Circuitos Integrados Híbridos

Muitos de nós, principalmente os técnicos eletrônicos de manutenção,  deparamos com situações  quase sem saída. Uma delas é quando encontramos aquelas esculturas cheias de massa epóxi, que não sabemos o que é e nem do que se trata. Mas esses mini circuitos  híbridos são mais comuns que você imagina, talvez você não tenha ligado o nome a pessoa, mas vamos mostrar que você pode até gostar deles.

Eu já sofri muito com isso, os osciloscópios Tektronix e HP são cheios dessas criaturas, mas outras marcas também usam, só que em alguns modelos. Tive que refazer um desses em placa de circuito impresso para poder consertar um equipamento, por sorte consegui decifrar o circuito. Agora vamos falar deles, os famosos híbridos.

Os Circuitos Integrados Híbridos

Os semicondutores e componentes passivos ( transistores, diodos, resistores, capacitores, etc ) podem ser montados sobre uma placa de substrato, que comumente é feita de cerâmica, e interligados por ligações de fios ou trilhas de cobre como em uma placa de circuito impresso. Mesmo componentes mais complexos como outros circuitos integrados podem ser soldados a esse circuito. Geralmente para a proteção da placa é colocado uma coberta que pode ser uma massa epóxi, encapsulamento plastico ou metálico, ou mesmo pintado.

 

Essa placa é chamada de circuito integrado híbrido, microcircuito híbrido, híbrido ou HIC. Os circuitos integrados híbridos são usados ​​quando os requisitos excedem o desempenho como a dissipação de calor, ruído, tensão nominal, corrente de fuga, ou outras propriedades disponíveis em um circuito integrado comum.

Ele são usados como por exemplo para misturar funções analógicas e digitais no mesmo pacote, liberar espaço físico na placa já que ele em sua maioria é montado verticalmente, substituir circuitos integrados obsoletos, usar componentes de grande porte como capacitores eletrolíticos  ou mesmo resguardar um circuito de ser copiado.

Os circuitos integrados híbridos são relativamente caros de fabricar, tem os benefícios que explicamos, além de fornecer os outros benefícios dos circuitos integrados comuns.

Algumas modernas tecnologias de circuitos híbridos, tais como LTCC (Cerâmicas co-alimentadas), são  híbridos de substrato, para permitir a incorporação de componentes dentro das camadas de um substrato de camadas múltiplas em adição aos componentes colocados sobre a superfície do substrato. Esta tecnologia produz um circuito que é, em certa medida, em três dimensões.

Podemos dizer que um circuito integrado híbrido é a mistura das técnicas de integração monolítica e técnicas de montagem pelicular. Circuitos integrados monolíticos são feitos a partir de um cristal único, normalmente de silício , mas também existem de germânio e  gálio, diferentemente dos  circuito integrado híbrido.

Circuitos Integrados Híbridos atuais

circuito integrado hibrido STK – Foto: Bertium Fonte: wikimedia.org

 Um exemplo de um circuito integrado hibrido é a  linha STK. Acho que todos conhecemos os circuitos integrados amplificadores de áudio STK, que povoou por muitos anos os módulos amplificadores de áudio de diversas marcas  aqui no Brasil.  Acima o STK6981 um controlador de motor de passo de 4 fases. Podemos ver que a linha STK de circuitos integrados hibrido é usada em ambientes de alta temperatura que precise de bastante dissipação de calor como amplificadores e controles de motores.

 

Os módulos de potência de RF também são feitos como os circuito integrado híbrido, os circuitos de película grossa são usadas sempre que a confiabilidade elevada é necessária e/ou em condições ambientais adversas como em alta umidade, exposição á vibrações,  como:

• Eletrônica automotiva como no controle de  motores, ABS, tração, etc.
• Telecomunicações de alta freqüência (amplificador, antena e pequeno transmissor)
• Eletrônica industrial
• Tecnologia de medição e controle
• Sensores de alta tensão como sonda lambda  entre outros sensores
• Tecnologia militar e aeroespacial
• Sistemas de computação de alto desempenho

Da próxima vez que você encontrar um  circuito integrado híbrido com certeza você vai ver com outros olhos!