《模拟集成电路产业简要报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟集成电路产业简要报告（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、模拟集成电路及其产业简要分析报告2014-5-5目录一、 什么是模拟集成电路 .3二、 模拟集成电路的分类及特点 .3三、 模拟集成电路的应用 .5五、 模拟集成电路的发展趋势 .8六、 模拟集成电路的市场情况 .11七、 主要模拟集成电路设计企业介绍 .161、德州仪器（TI） .162、意法半导体（ST） .173、英飞凌（Infineon） .184、模拟器件（analog Device） .185、高通（Qualcomm） .196、美信集成产品（Maxim） .19八、 中国具备模拟公司再冲刺产业环境 .20九、 业内人士对发展模拟集成电路的建议 .21模拟集成电路及其产业简要分析报
2、告2014-5-5一、 什么是模拟集成电路模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路，如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有：放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。对于模拟电路的划分大致有 ADC、DAC、运算放大器、功放电路、电源和电源管理 IC、驱动 IC、接口 IC，射频 IC 等。集成电路(简称 IC)按其功能、结构的不同，可以分为数字 IC 和模拟 IC 两大类。数字 IC 用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间和幅度上离散变化的 信号。例如 VCD、D
3、VD 重放的音频信号和视频信号)的电路。模拟 IC 是用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间连续变化的信号)的电路，是微电 子技术的核心技术之一，能对电压或电流等模拟量进行采集、放大、比较、转换和调制。处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的 IC 被称为模拟 IC。模拟 IC 处理的这些信号都具有连续性，可以转换为正弦波研究。而数字 IC 处理的是非连续性信号，都是脉冲方波。二、 模拟集成电路的分类及特点模拟 IC 按技术类型来分有只处理模拟信号的线性 IC 和同时处理模拟与数字信号的混合 IC。模拟 IC 按应用来分可分为标准型模拟 IC 和特殊应用型模拟 IC。标准型模拟
4、 IC 包括放大器(Amplifier)、电压调节与参考对比(Voltage Regulator/Reference)、信号界面(Interface)、数据转换(Data Conversion)、比较器(Comparator)等产品。特殊应用型模拟 IC 主要应用在 4 个领域，分别是通信、汽车、电脑周边和消费类电子。模拟 IC 具有四大特点：1、生命周期可长达 10 年。数字 IC 强调的是运算速度与成本比，数字 IC 设计的目标是在尽量低的成本下达到目标运算速度。设计者必须不断采用更高效率的算法来处理数字信号，或者利用新工艺提高集成度降低成本。因此数字 IC 的生命周期很短，大约为 1 年
5、-2 年。 模拟 IC 强调的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性。产品一旦达到设计目标就具备长久的生命力，生命周期长达 10 年以上的模拟 IC 产品也不在少数。如音频运算放大器 NE5532，自上世纪 70 年代末推出直到现在还是最常用的音频放大 IC 之一，几乎 50%的多媒体音箱都采用了 NE5532，其生命周期超过 25 年。因为生命周期长，所以模拟 IC 的价格通常偏低。2、工艺特殊少用 CMOS 工艺 数字 IC 多采用 CMOS 工艺，而模拟 IC 很少采用 CMOS 工艺。因为模拟 IC 通常要输出高电压或者大电流来驱动其他元件，而 CMOS 工艺的驱动能力很差。此外
6、，模拟 IC 最关键的是低失真和高信噪比，这两者都是在高电压下比较容易做到的。而CMOS 工艺主要用在 5V 以下的低电压环境，并且持续朝低电压方向发展。 因此，模拟 IC 早期使用 Bipolar 工艺，但是 Bipolar 工艺功耗大，因此又出现BiCMOS 工艺，结合了 Bipolar 工艺和 CMOS 工艺两者的优点。另外还有 CD 工艺，将 CMOS 工艺和 DMOS 工艺结合在一起。而 BCD 工艺则是结合了Bipolar、CMOS、DMOS 三种工艺的优点。在高频领域还有 SiGe 和 GaAS 工艺。这些特殊工艺需要晶圆代工厂的配合，同时也需要设计者加以熟悉，而数字 IC 设计
7、者基本上不用考虑工艺问题。3、与元器件关系紧密模拟 IC 在整个线性工作区内需要具备良好的电流放大特性、小电流特性、频率特性等；在设计中因技术特性的需要，常常需要考虑元器件布局的对称结构和元器件参数的彼此匹配形式；模拟 IC 还必须具备低噪音和低失真性能。电阻、电容、电感都会产生噪音或失真，设计者必须考虑到这些元器件的影响。对于数字电路来说是没有噪音和失真的，数字电路设计者完全不用考虑这些因素。此外由于工艺技术的限制，模拟电路设计时应尽量少用或不用电阻和电容，特别是高阻值电阻和大容量电容，只有这样才能提高集成度和降低成本。某些射频IC 在电路板的布局也必须考虑在内，而这些是数字 IC 设计所不
8、用考虑的。因此模拟 IC 的设计者必须熟悉几乎所有的电子元器件。4、辅助工具少测试周期长 模拟 IC 设计者既需要全面的知识，也需要长时间经验的积累。模拟 IC 设计者需要熟悉 IC 和晶圆制造工艺与流程，需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性。通常很少有设计师熟悉 IC 和晶圆的制造工艺与流程。而在经验方面，模拟 IC 设计师需要至少 3 年-5 年的经验，优秀的模拟 IC 设计师需要 10 年甚至更长时间的经验。 模拟 IC 设计的辅助工具少，其可以借助的 EDA 工具远不如数字 IC 设计多。由于模拟 IC 功耗大，牵涉的因素多，而模拟 IC 又必须保持高度稳定性，因此认证周期长。此外，
9、模拟 IC 测试周期长且复杂。 某些模拟 IC 产品需要采用特殊工艺和封装，必须与晶圆厂联合开发工艺，如BCD 工艺和 30V 高压工艺。此外，有些产品需要采用 WCPS 晶圆级封装，拥有此技术的封装厂目前还不多。三、 模拟集成电路的应用模拟 IC 的使用一直以消费类电子产品为主，这几年一直保持稳定增长。据Databeans 公司对模拟 IC 市场调研报 告显示，全球模拟市场从 2003 年2009 年复合增长率为 12%。这个数字要高出其它产品的增长率。这也预示着高性能模拟市场在今后的一段时间里发展潜 力巨大。在美国半导体工业协会( SIA )的市场统计中也有数据显示，在未来的 23 年发展
10、中，模拟市场的发展将快速超越数字市场。模拟器件将成为市场及产品数字化时代的模拟集成电路应用的主 流。模拟 IC 主要应用于在电子系统中执行对模拟信号的接收、混频、放大、比较、乘除运算、对数运算、模拟-数字转换、采 样-保持、调制-解调、升压、降压、稳压等功能。电路形式有数据转换器(如 A /D 转换器、D /A 转换器等)、运算放大器、大器、宽带放大器等)、非线性放大器(模拟乘法器、数/反对数放大器等)、多路模拟开关、(线性调压器、开关电源控制器 等)、智能功率各类专用 IC。模拟 IC 在其设计和工艺技术的发展过程中，形成了具有自身特点的设计思想和工艺体系;在技术发展水平、产品种类、限度地满
11、足 了信息化技术的需要;其应用已渗透到各个领域，在现代军、民用电子系统中，模拟了重要角色;在信息化的各种场合，都离不开高性能的模拟 IC，模拟 IC 性能 水平的高低常常决定着电子产品或系统的水平高低。在器件方面,由于应用对模拟 IC 的要求千差万别,，因此在器件方面，不仅开发出十余大类的模拟 IC 产品，而且对各类模拟数百、数千种产品，产品种类和性能水平应有尽有，可满足应用的不同需要。其中，数据转换器是模拟和数字混合信号处理电路，它的模拟电路部分占芯片面积的 50%以上。早在 1986 年美国的 Gray 教授就提出用所谓“鸡蛋模型”，形象地表示了数字 IC、模拟 IC 以及模拟/数字转换(
12、A/D)电路、数字/模拟转换(D/A )电路间的关系。他把数字 IC 比作蛋黄，模拟 IC 比作蛋壳，而 A/D 和 D/A 转换电路自然就成了连接二者的蛋清。可见，三者是一个有机整体，现实世界的非 物理信号可以通过模拟电路以及 A /D 转换电路转换成数字信号加工处理，再由 D /A 转换电路和模拟电路才能转化为我们能感知的模拟信号。在数据转换器方面，814 位180 MHz 高速 A/D 技术已很成熟，产品充足，也可见到 16 位以上 30MHz 以上的A/D 转换器产品。同时在 A/D 转换器中不仅出现集成了多种功能的模拟 IC，如多路转换器、仪器放大器、采/保放大器等 A /D 转换器
13、子系统，而且还将不断把其它模拟 IC 和各种数字电路如 DSP、存储器、CPU、I/O 等集成在一起。美国模拟器件公司 2006 年发布了业界首款 采用 3 mm 3 mm 10 引脚 LFCSP(引脚架构芯片级封装)超小型封装的 16 bit 四数模转换器(DAC) ，从而满足了工业和通信设计尺寸不断减小的需求这项技术开发将节省高达 70%以上的印制电路板面积。在射频放大器方面，正采用 SiGe 双极技术，以满足应用的高性能要求。放大器正应用于各种手持式通信设备中，要求功 耗低。ADI (美国模拟器件公司)的高性能放大器系列(如 AD8350 工作频率达到 1 200MHz，在 250MHz 时噪声系数为 6. 1dB，具有很高的动态范围、极好的线性度和共模抑制)，可有效地应用于通信收发射机、通用增益放大系统、A /D 缓冲器、高速数据接口驱动器等。AD I 日前发布首款 AD8352，能够有效驱动无线基础设施系统的高速模数转换器(ADC) ，并达到超低失真性能。AD8352 作为 ADI 扩展种类系列的最新成员，适合于驱动下一代 3G和 4
