一种可修调电性能的集成电路结构的制作方法

1.本实用新型属于集成电路领域，具体来说，涉及一种可修调电性能的集成电路结构。


背景技术：

2.集成电路中，对于特殊要求的元器件，如根据要求进行综合参数修调、特定参数修调、精度或可靠性要求较高的个别元器件或电路模块，通常由于材料、工艺或其他因素的限制，不能与整体电路进行一次性集成，而是采用多工艺可兼容混合集成、二次集成或多次集成的方式进行集成。以运算放大器为例，被修调器件一般为运放或运放的组合体，通用运放一般具有输入端、输出端、电源端、接地端、修调端等七个引脚，即输入端vin，输出端vout，接地端gnd、电源端vcc和vss，修调端trim1和trim8。如图1所示，输入端vin接运放负输入端，运放内部有两个运放串联组成，输出电压vout的表达式如下：
3.vout＝vin*a1*a2 vos1*a1*a2 vos2*a1*a2
4.上式中a1表示第一级运算放大器直流电压放大倍数，a2表示第二级运算放大器直流电压放大倍数，vos1表示第一级运算放大器输入失调电压，vos2表示第二级运算放大器输入失调电压。
5.当如输入信号vin为零时，输出电压即为整个运算放大器的输出失调电压vos，表达式如下：
6.vos＝vos1*a1*a2 vos2*a1*a2
7.通过trim1和trim8两个修调端，引入适当的电阻或修调结构，实现输出失调电压可调。在放大器参数指标中，输出失调电压的大小是衡量整个运放的关键参数，既是输出失调电压越小越好。
8.传统的修调结构为：在被修调器件封装完成以后，在封装外部，trim1端与器件外接的电阻r
trim1
一端连接，然后r
trim1
另一端与电源vcc连接。trim8端与器件外接的电阻r
trim8
一端连接，然后r
trim8
另一端与电源vcc连接。
9.由于传统修调结构是采用封装以后外接电阻进行修调，外接电阻阻值一般先通过滑动变阻器确定，然后在采购相对应阻值的电阻，通过焊接工艺焊接在器件的管脚处的印制电路板上。此方法在空间不受限的情况下使用较为方便，应用也十分广泛。但是由于修调电阻阻值变化范围较大，大部分满足系统修调的电阻阻值都是非标准电阻，较难通过选用常规标准电阻阻值进行修调，也使得此修调结构的应用受到一定程度的限制。
10.为满足装备小型化、多功能发展需求，提高装备可靠性，整机包括所用到的元器件都需要同步小型化。为此，必须把一些可以集成在一起的放大器或者电阻电容通过系统集成的方式集成到一起，形成一个小型化的新型器件，以满足系统使用要求。如低失调运算放大器，就从传统的分离器件更改为单一封装形式的器件，不过由于混合集成电路内部修调工序复杂，大部分器件没有进行修调，导致产品合格率较低。即使修调也是采用采用封装后外部修调，其修调结构如图1所示。但是，外部修调电阻占用了很多印制电路板面积，而且电
阻阻值多数为非常规阻值，修调效率低，所以目前这种传统的修调结构应用受到了很大的限制。为了节约成本，在不更换或者重新定制封装外壳的前提下，采用本实用新型所述的可修调电阻网络结构可以有效解决器件修调效率低、产品良率低和应用面临的空间不足问题。
11.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的是：解决现有修调结构需采用外接元器件进行修调，造成占用空间大、参数值不能连续修调、修调精度低、可靠性差、质量一致性差、合格率低的问题。
13.本实用新型的发明构思是：
14.在不改变封装外壳结构的前提下，将外接修调元件设计成可调网络结构，进行单独集成，形成可调结构芯片，再采用二次集成或多次集成的方式与主集成电路芯片集成在一起，根据设计要求对可调结构芯片进行修调，可断电单独修调或通电功能性修调，通过金属引线键合连接成整体电路，实现整体电路的设计要求。
15.为此，本实用新型提供一种可修调电性能的集成电路结构，如图2-图4所示。包括：
16.集成电路产品基片1，导带2，阻带3，集成电路芯片4，可调电阻芯片5，固定键合丝6，可调键合丝7。
17.所述集成电路芯片4及可调电阻芯片5装贴在集成电路产品基片1上，所述导带2和阻带3制作在集成电路产品基片1上，阻带3两端连接不同的导带，集成电路芯片4经过固定键合丝6与导带键合连接，可调电阻芯片5通过可调键合丝7与导带键合连接。
18.所述可调电阻芯片包括电阻网络、可调电阻基片501、可调电阻芯片键合点502。
19.所述电阻网络电阻网络由两个以上电阻组成，具有3个以上电阻连接端口，如图2所示。所述电阻连接端口与可调电阻芯片键合点502一一对应，如图3所示。
20.采用可修调电阻网络结构，除了修调结构芯片上的键合点外，其他键合点通过金属键合丝分别键合到对应的金属导带上，金属导带通过膜工艺制备在陶瓷基板上。通过测试获得修调电阻阻值，然后选用修调结构芯片中两个或多个电阻进行组合，得到所需修调电阻阻值，最后通过金属键合丝分别键合到对应的金属导带上，从而完成了通用型电性能参数的修调，经过电阻修调以后产品良率可以大大提高。如此解决了传统修调结构的修调效率低、产品良率低和占用空间大的技术问题。
21.本实用新型所述的技术方案，广泛应用于电性能可修调的集成电路中。
附图说明
22.图1为现有被修调器件原理框图示意图。
23.图2为本实用新型修调芯片电路原理示意图。
24.图3为本实用新型修调芯片平面结构示意图。
25.图4为本实用新型被修调器件内部组装及键合结构示意图。
26.图中：rtrim1为外接的修调电阻，rtrim8为外接的修调电阻，r1～r19为金属膜电阻， n1～n19为电阻连接端口，p1～p19可调芯片键合点,1为集成电路产品基片，2为导带，201 为导带键合点，3为阻带，4为集成电路芯片，401为集成电路芯片键合点，5为可调电阻
芯片，501为可调电阻基片，502为可调电阻芯片键合点，6为固定键合丝，7为可调键合丝。
具体实施方式
27.结合图1-图4，以贵州振华风光半导体有限公司的fh2120低失调运算放大器为例，对本实用新型实施例详述如下：
28.所述集成电路芯片4为低失调运算放大器。
29.所述电阻网络如图2所示，r1-r9的一端连接到r11的一端，r1-r9的另一端依次连接到电阻连接端口n1-n9。r11的另一端与r12-r19依次串联，r11-r19的端口按串联顺序依次连接到电阻连接端口n10-n19。
30.r1-r9、r11-r19之间的关系为：
31.r11＝r12＝r13＝r14＝r15＝r16＝r17＝r18＝r19＝0.1r1＝0.2r2＝0.3r3＝0.4r4＝0.5r5＝0.6r6＝ 0.7r7＝0.8r8＝0.9r9。
32.如图3所示，所述可调电阻芯片的可调电阻芯片键合点p1-p19分别与图2中的电阻连接端口n1-n19一一对应。
33.所述集成电路产品基片为陶瓷基片，所述陶瓷基片材料为96％白色al2o3陶瓷。
34.所述导带材料为金。
35.所述可调电阻芯片为采用芯片制造工艺制备在硅衬底上的电阻芯片，或者采用厚薄膜混合集成电路工艺制备在陶瓷基板上的电阻芯片。
36.所述金属键合丝为硅铝丝、金丝或铜丝。
37.所述硅铝丝的线径为30～50μm、金丝线径为25～38μm和铜丝线径为30～50μm。
38.以上内容是结合最佳实施方案对本实用新型说做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求书限定的情况下，可以在细节上进行各种修改，都应当视为属于本实用新型的保护范围。