混合集成电路是什么？有什么特点？

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一、混合集成电路及其特点

混合集成电路是由半导体集成工艺与薄(厚)膜工艺结合而制成的集成电路。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。相对于单片集成电路，它设计灵活，工艺方便，便于多品种小批量生产;并且元件参数范围宽、精度高、稳定性好，可以承受较高电压和较大功率。

混合集成电路是将一个电路中所有元件的功能部分集中在一个基片上，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。

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。

二、混合集成电路电路布局

在进行混合微电路的布局划分时，首先要考虑三个主要因素：输入/输出引脚的个数，器件密度和功耗。一个实用的规则是片状元件所占面积为基片的20%，每平方英寸耗散功率不大于2W。

在器件布置方面，原则上应将相互有关的器件尽量靠近，将数字电路、模拟电路及电源电路分别放置，将高频电路与低频电路分开。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路。对时钟电路和高频电路等主要干扰和辐射源应单独安排，远离敏感电路。输入输出芯片要位于接近混合电路封装的I/O 出口处。

高频元器件尽可能缩短连线，以减少分布参数和相互间的电磁干扰，易受干扰元器件不能相互离得太近，输入输出尽量远离。震荡器尽可能靠近使用时钟芯片的位置，并远离信号接口和低电平信号芯片。元器件要与基片的一边平行或垂直，尽可能使元器件平行排列，这样不仅会减小元器件之间的分布参数，也符合混合电路的制造工艺，易于生产。

在混合电路基片上电源和接地的引出焊盘应对称布置，最好均匀地分布许多电源和接地的I/O连接。裸芯片的贴装区连接到最负的电位平面。

在选用多层混合电路时，电路板的层间安排随着具体电路改变，但一般具有以下特征。

(1)电源和地层分配在内层，可视为屏蔽层，可以很好地抑制电路板上固有的共模RF干扰，减小高频电源的分布阻抗。

(2)板内电源平面和地平面尽量相互邻近，一般地平面在电源平面之上，这样可以利用层间电容作为电源的平滑电容，同时接地平面对电源平面分布的辐射电流起到屏蔽作用。

(3)布线层应尽量安排与电源或地平面相邻以产生通量对消作用。

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