微波射頻集成電路技術.ppt

解放軍理工大學通信工程學院,課程名稱 射頻微電子學 課程性質(zhì) （考試） 學 時 理論40學時 授課對象 2011級碩士研究生,微波射頻集成電路技術,第13章 微波集成電路和LTCC 技術及其應用簡介 131 微波毫米波集成電路的發(fā)展趨勢 132 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 133 多芯片組件（MCM）簡介 1331 MCM的分類 1332 MCM 的主要特點及應用 134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術 1341 LTCC 加工工藝流程 1342 LTCC 基板的材料特性 1343 LTCC 技術特點 35 微波集成電路 1351 混合微波集成電路 1352 單片微波集成電路,微波毫米波集成電路的發(fā)展趨勢 隨著微電子技術的不斷發(fā)展，對電子系統(tǒng)的體積、重量、成本和性能的要求越來越高。通信、雷達、導航、測控等系統(tǒng)所需的微波毫米波集成電路也是向著短、小、輕、薄，以及高可靠性、高性能、低成本的方向快速發(fā)展。微波毫米波集成電路一直沿著初期的波導立體電路混合集成電路單片集成電路多層多芯片模塊（MCM）這一趨勢在繼續(xù)向前發(fā)展。目前，采用混合微波集成電路（HMIC）實現(xiàn)微波毫米波系統(tǒng)的技術已趨于成熟。尤其是隨著單片微波集成電路（MMIC）技術的發(fā)展，集成度及可靠性得到進一步的提高。但對于有些集成度要求高的系統(tǒng)，HMIC技術已經(jīng)不能滿足要求。,微波毫米波電路的發(fā)展,Ka 波段下變頻器,美國EDO公司的Ka波段下變頻器，它的RF 為 25 到 30GHz中的任意 2GHz頻段，IF輸出14.8+/0.325GHz，變頻增益為45dB，噪聲系數(shù)小于2.5，輸入輸出駐波比小于 1.3，輸出功率大于10dBm。實物圖,微波毫米波電路的發(fā)展國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,2009 年德國IMST GmbH中心的W. Simon，J. Kassner，O. Nitschke 等人采用LTCC 技術制作了用于衛(wèi)星通信的 Ka頻段發(fā)射前端。在一塊基板集成了天線陣、射頻鏈路、本振鏈路以及直流偏置電路，并采用水冷散熱系統(tǒng)使得模塊熱功率在30W 時依然能維持在 35 攝氏度以下。,微波毫米波電路的發(fā)展,Ka_C波段上_下變頻組件研究,2009年 K.HettaK等人研制出了一種新型緊湊單面基帶頻率20GHz的直接下變頻 I/Q 頻率輸出，GaAsMMIC.芯片創(chuàng)新的利用 ACPS枝節(jié)和 CPW結(jié)構(gòu)設計電容電感減小芯片體積。利用ACPS 結(jié)構(gòu)設計魔T不僅降低了結(jié)構(gòu)尺寸而且提高本振LO和射頻RF的隔離和高的雜散抑制度。,微波毫米波電路的發(fā)展,微波毫米波電路的發(fā)展,2007年臺灣大學的Yu-Hsun Peng研制出基于0.18mCMOS工藝的Ku波段頻率綜合器。該頻率合成器頻率輸出范圍是14.8GHz16.9GHz；供電電壓2V；直流功耗僅為70mW；在輸出15GHz時相位噪聲為-104.5dBc/Hz1MHz；由于采用了先進的0.18mCMOS工藝，該頻率合成器的面積僅為0.98mm0.98mm。經(jīng)過測試，該頻率合成器在輸出15.6GHz 時，功率可達-10dBm，相位噪聲為-110dBc/Hz1MHz。下面列出Ku波段頻率合成器的原理圖和加工版圖。,微波毫米波電路的發(fā)展,2009 年電子科技大學李平等人采用LTCC技術設計一個毫米波精確制導收發(fā)前端。其發(fā)射功率達到7.34dBm，接收支路增益大于30dB，噪聲系數(shù)小于5.5dB。,微波毫米波電路的發(fā)展,報道了一種應用于Very Small Aperture Terminal （VSAT） OutdoorUnit （ODU）的低成本Ka波段發(fā)射模塊。整個模塊的電路圖及實物圖如圖1-1 和1-2所示,毫米波單元采用LTCC技術實現(xiàn)，如圖所示。毫米波單元中單獨設計的低成本多功能 MMIC芯片安裝在LTCC基板上，同時LTCC基片上也集成了高可靠性及低成本的濾波器和波導微帶過渡結(jié)構(gòu)。這些設計都有利于降低組件成本和減小體積，并適宜于大規(guī)模生產(chǎn)。該Ka波段發(fā)射模塊的輸出功率大于1W。,微波毫米波電路的發(fā)展,用HMIC和LTCC工藝制作的兩種Ka波段發(fā)射模塊，其電路圖相同，主要包括以下單元電路： 1.Ka 波段的單邊帶調(diào)制器； 2.驅(qū)動放大器； 3.微帶定向耦合器； 4.帶反饋的檢波電路。 圖 1-6 是兩種電路的實物圖。使用LTCC技術的電路面積僅527 平方毫米，較 MIC 的電路尺寸減少了57%。HMIC的最大變頻增益為 9.6dB,而LTCC的只有6.1 dB。這是因為各原件之間的失配和互連損耗，并且MMIC放大器單片和調(diào)制器的器件差異也是原因之一。,混合集成發(fā)射模塊實物圖,基于 LTCC 技術的發(fā)射模塊實物,微波毫米波電路的發(fā)展,報道了一種工作頻率40.5GHz到41.5GHz的毫米波收發(fā)前端，射頻部分采用LTCC基板設計。該收發(fā)前端的電路結(jié)構(gòu)圖和實物圖如圖所示。該模塊應用3-D 集成的新概念，在LTCC基板下面使用了FR-4 PCB介質(zhì)基板，這樣加強了整個基板的機械強度，降低了組件成本。模塊的尺寸僅為32mm28mm3.3mm，在40.5GHz 到41.5GHz范圍內(nèi)，1dB壓縮點輸出功率為15dBm，噪聲系數(shù)為9.72dB。,（a） 收發(fā)前端電路結(jié)構(gòu)圖（b） 收發(fā)前端實物圖,一種工作頻率 40.5GHz 到 41.5GHz 的毫米波收發(fā)前端,多芯片組件（Multi-Chip Module,簡稱 MCM）技術是繼20世紀80年代的表面安裝技術(SMT)之后，90年代在微電子領域興起并獲得迅速發(fā)展的一項最引人矚目的微電子組裝技術，也是電子元器件與整機系統(tǒng)之間的一種先進接口技術。MCM是將2個或2個以上的大規(guī)模集成電路（LST）裸芯片和其他微型元器件（含片式化元器件）互連組裝在同一塊高密度、高層基板上，并封裝在同一外殼內(nèi)構(gòu)成功能齊全、質(zhì)量可靠的電子組件。,33 多芯片組件（MCM）簡介,MCM 基本結(jié)構(gòu)示意圖,1331 MCM的分類 MCM 因使用的材料與工藝技術的不同，種類繁多，其分類方法也因認識角度的不同而異。按基板類型分類，可把MCM分成厚膜MCM、薄膜MCM、陶瓷MCM和混合MCM。而國際比較流行的是按基板材料與基板制作工藝來分類，提出的按照MCM的結(jié)構(gòu)進行分類的方式，將MCM分為如表13-1所示的三個基本類型：MCM-L (疊層多芯片組件)、MCM-C (共燒陶瓷多芯片組件)、MCM-D（淀積多芯片組件）。,MCM的類型（IPC標準）,低溫共燒陶瓷(LTCC-Low Temperature Co-fired Ceramic)技術是 MCM-C (共燒陶瓷多芯片組件)中的一種多層布線基板技術。它是一種將未燒結(jié)的流延陶瓷材料疊層在一起而制成的多層電路，內(nèi)有印制互連導體、元件和電路，并將該結(jié)構(gòu)燒成一個集成式陶瓷多層材料，然后在表面安裝 IC、LSI裸芯片等構(gòu)成具有一定部件或系統(tǒng)功能的高密度微電子組件技術。隨著VLSI（超大規(guī)模集成）電路傳輸速度的提高及電子整機與系統(tǒng)進一步向小型化、多功能化、高可靠性方向發(fā)展，從而要求發(fā)展更高密度、高可靠性的電子封裝技術。,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,它是近年來興起的一種多學科交叉的整合組件技術，具有優(yōu)異的機械、熱力學和機械特性。LTCC是休斯公司在1982年研發(fā)出的一種新型材料，它是將低溫燒結(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生磁帶，在生磁帶上利用激光打孔、微孔注漿、及精密導體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個被動組件（如電阻、濾波器、低容值電容等）埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，在900下燒結(jié)，加工成三維空間互不干擾的高密度電路。另外，可以利用LTCC技術設計內(nèi)埋無源元件的三維電路基板，在其表面貼裝IC和其它有源器件，制成有源和無源電路集成的電路模塊，實現(xiàn)電路的微型化。,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,1341 LTCC 加工工藝流程 LTCC 多層基板的主要工藝步驟包括配料、流延、打孔、填充通孔、印刷導體漿料、疊層熱壓、切片和共燒等工序。其工藝流程如圖所示。其中的關鍵制造技術如下： 1. 流延：將有機物（主要由聚合物粘結(jié)劑和溶解于溶液的增塑劑組成）和無機物（由陶瓷和玻璃組成）成分按一定比例混合， 2. 劃片：把生（未燒結(jié)）瓷帶按需要尺寸進行裁減，可采用切割機，激光或沖床進行切割。 3. 打孔：生瓷片打孔主要有三種方法：鉆孔，沖孔和激光打孔。對于低溫共燒工藝來說，通孔質(zhì)量的好壞直接影響布線的密度和通孔金屬化的質(zhì)量。 4. 通孔填充：屬于生瓷片金屬化技術的第一個步驟，其第二步驟是導電帶圖形的形成。 5. 導電帶形成：導電帶形成的方法有兩種，傳統(tǒng)的厚膜絲網(wǎng)印刷工藝和計算機直接描繪法。 6. 疊片與熱壓技術 燒結(jié)前應把印刷好金屬化圖形和形成互連通孔的生瓷片，按照預先設計的層數(shù)和次序疊到一起， 7. 排膠與共燒技術 將疊片熱壓后的陶瓷生坯放入爐中排膠。排膠是有機粘合劑氣化和燒除的過程。,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,LTCC技術工藝流程圖,LTCC集成電路與組件,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,低溫共燒陶瓷(LTCC)技術 低溫共燒陶瓷(LTCC-Low Temperature Co-fired Ceramic)技術是MCM-C(共燒陶瓷多芯片組件)中的一種多層布線基板技術。它是一種將未燒結(jié)的流延陶瓷材料疊層在一起而制成的多層電路，內(nèi)有印制互連導體、元件和電路，并將該結(jié)構(gòu)燒成一個集成式陶瓷多層材料，然后在表面安裝IC、LSI裸芯片等構(gòu)成具有一定部件或系統(tǒng)功能的高密度微電子組件技術。 它是將低溫燒結(jié)陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生磁帶，在生磁帶上利用激光打孔、微孔注漿、及精密導體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個被動組件（如電阻、濾波器、低容值電容等）埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，在900下燒結(jié)，加工成三維空間互不干擾的高密度電路。,X波段LTCC交 指型帶通濾波器,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,LTCC 加工工藝流程 LTCC 多層基板的主要工藝步驟包括配料、流延、打孔、填充通孔、印刷導體漿料、疊層熱壓、切片和共燒等工序,圖 2-1 典型的 LTCC 組件,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,由于LTCC優(yōu)異的性能，現(xiàn)已成功用于集成電路組裝、多芯片模塊、各種片式元件（如電感、電容、變壓器等）等。應用領域涉及汽車電子、航空航天、軍用電子和移動通信。LTCC技術的主要特點有以下七個方面： 1. LTCC技術可以實現(xiàn)集成一體化互連封裝。采用LTCC技術實現(xiàn)的MCM，可以把封裝外殼和互連基板一體化。 2. LTCC 瓷帶可以沖孔，做出各種復雜形狀的封裝，實現(xiàn)的電路模塊密封性好、可靠性高，適合環(huán)境惡劣的情況。 3. 采用高導電率的金屬或合金做導體。 4. LTCC技術是平行加工技術。沖孔、填孔、印刷、疊片、層壓。疊片的層數(shù)可以多達數(shù)十層，只需一次共燒。LTCC工藝便于自動化大批量生產(chǎn)，是一項低成本的技術。 5. 高密度的導體布線能力。用厚膜印刷工藝能輕松地實現(xiàn)0.1mm 6. LTCC 基板內(nèi)實現(xiàn)無源元件的集成。電阻、電容、電感和微帶元件等都可以實現(xiàn)內(nèi)埋。減少了表面貼裝無源元件的數(shù)量，可以大幅度提高封裝密度。,134 低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,任何一種成熟的電子技術都趨向于縮小尺寸、減輕重量、降低價格并增加復雜程度。微波技術沿著這個方向推進已延續(xù)了1020年，以便向微波集成電路發(fā)展。這一技術用尺寸小和不太貴的平面電路元件代替笨重而費用高的波導和同軸元件，這類似于導致計算機系統(tǒng)的復雜性快速增長的數(shù)字集成電路系統(tǒng)。微波集成電路(MIC)可以與傳輸線、分立電阻、電容和電感以及有源器件(如二極管、晶體管)組合在一起。MIC技術已推進到這樣的地步，即可把完整的微波子系統(tǒng)(諸如接收機前級、雷達的發(fā)射接收模塊)集成在一塊芯片上，大小僅有幾個平方毫米。,35 微波集成電路,由于實現(xiàn)了在個芯片中集成微波系統(tǒng)的概念，致使射頻和微波集成電路(RFIC和MIC)給射頻微波工業(yè)帶來一場革命。該技術中，組半導體材料(如GaAs、InP等)的應用補充完善了低頻硅集成電路技術。它仍采用低頻集成電路技術，但用位于元素周期表III-V族的半導體材料(如GaAs、InP等)取代原低頻中的硅基片。 射頻微波集成電路是由不同功能的電路通過微帶線組合而成。而各電路均由平面化的半導體器件、無源集總參數(shù)元件和分布參數(shù)元件構(gòu)成。與采用印制電路技術的傳統(tǒng)電路相比，射頻微波集成電路的優(yōu)勢可歸結(jié)為以下幾點：高可靠性、重復性、性能更好、體積小、成本低。 微波集成電路(MIC)可以分為兩大類： 混合微波集成電路(HMIC) 單片微波集成電路(MMIC) 混合微波集成電路可進一步細分為標準電路和小型電路。,1351 混合微波集成電路 1HMIC的特性 混合微波集成電路起始于20世紀60年代，迄今已廣泛應用于商業(yè)、空間、軍事等方面。標準混合MIC采用單層金屬化技術制作導體層和傳輸線，而將分立電路元件(如晶體管、電感、電容等)焊接到該基片上。采用單層金屬化技 術的標準混合MIC來構(gòu)成RF部件是一項 非常成熟的技術。一個典型的標準混合。 混合微波集成電路(HMIC)中所含的固態(tài)器件和無源元件被焊接在介質(zhì)基板上。其中，無源元件(包括集總參數(shù)和分布參數(shù)元件)采用厚膜或薄膜技術制作。集總參數(shù)元件既可以芯片形式焊接也可采用多層沉淀和電鍍技術制作，分布參數(shù)元件使用單層金屬化工藝制造。,混合MIC技術廣泛應用于不同的場合，例如：電子系統(tǒng)和設備、衛(wèi)星通信、相控陣雷達系統(tǒng)、電子對抗、航空領域。這些應用需要設計和制造諸如放大器、混頻器、發(fā)射接收組件、移相器、振蕩器等器件，所有這些器件均已在前幾章中作過詳細討論。 對任何類型的MIC來說，材料選擇都是要考慮的重大問題；必須對特性(諸如電導率、介電常數(shù)、損耗角、熱量轉(zhuǎn)移、機械強度和加工兼容性)進行評估。般來說，最為看重的是基片材料。對于混合MIC，氧化鋁、石英和聚四氟乙稀(Teflon)纖維是常用的基片材料。氧化鋁是堅硬的類陶瓷材料，其介電常數(shù)約為910。對于較低頻率的電路，經(jīng)常希望能用高介電常數(shù)材料，這樣可有較小的電路尺寸。,1351 混合微波集成電路,典型的混合MIC射頻前端發(fā)射電路布局圖,正面腔體部分既有數(shù)字電路又有模擬電路，主要包括晶振、FPGA、DDS、電源和倍頻分頻電路等。這些都為低頻電路，電路板都用Protel軟件布線，電源采取并聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過腔體通孔連接到背面腔體各個電路，正面腔體電路供電則通過腔體壁通孔提供，正面腔體電路布局如圖1313所示。其中數(shù)字部分包括 DDS 和 FPGA，DDS位于右下角，左下角的 FPGA控制DDS，左上角的FPGA控制PLL，其余部分為模擬部分，各個功能電路分腔設計，所以相互之間干擾較小。,1351 混合微波集成電路,背面腔體部分為射頻電路，采用了具有相對較高介電常數(shù)的基片，有效的減小了電路的尺寸，主要包括S波段跳頻源電路、12.8GHz點頻源電路和混頻濾波電路等。這些都為高頻電路，電路板都采用AutoCAD設計，另外，在器件的選擇上選用了小型化的元器件，各類電阻、電容、電感元件和集成電路均選用貼片器件，并進行高密度的電路排版和裝配，減小了電路板的面積，各個功能電路也采用分腔設計，所以相互之間干擾也較小。背面腔體電路實物如圖,背面腔體電路實物圖,1351 混合微波集成電路,2HMIC的材料與工藝 制造印制電路及HMIC的基本材料，可分為如下四類： 介質(zhì)薄膜：氧化硅、二氧化硅、四氧化三硅、五氧化二鉭； 導體材料：銅、金、銀、鋁等； 基板材料：藍寶石、氧化鋁、氧化鈹/石榴石、硅、RT/復合介質(zhì)板、FR-4、石英、砷化鎵、磷化銦等； 電阻薄膜：氧化鎳、鉭、鈦、氧化鉭、金屬陶瓷、砷化鎵、硅等。 (1)基板材料 MIC基板具有下列一般特性： 基板表面光潔度應該好(約0.050.1m光潔度)，且相應地去除空隙，以保持導體損耗低和保持好的金屬薄膜附著力： 具有好的機械強度和導熱性： 在電路加：工過程中不變形； 應該與固態(tài)器件的熱膨脹系數(shù)匹配，且附上包裝材料或避免用對溫度變化敏感的材料，以提高可靠性： 基板的價格相對于其應用是合理的； 選擇厚度和介電常數(shù)，以決定阻抗范圍及可用頻率范圍； 損耗角正切值應該足夠低，以便忽略介質(zhì)損耗。,1351 混合微波集成電路,HMIC基板的性能,1351 混合微波集成電路,在應用20GHz的基板材料上，氧化鋁( )是最常用到的一種材料。對于低至46GHz的電路和高達20GHz及以上的陣列天線，可采用塑料基板(24)。對于的等級區(qū)分，可采用薄膜或厚膜兩種制造工藝。一般不用純度為85的氧化鋁，因為其介質(zhì)損耗高且可生產(chǎn)性差。氧化鋁的介電常數(shù)相對毫米波電路太高，因此很難制造出高精度的高阻抗線，且損耗太大。介電常數(shù)為4的石英晶體更適合高頻段(大于20GHz)微波和毫米波集成電路。,1351 混合微波集成電路,3微波器件裝配工藝簡介 由于MMIC功率單片為靜電敏感器件，在操作時要有靜電預防措施，如帶防靜電護腕，工作臺可靠的接地等。裝配工藝是影響電路工作性能好壞的重要因素之一，必須對裝配工藝予以高度重視。GaAs MMIC 芯片的裝配工藝主要有金絲鍵合技術、導電膠粘接技術、共晶焊接技術等幾種。 (1)金絲鍵合技術 在毫米波頻段，信號傳輸、芯片直流供電都是靠金絲來實現(xiàn)的。因此金絲鍵合是功率放大器模塊制作的關鍵。應用于毫米波功率放大器的金絲直徑一般為25微米或30微米，金絲直徑一般要根據(jù)芯片焊盤大小和芯片工作頻率來確定。金絲過粗會給焊接帶來困難，可能造成虛焊；過細則不能提供一定的強度，且在毫米波頻段會帶來比較明顯的感抗。金絲焊接的方法包括鍥型焊接和球型焊接。金絲焊接的過程中必須要使用一定的方法使金絲附著到焊盤上面，焊接附著方法主要有：熱壓法、超聲波法、熱壓超聲法等。,1351 混合微波集成電路,(2)導電膠粘接技術 導電膠粘接技術的工藝性好，固化容易，粘接力強，但耐熱性有限。導電膠的粘接厚度與導電膠的熱阻都有密切的關系，膠層太厚會阻礙熱的傳導，而膠層太薄時，容易產(chǎn)生膠層不連續(xù)、不均勻等缺陷，致使熱阻變大。導電膠的固化溫度、固化時間將影響其粘接強度。 (3)共晶焊接技術 共晶焊接技術具有機械強度高、熱阻小、穩(wěn)定性好和可靠性高等優(yōu)點。焊接在氮氣的保護下進行，在適當?shù)臏囟认拢钩嗜廴趹B(tài)的金錫焊料與管芯及載體上的鍍金層相接觸，再加上一定壓力和摩擦力的作用，形成金-錫合金體系，把芯片牢固焊接在載體上。共晶焊接技術的優(yōu)勢在毫米波功率器件上比較明顯。功率器件對散熱要求比較高，共晶焊接技術因具有焊區(qū)導電、導熱性好、機械強度高、成品率高等優(yōu)點被廣泛地應用于功率單片的安裝。,1351 混合微波集成電路,1351 混合微波集成電路,1351 混合微波集成電路,1351 混合微波集成電路,1351 混合微波集成電路,4KaC波段下變頻組件 MMIC芯片與基片的貼裝常用方法有兩種：環(huán)氧粘接法和共晶貼裝法。環(huán)氧粘接法成本低，工藝簡單且易于返修；共晶貼裝法具有熱導率高、電阻小、傳熱快、可靠性強、粘接后剪切力大的優(yōu)點，適用于高頻、大功率器件中芯片與基板、基板與管殼的互聯(lián)。對于有較高散熱要求的功率器件必須采用共晶焊接,共晶貼裝法和環(huán)氧粘接法對比,1351 混合微波集成電路,芯片和基片安裝結(jié)束后需進行電氣互連，常用微連接技術有金絲鍵合、凸點倒裝連接和載帶貼裝。微波混合集成電路中電氣連接廣泛使用的互聯(lián)結(jié)構(gòu)是金絲鍵合。采用金絲鍵合其優(yōu)點主要有：金絲互聯(lián)結(jié)構(gòu)不易變形和脫落，電路工作時，可以避免因溫度變化所造成的熱脹冷縮的金絲脫落的影響。計算結(jié)果往往也不易于精確地應用到實際工程中，其性能主要是與金絲的直徑、長度、拱高以及金絲條數(shù)有關。一般考慮原則是芯片和金絲、金絲和電路基板之間實現(xiàn)阻抗匹配。,1351 混合微波集成電路,電路組裝流程設計制作流程,1351 混合微波集成電路,電路裝配完成后部分實物圖：圖包括鎖相環(huán)路和直流供電電路，圖1317為下變頻器變頻鏈路，變頻通道和本振倍頻鏈路設計在腔體正面，鎖相環(huán)路和直流供電設計在腔體背面，上下腔體采用玻珠連接供電。,鎖相環(huán)路實物圖,1351 混合微波集成電路,下變頻器實物圖,1351 混合微波集成電路,微波接收機本振模塊研究唐小宏,微波接收機本振模塊研究唐小宏,毫米波頻率綜合器的研究與設計,毫米波頻率綜合器的研究與設計,DDS 芯片,PLL,毫米波頻率綜合器的研究與設計,毫米波頻率綜合器的研究與設計,FPGA 模 塊PCB,毫米波頻率綜合器的研究與設計,毫米波頻率綜合器的研究與設計,1352 單片微波集成電路 MMIC的首次報道于1964年，而直至20世紀70年代末和80年代初才將MMIC技術廣泛應用于MESFET的生產(chǎn)制作中。自20世紀70年代后期，GaAs材料處理和器件開發(fā)的進展已經(jīng)指明單片微波集成電路是可以實現(xiàn)的，在單片MIC中一給定電路所需的無源和有源元件可以在基片上生長或植入。從潛在可能性上說，MMIC可以在低價格下制成，因為它消除了加工混合MIC時所需的手工勞動。此外，可在單個晶片上包含有大量的電路，所有這些電路可以同時進行處理和加工。 微波單片集成電路(MMIC)的概念起源于低頻集成電路(IC)。一個集成電路的制作過程如圖所示。下述幾方面的考慮已成為推動微波電路設計和制作發(fā)展的主要動力：,1352 單片微波集成電路,下述幾方面的考慮已成為推動微波電路設計和制作發(fā)展的主要動力： (1)先進的微波電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是增加其集成度、可靠性及低成本下的產(chǎn)量。 (2)新型毫米波電路的應用要求盡量減小焊線的寄生干擾和避免使用分立元件。 (3)此外，軍事、商業(yè)、民用市場中微波系統(tǒng)設計的新發(fā)展要求采用先進的批量生產(chǎn)方式及具有多倍頻程帶寬響應的電路。 定義:單片微波集成電路(MMIC)，通過多層加工工藝將所有有源、無源電路元件及其連線集成在半絕緣的半導體基片內(nèi)部或表面上所獲得的微波電路。 MMIC的研究和發(fā)展不斷升溫的原因可簡略歸結(jié)為 (1)材料制造技術的迅猛發(fā)展，如外延生產(chǎn)、離子注入技術。 (2)60GHz低噪聲MESF