ハイブリッド集積回路

ハイブリッド集積回路（HIC）、ハイブリッドマイクロ回路、ハイブリッド回路、または単にハイブリッドとは、半導体デバイス（トランジスタ、ダイオード、モノリシックICなど）や受動部品（抵抗器、インダクタ、トランス、コンデンサなど）などの個々のデバイスを基板またはプリント回路基板（ PCB ）に結合して構成された小型電子回路です。[1] プリント配線基板（PWB）上に部品を搭載したPCBは、MIL - ^PRF - 38534の定義によれば、真のハイブリッド回路とは見なされません。

現在使用されている用語「集積回路」は、通常、モノリシックICを指します。これは、HICが基板上の多数のコンポーネントを相互接続することによって製造されるのに対し、IC（モノリシック）コンポーネントは、一連の手順で完全に単一のウェーハ上に製造され、その後チップに切り分けられるという点で、HICとは大きく異なります。^{[2]一部のハイブリッド回路には、モノリシックIC、特に}マルチチップモジュール（MCM）ハイブリッド回路 が含まれる場合があります。

ハイブリッド回路は、写真に示すようにエポキシで封止されるか、軍事および宇宙用途では蓋がパッケージにはんだ付けされます。ハイブリッド回路は、モノリシック集積回路と同じようにPCB上の部品として機能します。2種類のデバイスの違いは、それらがどのように構築および製造されるかにあります。ハイブリッド回路の利点は、モノリシックICに含めることができない部品、たとえば大容量のコンデンサ、巻線部品、水晶、インダクタを使用できることです。^[3]軍事および宇宙用途では、多数の集積回路、トランジスタ、ダイオードがダイの形でセラミックまたはベリリウム基板上に配置されます。金またはアルミニウムのワイヤが、IC、トランジスタ、またはダイオードのパッドから基板に接続されます。

ハイブリッド集積回路の相互接続媒体として、厚膜技術がよく使用されます。スクリーン印刷された厚膜相互接続を使用すると、フィーチャ サイズが大きく、堆積された抵抗器の許容範囲が広くなる場合がありますが、薄膜よりも汎用性が高いという利点があります。多層厚膜は、スクリーン印刷された絶縁誘電体を使用して層間の接続が必要な場合にのみ行われるようにすることで、統合をさらに改善する手法です。回路設計者にとっての重要な利点の 1 つは、厚膜技術における抵抗値の選択における完全な自由です。平面抵抗器もスクリーン印刷され、厚膜相互接続設計に組み込まれます。抵抗器の構成と寸法は、必要な値を提供するように選択できます。最終的な抵抗値は設計によって決定され、レーザー トリミングによって調整できます。ハイブリッド回路にコンポーネントが完全に実装されると、アクティブ レーザー トリミングによって最終テストの前に微調整を行うことができます。

1960 年代には薄膜技術も採用されました。Ultra Electronics 社はシリカガラス基板を使用して回路を製造しました。タンタルの膜をスパッタリングで堆積し、続いて金の層を蒸着しました。フォトレジストを塗布した後、最初に金の層をエッチングして、はんだ付け可能な接続パッドを形成しました。抵抗ネットワークもフォトレジストとエッチングのプロセスによって形成されました。これらは、フィルムを選択的にアドオン化することで高精度にトリミングされました。コンデンサと半導体は、基板を下側から選択的に加熱することで表面にはんだ付けされた LID (Leadless Inverted Devices) の形でした。完成した回路はジアリル フタレート樹脂で封止されました。これらの技術を使用して、いくつかのカスタマイズされた受動ネットワークが作られ、一部のアンプやその他の特殊回路も作られました。Ultra Electronics 社がコンコルド向けに製造したエンジン制御ユニットには、いくつかの受動ネットワークが使用されていたと考えられています。

LTCC基板ハイブリッドなどの最新のハイブリッド回路技術では、基板の表面に配置されたコンポーネントに加えて、多層基板の層内にコンポーネントを埋め込むことができます。この技術により、ある程度3 次元の回路が生成されます。

ハイブリッドICは特にアナログ信号に適しています。初期のデジタルコンピュータで使用されていましたが、より高性能なモノリシックICに置き換えられました。^{[4] [5] [6]}

電話の初期の頃は、変圧器と抵抗器を含む個別のモジュールはハイブリッドまたはハイブリッドコイルと呼ばれていましたが、これらは半導体集積回路に置き換えられました。

トランジスタの初期の頃は、ハイブリッド回路という用語は、トランジスタと真空管の両方を備えた回路を表すために使用されていました。たとえば、適切なパワートランジスタが利用できなかったため、電圧増幅にトランジスタを使用し、その後に真空管の電力出力段を備えたオーディオアンプなどです。この用法とデバイスは時代遅れですが、真空管プリアンプ段とソリッドステート出力段を組み合わせたアンプは今でも生産されており、これに関連して ハイブリッドアンプと呼ばれています。

• チップオンボード、別名ブラックブロブ
• パッケージ内のシステム
• マルチチップモジュール(MCM)
• モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)
• ソリッドロジックテクノロジー（SLT）
• MIL-PRF-38534
• プリント基板（PCB）
• プリント電子回路- ハイブリッド IC の祖先

• ウィキメディア・コモンズのハイブリッド集積回路に関連するメディア