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IC：模擬與數(shù)字有四大不同
處理連續(xù)性的光,、聲音,、速度、溫度等自然模擬信號的IC被稱為模擬IC,。模擬IC處理的這些信號都具有連續(xù)性,，可以轉(zhuǎn)換為正弦波研究。而數(shù)字IC處理的是非連續(xù)性信號,，都是脈沖方波,。模擬IC按技術(shù)類型來分有只處理模擬信號的線性IC和同時處理模擬與數(shù)字信號的混合IC。模擬IC按應(yīng)用來分可分為標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC和特殊應(yīng)用型模擬IC,。標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC包括放大器(Amplifier)、電壓調(diào)節(jié)與參考對比(VoltageRegulator/Reference),、信號界面(Interface),、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(DataConversion)、比較器(Comparator)等產(chǎn)品,。特殊應(yīng)用型模擬IC主要應(yīng)用在4個領(lǐng)域,，分別是通信、汽車,、電腦周邊和消費類電子,。模擬IC具有四大特點。
生命周期可長達(dá)10年
數(shù)字IC強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)算速度與成本比,，數(shù)字IC設(shè)計的目標(biāo)是在盡量低的成本下達(dá)到目標(biāo)運(yùn)算速度,。設(shè)計者必須不斷采用更率的算法來處理數(shù)字信號，或者利用新工藝提高集成度降低成本,。因此數(shù)字IC的生命周期很短,，大約為1年-2年。
模擬IC強(qiáng)調(diào)的是高信噪比,、低失真,、低耗電、高可靠性和穩(wěn)定性,。產(chǎn)品一旦達(dá)到設(shè)計目標(biāo)就具備長久的生命力,，生命周期長達(dá)10年以上的模擬IC產(chǎn)品也不在少數(shù)。如音頻運(yùn)算放大器NE5532,，自上世紀(jì)70年代末推出直到現(xiàn)在還是zui常用的音頻放大IC之一,，幾乎50%的多媒體音箱都采用了NE5532，其生命周期超過25年,。因為生命周期長,，所以模擬IC的價格通常偏低。
工藝特殊少用CMOS工藝
數(shù)字IC多采用CMOS工藝，而模擬IC很少采用CMOS工藝,。因為模擬IC通常要輸出高電壓或者大電流來驅(qū)動其他元件,，而CMOS工藝的驅(qū)動能力很差。此外,，模擬ICzui關(guān)鍵的是低失真和高信噪比,，這兩者都是在高電壓下比較容易做到的。而CMOS工藝主要用在5V以下的低電壓環(huán)境,，并且持續(xù)朝低電壓方向發(fā)展,。
因此，模擬IC早期使用Bipolar工藝,，但是Bipolar工藝功耗大,，因此又出現(xiàn)BiCMOS工藝，結(jié)合了Bipolar工藝和CMOS工藝兩者的優(yōu)點,。另外還有CD工藝,，將CMOS工藝和DMOS工藝結(jié)合在一起。而BCD工藝則是結(jié)合了Bipolar,、CMOS,、DMOS三種工藝的優(yōu)點。在高頻領(lǐng)域還有SiGe和GaAS工藝,。這些特殊工藝需要晶圓代工廠的配合,，同時也需要設(shè)計者加以熟悉，而數(shù)字IC設(shè)計者基本上不用考慮工藝問題,。
與元器件關(guān)系緊密
模擬IC在整個線性工作區(qū)內(nèi)需要具備良好的電流放大特性,、小電流特性、頻率特性等,；在設(shè)計中因技術(shù)特性的需要,，常常需要考慮元器件布局的對稱結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)的彼此匹配形式；模擬IC還必須具備低噪音和低失真性能,。電阻,、電容、電感都會產(chǎn)生噪音或失真,，設(shè)計者必須考慮到這些元器件的影響,。
對于數(shù)字電路來說是沒有噪音和失真的，數(shù)字電路設(shè)計者*不用考慮這些因素,。此外由于工藝技術(shù)的限制,，模擬電路設(shè)計時應(yīng)盡量少用或不用電阻和電容，特別是高阻值電阻和大容量電容,，只有這樣才能提高集成度和降低成本,。某些射頻IC在電路板的布局也必須考慮在內(nèi),，而這些是數(shù)字IC設(shè)計所不用考慮的。因此模擬IC的設(shè)計者必須熟悉幾乎所有的電子元器件,。
輔助工具少測試周期長
模擬IC設(shè)計者既需要全面的知識,，也需要長時間經(jīng)驗的積累。模擬IC設(shè)計者需要熟悉IC和晶圓制造工藝與流程,，需要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性,。通常很少有設(shè)計師熟悉IC和晶圓的制造工藝與流程。而在經(jīng)驗方面,，模擬IC設(shè)計師需要至少3年-5年的經(jīng)驗,，的模擬IC設(shè)計師需要10年甚至更長時間的經(jīng)驗。
模擬IC設(shè)計的輔助工具少,，其可以借助的EDA工具遠(yuǎn)不如數(shù)字IC設(shè)計多,。由于模擬IC功耗大，牽涉的因素多,，而模擬IC又必須保持高度穩(wěn)定性,，因此認(rèn)證周期長。此外,，模擬IC測試周期長且復(fù)雜,。
某些模擬IC產(chǎn)品需要采用特殊工藝和封裝,，必須與晶圓廠聯(lián)合開發(fā)工藝,，如BCD工藝和30V高壓工藝。此外,，有些產(chǎn)品需要采用WCPS晶圓級封裝,，擁有此技術(shù)的封裝廠目前還不多。(end)