Гибридная интегральная схема (гибридная микросхема, микросборка, ГИС, ГИМС) — интегральная схема, в которой наряду с элементами, неразъёмно связанными на поверхности или в объёме подложки, используются навесные микроминиатюрные элементы (транзисторы, конденсаторы, полупроводниковые диоды, катушки индуктивности, вакуумные электронные приборы, кварцевые резонаторы и др.). В зависимости от метода изготовления неразъёмно связанных элементов различают гибридные, плёночную и полупроводниковую интегральные схемы.
Резисторы, контактные площадки и электрические проводники в ГИС изготавливают либо последовательным напылением на подложку различных материалов в вакуумных установках[1] (метод напыления через маски, метод фотолитографии — ГИС тонкоплёночной технологии), либо нанесением их в виде плёнок (химические способы, метод шёлкографии и др. — ГИС толстоплёночной технологии).
Величины плёночных резисторов могут быть скорректированы в процессе производства с помощью лазерной подгонки (лазерное воздействие локально испаряет материал резистора, уменьшая его сечение), что необходимо, например, для создания высокоточных ЦАП и АЦП.
Навесные элементы крепят на одной подложке с плёночными элементами, а их выводы присоединяют к соответствующим контактным площадкам пайкой или сваркой. ГИС, как правило, помещают в корпус и герметизируют. Применение ГИС в электронной аппаратуре повышает её надёжность, уменьшает габариты и массу.
Гибридные МС являются дальнейшим развитием идеи микромодулей — компактных законченных функциональных блоков, собранных на миниатюрных бескорпусных элементах очень плотным монтажом. Микромодули же, в свою очередь, продолжают идеи компактронов — комбинированных радиоламп, содержащих в одном баллоне 3 и более лампы. Ещё до Второй Мировой войны существовали компактроны, в которых сразу были выполнены межэлектродные соединения ламп в нужную схему, а также имелись проволочные резисторы и дроссели, это и были первые микромодули и непосредственные предки гибридных МС.
Наиболее массово выпускаются гибридные интегральные микросхемы кварцевых генераторов.
Микросборки в СССР и России
Первая в мире гибридная интегральная схема «Квант» (позже получившая обозначение «ГИС серии 116») была разработана в 1962 году в ленинградском НИИ Радиоэлектроники (НИИРЭ, позже НПО «Ленинец»), главный конструктор — А. Н. Пелипченко. Она же была первой в мире ГИС с двухуровневой интеграцией — в качестве активных элементов в ней использованы не дискретные бескорпусные транзисторы, а третья в мире полупроводниковая ИС «Р12-2», разработанная и изготовленная в том же 1962 году по заказу НИИРЭ Рижским заводом полупроводниковых приборов (РЗПП), главный конструктор — Ю. В. Осокин. ГИС производилась до середины 1990-х годов, то есть более 30 лет.
Первая зарубежная ГИС была анонсирована фирмой IBM в 1964 году в виде STL-модулей, которые были созданы фирмой для нового семейства компьютеров IBM-360[2].
Следующая гибридная толстоплёночная интегральная микросхема (серия 201 «Тропа») была разработана в 1963-65 годах в НИИ точной технологии («Ангстрем»), серийное производство с 1965 года[3][4].
Разработки и исследования в области специальной микроэлектроники велись ЛНПО «Авангард». Результатом работы было создание новых видов комплектующих изделий РЭА — микросборок и устройств функциональной электроники.
Сегодня микросборки не потеряли своего значения и по-прежнему применяются в электронике. В России существуют технологии ГИС на керамических многослойных платах[5] и технологии на основе полимерных плёнок.[6]
См. также
- System in a package / system-in-package (SiP)
- Multi-chip module
- Network on a chip (NOC)
Ссылки
- Гибридная интегральная схема — статья из Большой советской энциклопедии.
- Микросборки широкого применения // ОАО «Авангард»
- В.Шубарев, д.т. н., проф. «Микросистемотехника — инновационное направление развития электроники»
Примечания
- ↑ См. статью — Тонкие плёнки#Получение и свойства
- ↑ Забытые и утраченные отечественные приоритеты и рекорды — Виртуальный компьютерный музей. Дата обращения: 4 мая 2015. Архивировано 29 марта 2015 года.
- ↑ История Ангстрема Архивная копия от 2 июня 2014 на Wayback Machine
- ↑ Музей электронных раритетов — Гибриды — 201-я серия. Дата обращения: 20 мая 2014. Архивировано 21 мая 2014 года.
- ↑ Росэлектроника освоила новый формат плат для микросхем. Дата обращения: 24 декабря 2016. Архивировано 24 декабря 2016 года.
- ↑ Технология «Микроузлы на плату». Путь к надежной и дешевой радиоэлектронике. Дата обращения: 24 декабря 2016. Архивировано 25 декабря 2016 года.
| Пассивные | |
|---|---|
| Активные твердотельные |
|
| Активные вакуумные и газоразрядные | |
| Устройства отображения | |
| Акустические | |
| Термоэлектрические | |
Эта страница в последний раз была отредактирована 19 июня 2022 в 22:26.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.