Гибридная микросхема (англ. hybrid microcircuit) — это законченное миниатюрное электронное устройство (микросхема), изготовленное по гибридной технологии. Являясь синонимом термина «гибридная интегральная схема» (HIC), это понятие подчёркивает конечный вид изделия как стандартизированного микрокомпонента в герметичном корпусе, готового к установке на печатную плату. Её ключевая характеристика — объединение разнородных технологий (плёночных, полупроводниковых, навесных) на общей керамической подложке для выполнения функций, аналогичных монолитной ИС, но с особыми параметрами.
Конструкция и отличие от монолитных ИС
В отличие от монолитной кремниевой ИС, где все элементы формируются в объёме кристалла, гибридная микросхема создаётся «сборочным» методом. На керамическую подложку (Al₂O₃, AlN) наносятся толсто- или тонкоплёночные резисторы и проводники. Затем к ней прикрепляются дискретные компоненты: бескорпусные кристаллы транзисторов и диодов, чип-конденсаторы, индуктивности. Межсоединения выполняются микропроводной разваркой. Вся сборка помещается в герметичный корпус (металлокерамический, керамический или пластмассовый), оснащённый выводами для поверхностного или выводного монтажа.
Области применения и нормативная база
Гибридные микросхемы применяются там, где нужны надёжность, точность, мощность или стойкость к экстремальным условиям. Они являются стандартом в военной (MIL-PRF-38534 Class K), аэрокосмической и медицинской аппаратуре. Например, прецизионные источники опорного напряжения серии REF02 (Texas Instruments) или высоковольтные драйверы затворов IGBT изначально производились как гибридные микросхемы. Российский стандарт ГОСТ Р 57435-2017 устанавливает общие технические условия для гибридных интегральных схем на керамических подложках, что в полной мере относится и к гибридным микросхемам.
Производство и контроль
Производство носит мелкосерийный характер и требует стерильных условий (чистые комнаты). Контроль включает тестирование плёночных резисторов, проверку герметичности корпуса (fine leak и gross leak test) и 100-процентное электрическое тестирование в расширенном температурном диапазоне. Надёжность таких изделий подтверждается испытаниями на термоциклирование, вибрацию и механические удары.
Источники: ГОСТ Р 57435-2017 «МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ», военный стандарт MIL-PRF-38534 «General Specification for Hybrid Microcircuits», технические каталоги и исторические обзоры производителей (Analog Devices, Teledyne).