集成電路基板 - 單片微波集成電路

單片微波集成電路是在微波頻率（300MHz至300GHz）下工作的集成電路（IC）器件。 這些設備通常執行諸如微波混合、功率放大、低雜訊放大和高頻開關的功能。 單片微波集成電路器件上的輸入和輸出通常與50歐姆的特性阻抗相匹配。 這使得它們更容易使用，因為級聯單片微波集成電路不需要外部匹配網絡。 此外，大多數微波測試設備被設計為在50歐姆的環境中工作。

有時也稱為射頻集成電路（RFIC），是隨著電晶體製造技術的發展，特別是離子摻雜控制水准的提高和電晶體自組裝科技的成熟而出現的一種高頻放大器件。 在這種類型的器件中，用作迴響和直流偏置部件的每個電阻器都採用具有高頻特性的薄膜電阻器，並與每個有源器件一起封裝在晶片上，使得部件之間幾乎沒有連接，從而使電路的電感最小化，並使分佈電容最小化。 囙此，它可以用於具有高工作頻率和高頻寬的單片微波集成電路放大器。

單片微波集成電路體積很小（從1平方毫米到10平方毫米），可以大規模生產，這使得手機等高頻設備很受歡迎。 單片微波集成電路最初是使用砷化鎵（GaAs）製造的，砷化鎵是一種III-V族化合物電晶體。 與用於實現IC的傳統資料矽（Si）相比，它具有兩個基本優點：器件（電晶體）速度和半絕緣襯底。 這兩個因素都有助於高頻電路功能的設計。 然而，隨著電晶體特性尺寸的减小，矽基科技的速度逐漸加快，現在矽科技也可以用於製造單片微波集成電路。 與GaAs相比，Si科技的主要優點是其製造成本較低。 矽片的直徑更大，從而降低了晶片成本，這有助於降低IC的成本。

單片微波集成電路的應用

單片微波集成電路已成為各種高科技武器發展的重要支柱，廣泛應用於各種先進戰術導彈、電子戰、通信系統、陸海空相控陣雷達（特別是機載和星載雷達）。 它們還用於行动电话、無線通訊、個人衛星通信網絡和全球定位系統。在實时衛星接收和毫米波自動防撞系統等領域，巨大的市場正在迅速發展。

單片微波集成電路的特性

1）由於GaAs和InP等襯底資料具有高電子遷移率、寬帶隙、寬工作溫度範圍和良好的微波傳輸效能，單片微波集成電路具有低電路損耗、低雜訊、寬頻帶、大動態範圍、高功率、高附加效率的特點， 以及對電磁輻射的强抵抗力。

2）單片微波積體電路設計靈活，元件密度高，引線和焊點少。 與由分立元件或混合電路製成的微波/毫米波電路相比，它們具有體積小、重量輕、可靠性高、工作頻帶寬、功耗低等優點。 它們可用於集成電子戰系統、機載合成孔徑雷達、衛星通信系統終端和精確制導彈藥終端控制設備。

根據製造資料和內部電路結構的差异，單片微波集成電路可分為兩類：一類是基於矽電晶體的MMIC，另一類是砷化鎵場效應電晶體（GaAs FET）的單片微波集成回路。 GaAs FET型單片微波集成電路具有工作頻率高、頻率範圍寬、動態範圍大、雜訊低的特點，但價格昂貴，應用較少； 矽電晶體單片微波集成電路性能優异，使用方便，價格低廉，應用廣泛。