Mis on mikrolaine integraallülitused?

Mikrolaine integraallülitused ehk MIC-id on teatud tüüpi mikrokiibiga pooljuhid, mis on loodud töötama spetsiaalselt mikrolainesagedustel, sageli 1 gigahertsi (GHz) või kõrgemal. Spetsiifiline võime mikrolainete kaudu edastada on tavaliselt see, mis eristab MIC-e teist tüüpi integraallülitustest. MIC-sid kasutatakse laialdaselt väikestes elektroonilistes seadmetes, mis töötavad elektrooniliste ja elektromagnetiliste sageduste kaudu, nagu mobiiltelefonid, GPS-seadmed, kaugjuhitavad süsteemid ja pildindusseadmed. Nende väike suurus võimaldab neid kasutada mitmes käeshoitavas traadita seadmes ning MIC-i olemus on selline, et üks kiip võib töötada iseseisva seadmena, kasutades ainult ühte pooljuhtplaati.

MIC-id loodi esmakordselt 1940. aastatel ja need arenesid välja põhilisest mikrolaineahelast, kuna tolleaegne nõudlus ja tehnoloogia võimaldasid plaadipõhiste vooluahelate valmistamisel edasi liikuda. Sellest ajast alates on mikrolaine integraallülitused arenenud lihtsatest ühefunktsioonilistest vooluringidest keerukate, järjest väiksemate mõõtmete ja keerukamate võimalustega mitmefunktsioonilisteks vooluringideks. Need moodustavad mikrolaineahjude ja pooljuhtide tootmise tööstuse ning mitut tüüpi MIC-sid saab odavalt ja tõhusalt masstootmiseks kasutada tarbeelektroonikas, teaduses ja tööstuses.

Spetsiaalsetel MIC-tüüpidel on erinevad eelised ja rakendused, mille määrab sageli nende valmistamismeetod. Hübriidmikrolaine integraallülitused (HMIC) valmistatakse diskreetsete komponentide paigutamisega trükkplaadile, mida nimetatakse substraadiks. Üksikud komponendid võivad olla kondensaatorid, takistid, transistorid või muud kiibid. Koos moodustavad nad kogu MIC-i. Valmistamisel ja komponentide jootmisel kasutatavad materjalid võivad mõjutada ahela sagedust, elektrilisi omadusi ja üldist jõudlust.

Monoliitsed mikrolaine integraallülitused, tuntud ka kui MMIC, nõuavad keerukamat konstruktsiooni, mille puhul kogu vooluahel on kujundatud ühe kiibina ja kõik komponendid on valmistatud pooljuhtsubstraadil. MMIC-e kasutatakse sageli satelliitsüsteemides, mis nõuavad väikeseid ja odavaid vooluahelaid, mis pakuvad endiselt suurt kiirust ja jõudlust. Need ahelad töötavad sagedusaladel 300 megahertsi (MHz) kuni 300 GHz ning on võimelised mitme sageduse ja võimsuse manipuleerimiseks.

Paljud kasutajad leiavad, et MMIC-id pakuvad disainierinevuste ja jõudlusvõime tõttu hübriidahelatega võrreldes olulisi eeliseid. Mikrolaine integraallülituse kaasaegne kontseptsioon viitab üldiselt MMIC-ile, mida peetakse esialgse, suurema ja raskema MIC-iga võrreldes edasiminekuks, hoolimata MMIC-i piirangutest, mis võivad hõlmata funktsionaalset paindumatust pärast esialgset valmistamist. Tugevamate, skaleeritavamate ja paindlikumate vooluahelate konstruktsioonide jaoks integreerivad paljud mitmed multifunktsionaalsed spetsiaalsed MMIC-id suurematesse ja keerukamatesse mikrolaine integraallülitustesse.