танког филма, МцГрав-Хилл, Њујорк, 1970.