中國業(yè)內十佳品牌質(zhì)量保證掌握行業(yè)核心技術(shù)

   隨著(zhù)信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，當今社會(huì )進(jìn)入到了一個(gè)嶄新的信息化時(shí)代。微電子技術(shù)是信息技術(shù)的核心技術(shù)，模擬集成電路(IC)又是微電子技術(shù)的核心技術(shù)之一，因而模擬IC成為信息時(shí)代的重要技術(shù)發(fā)展目標。

   模擬IC包含了純模擬信號處理功能的電路和AD混合信號處理功能的電路。其技術(shù)范圍涉及數據轉換器(如AD、DA轉換器等)、線(xiàn)性和非線(xiàn)性放大器(如運算放大器、射頻放大器、對數放大器、電壓比較器、模擬乘法器等)、電子開(kāi)關(guān)和多路轉換器、穩壓電源調節器(如線(xiàn)性電壓調節器、開(kāi)關(guān)電源控制器等)及其它模擬IC(如驅動(dòng)器、延遲線(xiàn)、傳感器等)。

模擬IC主要被用來(lái)對模擬信號完成采集、放大、比較、變換等功能，它和數字電路及AD、DA轉換電路三者之間的關(guān)系，早在1986年就被美國加州大學(xué)的Paul.R.Gray教授提出的所謂“雞蛋模型”作了形象描述，該模型把它們三者整體上視為一個(gè)雞蛋，而把數字電路視為蛋黃，模擬電路視為蛋殼，AD、DA電路視為蛋清，三者既不相同，又是統一的有機整體?，F實(shí)世界中的各種模擬信息經(jīng)模擬IC采集、放大、變換等處理后，即可得到計算機或數字電路處理所需的信號，從而實(shí)現人們需要的信息產(chǎn)品。顯然，模擬IC是模擬世界和數字化電子信息系統之間的橋梁。

   模擬IC在處理模擬信號時(shí)，除功率輸出級外多數工作在小信號狀態(tài)，信號頻率往往從直流延伸到高頻，其工作與數字電路處理信號時(shí)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)明顯不同。加上模擬IC品種繁多，功能復雜，性能差異巨大，因此，模擬IC在制作工藝、器件結構、電路架構等方面都有區別于數字電路的鮮明個(gè)性，主要表現在：模擬IC在整個(gè)線(xiàn)性工作區內需具備良好的電流放大特性、小電流特性、頻率特性等;在設計中因技術(shù)特性的需要，常?？紤]元器件布局的對稱(chēng)結構和元器件參數的彼此匹配形式;由于工藝技術(shù)的限制，設計時(shí)應盡量少用或不用電阻電容，特別是高阻值電阻和大容量電容;許多模擬電路要求功率輸出，因而電源電壓較高;設計自動(dòng)化程度低，CAD工具和設計參數庫精度高，工藝專(zhuān)用性強，工藝線(xiàn)品種變換頻繁，工藝控制難等等。所以，模擬IC的核心技術(shù)主要涉及到高速技術(shù)、高頻技術(shù)、低噪聲技術(shù)、高耐壓技術(shù)、低功耗技術(shù)、大功率技術(shù)等。為滿(mǎn)足種種技術(shù)要求，電路設計和工藝加工必須良好配合。

模擬IC的單片工藝技術(shù)主要發(fā)展有雙極、BiCMOS、CMOS、SiGe，其中雙極和BiCMOS工藝使用較普遍。隨著(zhù)CMOS技術(shù)水平的提高，在模擬與數字混合電路的加工工藝方面有向CMOS方向發(fā)展的趨勢。模擬IC中，多數高速模擬IC的工藝水平為0.5微米左右，一般模擬IC的工藝水平為1-3微米，在先進(jìn)工藝方面，已開(kāi)發(fā)出0.1微米技術(shù)。

   在器件方面，由于應用對模擬IC的要求千差萬(wàn)別，因此，不僅開(kāi)發(fā)出十余大類(lèi)的模擬IC產(chǎn)品，而且對各類(lèi)模擬IC又都開(kāi)發(fā)出數百、數千種產(chǎn)品，產(chǎn)品種類(lèi)和性能水平應有盡有，可滿(mǎn)足應用的不同需要。

   其中，數據轉換器是模擬和數字混合信號處理電路，它的模擬電路部分占芯片面積的50%以上。在數據轉換器方面，8-14位1-80MHz高速AD技術(shù)已很成熟，產(chǎn)品充足，也可見(jiàn)到16位以上30MHz以上的AD轉換器產(chǎn)品。同時(shí)在A(yíng)D轉換器中不僅出現集成了多種功能的模擬IC如多路轉換器、儀器放大器、采保放大器等AD轉換器子系統，而且還將不斷把其它模擬IC和各種數字電路如DSP、存儲器、CPU、IO等集成在一起。數據轉換器應用廣泛，如美國國家半導體公司推出的高性能低功耗AD轉換器(如ADC10321具有10位分辨率、20MHz采樣速度、單電源工作)，可廣泛應用于數字機頂盒、電纜調制解調器及CCD輸入系統。放大器目前主要采用雙極工藝制作，CMOS放大器盡管在功耗、尺寸方面具有優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格太貴，應用受到限制。

   在射頻放大器方面，正采用SiGe雙極技術(shù)，以滿(mǎn)足應用的高性能要求。目前放大器正應用于各種手持式通信設備中，要求功耗低。ADI的高性能放大器系列(如：AD8350工作頻率達到1200MHz，在250MHz時(shí)噪聲系數為6.1dB，具有很高的動(dòng)態(tài)范圍、極好的線(xiàn)性度和共模抑制)，可有效地應用于通信收發(fā)射機、通用增益放大系統、AD緩沖器、高速數據接口驅動(dòng)器等。ADI還研制出在帶寬、功耗、失真和驅動(dòng)能力等綜合水平很高的放大器如AD8014，它是一種超高速放大器，具有400MHz-3dB帶寬，4000Vms壓擺率，24ns的建立時(shí)間，具有極低的電壓和電流噪聲，失真也低，可理想地應用于寬帶信號處理。

   據市場(chǎng)調查公司ICE的對世界ic市場(chǎng)發(fā)展走勢統計表明，模擬IC的市場(chǎng)占IC產(chǎn)品總市場(chǎng)的份額為：1993年占16%(IC總市場(chǎng)為681.8億美元)，1998 年增加到17.5%(模擬IC市場(chǎng)達191億美元)，到2002年仍將接近15%左右?？梢?jiàn)，市場(chǎng)發(fā)展平穩，大大降低了生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的不穩定性和風(fēng)險性。

我國改革開(kāi)放以來(lái)，信息產(chǎn)品制造業(yè)已經(jīng)形成了一個(gè)比較完整的工業(yè)生產(chǎn)體系。面對新世紀的挑戰，我國將繼續采取大力支持信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國策并營(yíng)造更加良好的技術(shù)開(kāi)發(fā)環(huán)境，給IC的發(fā)展帶來(lái)了極好機遇。我們一定要抓住機遇，不斷把我國的模擬IC技術(shù)推向新水平，為信息化社會(huì )的發(fā)展創(chuàng )建新功。