Толстоплёночная интегральная схема (Thick-Film Hybrid Circuit) — это гибридная интегральная схема (ГИС), в которой все пассивные элементы (резисторы, проводники, диэлектрические пересечения) и, реже, некоторые активные компоненты (например, диоды) формируются на изолирующей подложке методом трафаретной печати (screen printing) специальных паст с последующим высокотемпературным обжигом. Термин подчёркивает технологическую основу схемы (толстоплёночная технология) в отличие от тонкоплёночной (thin-film) и является уточняющим по отношению к общему понятию «гибридная схема».
Конструктивные особенности
Основой схемы служит керамическая подложка, обычно из оксида алюминия (Al₂O₃). Толстоплёночные слои (толщиной 10–50 мкм) последовательно наносятся и обжигаются. На финальном этапе на плату устанавливаются дискретные компоненты (кристаллы ИМС, конденсаторы, катушки индуктивности) методом поверхностного монтажа (SMD) или проволочного монтажа (wire bonding), образуя законченный функциональный узел. Такая комбинация толстоплёночных пассивных элементов и навесных активных компонентов и определяет схему как гибридную.
Область применения и преимущества
Данный тип схем применяется там, где необходима высокая надёжность, термостабильность, точность пассивных компонентов и работа в агрессивных средах.
-
Силовая и автомобильная электроника — датчики, регуляторы, драйверы в моторном отсеке.
-
Телекоммуникации — ВЧ-аттенюаторы, согласующие цепи, нагрузочные резисторы.
-
Медицинские приборы (например, датчики в диагностическом оборудовании).
-
Промышленные системы управления.
Преимущества технологии включают высокую рассеиваемую мощность резисторов, отличную адгезию к керамике, устойчивость к влаге и возможность лазерной подгонки (trimming) резисторов с точностью до долей процента.
Производственный контекст
Для контрактного производителя толстоплёночная технология представляет собой отдельную, часто изолированную производственную линию, требующую контроля параметров паст, температурных профилей печей и чистоты атмосферы при обжиге. Ключевым этапом контроля качества является лазерная подгонка резисторов и проверка электрических параметров схемы в сборе. Процесс регламентируется общими стандартами на гибридные микросхемы (например, MIL-PRF-38534), так как единого специализированного ГОСТа для толстоплёночных схем не существует.
Источники: Общие стандарты на гибридные микросхемы (MIL-PRF-38534), технические спецификации производителей толстоплёночных паст (DuPont, Heraeus), отраслевые руководства по технологии гибридных интегральных схем.