微波集成電路ppt課件

1、電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)University of Electronic Science and Technology of China微波集成電路微波集成電路徐銳敏徐銳敏微波電路與組件的開(kāi)展波導(dǎo)立體電路平面混合集成電路MMICMCMSOC第一代第二代第三代第四代RF MEMSCMOS小型化的重要性和必要性o電子技術(shù)和系統(tǒng)開(kāi)展的必然趨勢(shì)。o小型化是實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性和低本錢(qián)的途徑。o微電子技術(shù)的高速開(kāi)展推進(jìn)了通訊、雷達(dá)、導(dǎo)航、測(cè)控等無(wú)線電運(yùn)用領(lǐng)域的全面微電子化。 o在相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)、電子武器、毫米波成像、衛(wèi)星通訊、遙感等運(yùn)用領(lǐng)域中，高性能、體積小、分量輕、可靠性高、批量消費(fèi)本錢(qián)低、運(yùn)用方便的

2、小型化微波毫米波電路與系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建立和國(guó)防建立中必將發(fā)揚(yáng)越來(lái)越重要的作用 。第一代微波電路立體微波電路20世紀(jì)40年代起波導(dǎo)同軸線真空電子器件微波電路電路形式有源器件波導(dǎo)o優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量要素高，損耗低，機(jī)械構(gòu)造結(jié)實(shí)，功率容量高。o缺陷：體積大，笨重、加工工藝和調(diào)試過(guò)程復(fù)雜，相應(yīng)本錢(qián)高。第二代微波電路微波集成電路20世紀(jì)60年代起微波混合集成電路同軸線真空電子器件波導(dǎo)微波半導(dǎo)體器件平面?zhèn)鬏斁€小型化重量輕耗能少成本較低微帶電路技術(shù)和集成電路技術(shù)o微帶電路：在平面實(shí)現(xiàn)，構(gòu)造緊湊，體積小，分量輕，造價(jià)低。o集成電路：可使大量有源器件集成于一個(gè)集成電路中，大大減小了器件的體積，提高了電路功能和加工的可靠

3、性，降低了電路的加工本錢(qián)。o可靠性: (1)構(gòu)造裝配; (2)抗振;(3)溫度;o (4)密封。混合集成電路HMICo采用薄膜或厚膜、印制板工藝制造無(wú)源元件和線路，再把微波固態(tài)器件裝配到電路中，實(shí)現(xiàn)微波電路集成化。o微波混合集成傳輸線：o微帶線類(lèi)為代表，另外還有帶狀線、槽線、共面線和鰭線等 第三代微波電路微波單片集成電路MMIC(20世紀(jì)70年代起)工作頻帶加寬半導(dǎo)體理論的發(fā)展半導(dǎo)體工藝的成熟III-V族材料制備的完善體積、重量比HMIC減少兩三個(gè)數(shù)量級(jí)可靠性大大改善器件成品率的提高M(jìn)MIC有源和無(wú)源部分都制作在同一襯底上多芯片組件MCM20世紀(jì)90年代oMCMMultiChip Module

4、：多芯片組件，是把多塊裸露的IC 芯片組裝在同一塊多層高密度互連基板上，構(gòu)成一個(gè)多芯片功能組件。層與層的金屬導(dǎo)線是用導(dǎo)通孔銜接的。這種組裝方式允許芯片與芯片靠得很近，可以降低互連和布線中所產(chǎn)生的信號(hào)延遲、串?dāng)_噪聲、電感電容耦合等問(wèn)題。o提高組裝密度，縮短互連長(zhǎng)度，減少信號(hào)延遲時(shí)間，減小體積，減輕分量，提高可靠性。o可實(shí)現(xiàn)真正意義上器件和電路的三維集成。MCM構(gòu)造表示及技術(shù)領(lǐng)域LTCC技術(shù) LTCC 是多芯片組件MCM技術(shù)中的一種，是低溫共燒陶瓷Low Temperature Co-fired Ceramic的英文縮寫(xiě)。800 950oC Co-fired(疊層共燒)生瓷帶金屬導(dǎo)體(Au. Ag

5、. Cu)DupontFerroCeramic(陶瓷基板)Low Temperature 多層高密度封裝 可埋置無(wú)源器件 采用并行加工工藝, 批量消費(fèi)本錢(qián)低小型化、高可靠、低本錢(qián)、小型化、高可靠、低本錢(qián)、性能良好的微波電路性能良好的微波電路工藝流程圖LTCC的特點(diǎn)LTCC的運(yùn)用LTCC組件表示圖LTCC的運(yùn)用共形陣平面陣MCM新技術(shù)陽(yáng)極氧化技術(shù)o來(lái)源由俄國(guó)人在本世紀(jì)初提出。o構(gòu)造、工藝在襯底上全鍍鋁薄膜，經(jīng)過(guò)激光束將非電路部分氧化變成三氧化二鋁，而電路部分保管金屬鋁薄膜，再鍍鋁薄膜，再氧化，直到多層。o效果非常適宜微波集成電路，特別是毫米波電路高精度o難點(diǎn)多層氧化的維護(hù)鋁金屬電路o擬方法鍍鋁薄

6、膜再進(jìn)展做維護(hù)層。21世紀(jì)片上系統(tǒng)SOCoSOCSystem on Chip技術(shù)，是一種高度集成化、固件化的系統(tǒng)集成技術(shù)。 o運(yùn)用SOC技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的中心思想，就是要把整個(gè)運(yùn)用電子系統(tǒng)全部集成在一個(gè)芯片中。在運(yùn)用SOC技術(shù)設(shè)計(jì)運(yùn)用系統(tǒng)，除了那些無(wú)法集成的外部電路或機(jī)械部分以外，其他一切的系統(tǒng)電路全部集成在一同。 SOC普通構(gòu)造表示圖控制邏輯模塊含有ADC/DAC 的模擬前端模塊電源提供和功耗管理模塊微處理器/微控制器CPU 內(nèi)核模塊外部進(jìn)行通訊的接口模塊嵌入的存儲(chǔ)器模塊SOC系統(tǒng)功能集成是SOC的中心技術(shù)；固件集成是SOC的根底設(shè)計(jì)思想；嵌入式系統(tǒng)是SOC的根本構(gòu)造；IP是SOC的設(shè)計(jì)根底。SOC的特點(diǎn)規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜速度高、時(shí)序關(guān)系嚴(yán)密多采用深亞微米工藝加工技術(shù)SOC特點(diǎn)目前主要還在硅工藝上實(shí)現(xiàn)，任務(wù)頻率在幾個(gè)GHz以下；下一步應(yīng)在GaAs和InP等上實(shí)現(xiàn)，甚至是第三代半導(dǎo)體資料SOC的關(guān)鍵技術(shù)o軟、硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)。oIP模塊庫(kù)問(wèn)題。o模塊界面間的綜合分析技術(shù)。o系統(tǒng)級(jí)數(shù)?；旌系碾姶偶嫒輪?wèn)題。SOC的前景oSOC成為新一代運(yùn)用電子技術(shù)的中心曾經(jīng)成為不爭(zhēng)的現(xiàn)實(shí)，這不僅是電子技術(shù)本身的革命性標(biāo)志，也是電子技術(shù)運(yùn)用的艱苦歷史變化。 oSOC使單片機(jī)運(yùn)用技術(shù)發(fā)生了革命性的變化，這個(gè)變化就是運(yùn)用電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，從選擇廠家提供的定制產(chǎn)品時(shí)代進(jìn)入了用戶(hù)自行開(kāi)發(fā)