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[導讀]一般來說,高端儀器的速度至少應(yīng)該是客戶正在采用的技術(shù)的兩倍,特別是開發(fā)串行計算設(shè)備和通信收發(fā)機的客戶。SiGe技術(shù)特別適合專用ASIC所需的高度集成能力,并且與其他高速工藝(如鎵砷化物或銦磷化物)實現(xiàn)的晶體管

一般來說,高端儀器的速度至少應(yīng)該是客戶正在采用的技術(shù)的兩倍,特別是開發(fā)串行計算設(shè)備和通信收發(fā)機的客戶。SiGe技術(shù)特別適合專用ASIC所需的高度集成能力,并且與其他高速工藝(如鎵砷化物或銦磷化物)實現(xiàn)的晶體管數(shù)量相比,SiGe支持的晶體管數(shù)量要高得多,成數(shù)量級的增加。

---泰克新推出的TDS6000C系列數(shù)字存儲示波器(DSO)在采集、觸發(fā)和探測系統(tǒng)中依靠SiGe元器件,成為廣泛采用SiGe的示波器,實現(xiàn)了12GHz模擬帶寬、15GHz數(shù)字帶寬的高性能,SiGe技術(shù)使其能夠?qū)χ髁鲾?shù)字產(chǎn)品中使用的商用半導體系列保持速度優(yōu)勢。
---泰克新產(chǎn)品中的SiGe ASIC是泰克與IBM持續(xù)合作的結(jié)果,IBM是世界上最大的SiGe技術(shù)供應(yīng)商,具有目前市場上最先進的0.18μm BiCMOS SiGe技術(shù)。兩家公司已經(jīng)開始采用SiGe技術(shù)以在泰克的高帶寬示波器產(chǎn)品線中實現(xiàn)更高性能,如串行ATA和千兆位以太網(wǎng)等新型高速應(yīng)用的實時電路分析和調(diào)試。此外雙方在幾個關(guān)鍵領(lǐng)域進行了合作,包括構(gòu)建測試結(jié)構(gòu)、優(yōu)化芯片內(nèi)聯(lián)以減少噪聲和抖動及執(zhí)行各自的功能驗證及測試。結(jié)果促成了10 款泰克產(chǎn)品在SiGe平臺上的制造,包括2004年初夏開始交付的p7380專用高速探頭。

新型SiGe工藝提供了更高的速度和功能,要求更少的功耗
---新型SiGe工藝把高性能SiGe雙極晶體管(用來處理高速信號)與用于校準的CMOS器件和其他對速度敏感性較低的任務(wù)使用結(jié)合起來。ASIC為要求超高頻響的應(yīng)用提供了理想的解決方案,它所達到的集成度遠遠超過其他超高速的方案。例如,這種集成度可以支持許多不同的觸發(fā)功能,或支持非常靈活的前置放大器結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以重用于未來的平臺中。更高的集成度減少了需要跨越的器件邊界,改善了整體信號完整性。這與高端TDS6000C系列示波器的需求是一致的。
---芯片上的六層金屬互連結(jié)構(gòu)允許放置精確的傳輸線,保持信號完整性。它還支持新型功耗分配方案,用來最大限度地減少損耗,降低電路不同部分之間的耦合。重要的是,采用最新工藝制成的器件在某些情況下消耗的功率要低于以前的設(shè)備,同時可以使性能提升2~3倍。

封裝技術(shù)也在大幅度提高
---在10GHz以上的頻率上,封裝技術(shù)以及ASIC之間的、封裝和電路板互連的設(shè)計至關(guān)重要。因此,隨著ASIC開發(fā)的推進,泰克同時也在改進封裝技術(shù)。為此,泰克微電子部與IBM和Maxtek密切合作。Maxtek是泰克的一家子公司,專門開發(fā)超高性能微電子封裝技術(shù)。
---泰克開發(fā)出了一種創(chuàng)新的基底技術(shù),這種多層基底技術(shù)提供了有效的信號逸出和關(guān)鍵信號屏蔽能力,在高頻時確保杰出的信號完整性。芯片、封裝和系統(tǒng)之間的互連結(jié)構(gòu)和傳輸已經(jīng)全面建模;與ASIC一樣,泰克建立了這種創(chuàng)新的基底技術(shù)測試結(jié)構(gòu),并根據(jù)這些結(jié)果中的測量項目提煉了模型。
---由于這種SiGe實現(xiàn)方案和相關(guān)封裝技術(shù)開發(fā),TDS6154C DSO提供了15GHz的帶寬,這是目前實時示波器中提供的最高帶寬。在這一帶寬中,12GHz是真正的模擬帶寬,其余則通過DSP增強功能實現(xiàn)。類似的,P7313探頭采用相同的SiGe技術(shù),提供了12GHz或更好的帶寬性能,并配以超低負荷。

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