Kas yra mikrobangų integriniai grandynai?

Mikrobangų integriniai grandynai arba MIC yra mikroschemos puslaidininkių tipas, sukurtas specialiai veikti mikrobangų dažniais, dažnai 1 gigaherco (GHz) ar didesniu dažniu. Specifinis gebėjimas perduoti mikrobangomis dažniausiai išskiria MIC nuo kitų tipų integrinių grandynų. MIC plačiai naudojami mažuose elektroniniuose įrenginiuose, kurie veikia naudojant elektroninius ir elektromagnetinius dažnius, pavyzdžiui, mobiliuosiuose telefonuose, GPS įrenginiuose, nuotoliniu būdu valdomose sistemose ir vaizdo gavimo įrenginiuose. Jų mažas dydis leidžia juos naudoti keliuose delniniuose belaidžiuose įrenginiuose, o MIC pobūdis yra toks, kad vienas lustas gali veikti kaip savarankiškas įrenginys, naudojant tik vieną puslaidininkinę plokštelę.

MIC pirmą kartą buvo sukurti 1940-aisiais ir išsivystė iš pagrindinės mikrobangų grandinės, nes to meto paklausa ir technologijos leido tobulėti plokščių grandinės gamyboje. Nuo tada mikrobangų integriniai grandynai subrendo nuo paprastų vienos funkcijos grandinių iki sudėtingų, daugiafunkcinių, vis mažesnių dydžių ir sudėtingesnių galimybių grandinių. Jie sudaro mikrobangų ir puslaidininkių gamybos pramonės šaknis, o daugelio tipų MIC galima pigiai ir efektyviai gaminti masiškai, kad būtų galima naudoti plataus vartojimo elektronikoje, moksle ir pramonėje.

Specializuoti MIC tipai turi skirtingus privalumus ir pritaikymą, kuriuos dažnai lemia jų gamybos būdas. Hibridiniai mikrobangų integriniai grandynai (HMIC) gaminami dedant atskirus komponentus ant plokštės, vadinamos substratu. Atskiri komponentai gali būti kondensatoriai, rezistoriai, tranzistoriai ar kiti lustai. Kartu jie sudaro visą MIC. Gamyboje ir komponentų litavimui naudojamos medžiagos gali turėti įtakos dažniui, elektrinėms savybėms ir bendram grandinės veikimui.

Monolitinės mikrobangų integrinės grandinės, taip pat žinomos kaip MMIC, reikalauja sudėtingesnės konstrukcijos, kai visa grandinė yra suprojektuota kaip vienas lustas, o visi komponentai yra pagaminti ant puslaidininkio pagrindo. MMIC dažnai naudojami palydovinėse sistemose, kurioms reikalingos mažos, nebrangios grandinės, kurios vis dar pasižymi dideliu greičiu ir našumu. Šios grandinės veikia nuo 300 megahercų (MHz) iki 300 GHz dažnių juostose ir gali atlikti daugybę dažnio ir galios manipuliavimo funkcijų.

Daugelis vartotojų mano, kad MMIC siūlo didelių pranašumų, palyginti su hibridinėmis grandinėmis, dėl dizaino skirtumų ir našumo galimybių. Šiuolaikinė mikrobangų integrinio grandyno koncepcija paprastai reiškia MMIC, kuris laikomas pažanga, palyginti su originaliu, didesniu, sunkesniu MIC, nepaisant MMIC apribojimų, kurie gali apimti funkcinį nelankstumą po pradinio pagaminimo. Norint sukurti tvirtesnį, keičiamo dydžio ir lankstesnį grandinių dizainą, daugelis daugiafunkcinių specializuotų MMIC integruoja į didesnes, sudėtingesnes mikrobangų integrines grandines.