关于高性能模拟技术发展过程浅析

模拟技术发展至今历经数十载，从单个晶体管发展到目前的高集成电路，技术不断在进步，行业不断在发展。而随着模拟技术日趋成为区分数字产品成功设计的关键，欧美众多半导体公司纷纷将“高性能模拟”作为其业务重点，并在其中贯彻着各自的业务策略，其中美国亚德诺半导体（ADI公司）是这方面的个中翘楚。

张靖 ADI 华中地区销售经理

ADI公司华中区销售经理张靖认为，就高性能模拟技术方面，短期内主要技术趋势存在于：高集成度，小型化，低功耗以及更高精度和稳定性。

目前半导体工艺不断创新，现在65nm 技术在高速模数混合器件上的应用已经十分成熟。同时45nm,32nm,22nm,15nm工艺也取得了突破性进展。这为模拟器件小型化，降低功耗和成本提供了条件。但是高性能模拟产品不是线宽越窄越稳定，我们还要兼顾器件的稳定性，抗干扰性以及精度。半导体电路的非理想导致的失调（offset）,非线型，漂移是高性能模拟技术一直不断追求以力图减少的。

另外，为满足客户定制化需求，减小开发难度，高集成度也是未来1-2年各家厂商努力的方向。这种集成不是简单的多裸片连接技术，而是但硅片的半导体技术，融合了多种标准电路以及其连接电路，补偿电路等。例如ADI的AD9361可以将现有FEMTOCELL信号链简化为AD9361+处理器的两芯片结构。为FEMTOCELL产品进入家庭提供了有力的成本/体积/性能保障。

中长期，多种材料技术的融合是一个方向，例如，光电技术，生物技术，传感器技术与半导体技术的融合集成会给半导体带来更光明的未来。

谈到高性能模拟技术的发展与客户日益增多的个性化器件需求之间的平衡，张靖表示，其实高性能模拟技术的发展是与客户个性化器件需求的趋势相统一，协调的。半导体业界不仅在半导体工艺,精度,稳定性上寻求更高的突破，还不断在ASSP(Application Specific Standard Product) 和SOC(System on Chip) 等集成度更高的领域发展以满足客户日益增多的个性化需求。

同时，在模数混合器件的发展也是高性能模拟产品发展的一个趋势。这种ASSP 或SOC产品不是简单的多芯片混合封装，而是在同一硅片上集成多种标准电路的产品。例如原来标准工业信号链有传感器，小信号放大，信号调理，滤波电路，模数转换电路，标定电路及补偿电路等。现在通过高度集成，可以实现单芯片解决。不仅节约成本，电路面积，也极大地减少了客户的开发周期与难度，增加了系统的稳定性。ADI公司的ADIS16488 在角度，加速度等方面的测量，以及AD9273在医疗超声系统的应用就反应了这种趋势。

这种高度集成的趋势难度在于不仅要解决多种标准电路之间的接口，还要考虑不同电路的匹配与工艺要求以及电路间的相互干扰。有了这种高度集成工艺，我们就可以根据不同领域客户的具体要求稍微更改各部分标准电路的参数指标来满足不同刻画的个性化需求。

另外，客户的需求总是千变万化的，目前没有一种IC产品能满足所有需求，所以各半导体厂商也在原有标准电路产品上通过更改参数来扩大同一家族的品种以满足不同的特定需求。