آشنایی بیشتر با ساختار میکرو چیپ و چیپ های MMIC مخفف Military Micro IC در (برق _ الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )

نکته: MMIC اجزای انتخاب اکثر برنامه های کاربردی با فرکانس بالا امروزی هستند. آنها چندین مزیت نسبت به همتایان گسسته یا هیبریدی خود ، از قبیل کاهش اندازه ، هزینه کم و باز تولید بالا و عملکرد قابل تکرار ارائه می دهند. و بیشتر در صنایع موشکی و پهبادی مورد استفاده قرار میگیرند.

مدارهای مجتمع ماکروویو یکپارچه MMIC ها IC هستند ، که حاوی مؤلفه های فعال ، غیرفعال و به هم پیوسته هستند و برای کار در فرکانس ها از صدها مگاهرتز تا صدها گیگاهرتز طراحی شده اند. بسیاری از MMIC های امروزی بر روی بسترهای مرکب III-V مانند GaAs ، InP و کد GaN [55-58] ساخته شده اند ، اگر چه MMIC های سیلیکون و SiGe نیز در حال تبدیل شدن به امری عادی هستند ، به خصوص که سیستم های ترکیبی سیگنال مختلط باید روی همان تراشه ادغام شوند. 


با پیشرفت در چیپ ها و میکرو چیپ با تقاضای نظامی و تجاری برای مدارهای قابل اطمینان با فرکانس بالا منجر به سرمایه گذاری بزرگی در کارخانه های GaAs شد که عمدتاً با هدف توسعه فرآیندهای MMIC انجام می گرفتند . عملکرد فرکانس بالای MMIC های امروز به محدوده فرکانس THz نزدیک می شود . اخیراً ، MMIC به طور گسترده ای در برنامه های کاربردی اعم از آرایه های فاز تخصصی و مولفه های ارتباطی نوری چند گیگابایت بر ثانیه تا تلفن های همراه و گیرنده های ماهواره ای خانگی استفاده میشود  .ویژگی های اصلی MMIC در این بخش مورد بحث قرار خواهد گرفت. بحث در مورد جنبه های مورد علاقه طراحان مدار ، مانند مدل های عناصر MMIC و روش های طراحی متمرکز خواهد شد . انواع اصلی دستگاههای فعال مورد استفاده در MMIC MESFET ، HEMT و HBT است. سایر دستگاههای فعال مانند دیودهای گان ، دیودهای PIN و وکتورها  و همچنین دستگاه های اپتو الکترونیکی نیز در MMIC های ویژه یافت می شوند. مدار های الکترونیکی مجتمع نوری (OEIC) ، همانطور که از نام این دستگاه پیداست ، MMIC با دستگاههای اپتو الکترونیکی هستند که در آنها ادغام شده و به طور فزاینده ای در سیستم های ارتباطی نوری  با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرند . MMIC اجزای انتخاب اکثر برنامه های کاربردی با فرکانس بالا امروزی هستند. آنها چندین مزیت نسبت به همتایان گسسته یا هیبریدی خود ، از قبیل کاهش اندازه ، هزینه کم و باز تولید بالا و عملکرد قابل تکرار ارائه می دهند.


معایب چیپ ها و میکرو چیپ های MMIC 

معایب اصلی از این قطعات، با تمام آی سی های دیگر به اشتراک گذاشته است که در آن دشوار است (اگر نه غیر ممکن) است به لحن یکبار اجرای IC ساخته است. بیشتر MMIC ها با استفاده از فرآیندهای ریخته گری ساخته می شوند. نکته اصلی در طراحی موفقیت آمیز MMIC داشتن دستگاه های خوب و مدل های ریخته گری است. در بخش های زیر ساختار اصلی MMIC های معمولی و مدل های فعال و غیر فعال MMIC و نمونه هایی از طرح های تقویت کننده MMIC پهن باند استفاده می شود.

نویسنده: دکتر (افشین رشید )