是德科技：磷化銦工藝“飛入”中端示波器

是德科技繼去年推出Infiniium S系列示波器以后如今又推出了Infiniium V系列示波器，而且將原本用在63GHz帶寬的磷化銦半導(dǎo)體工藝應(yīng)用到8GHz帶寬，全面更新了8GHz~33GHz帶寬的示波器，使得該領(lǐng)域的示波器測量精度大幅提升，提升了芯片和整機(jī)研發(fā)測試的效率。

磷化銦被稱作半導(dǎo)體材料發(fā)展的第四次浪潮，其在光纖制造、毫米波甚至在無線應(yīng)用方面優(yōu)勢明顯。在測試測量領(lǐng)域，只有是德科技應(yīng)用磷化銦半導(dǎo)體工藝，其主要是針對高速信號、高頻寬、高帶寬，信號完整性特別好，主要特點(diǎn)是脈沖響應(yīng)特別好，工作電壓比較大，信噪比較好，動態(tài)范圍比較高，這些特點(diǎn)造就了V系列示波器在三個(gè)方面領(lǐng)先業(yè)界的測量精度：第一，示波器本身的本底噪聲業(yè)內(nèi)最低；第二，示波器本身的測量抖動底業(yè)內(nèi)最低；第三，在帶寬內(nèi)的ADC有效位數(shù)業(yè)內(nèi)最高。

是德科技Infiniium V系列示波器

S系列示波器重在ADC
熟悉是德科技產(chǎn)品線的用戶可能會發(fā)現(xiàn)，Infiniium系列包含三個(gè)系列：V系列、Z系列和S系列，除了S系列，V系列和Z系列均采用了磷化銦工藝。原因何在？是德科技大中華區(qū)市場經(jīng)理杜吉偉解釋，“磷化銦半導(dǎo)體工藝本質(zhì)上是一種射頻微波技術(shù)，我們不僅把它用在高端示波器上，還用在誤碼儀、頻譜儀，以及PNA網(wǎng)絡(luò)問題儀上，這些都屬于最高精尖的儀器。而Infiniium S系列示波器頻寬是500兆到8G，磷化銦工藝用在里面效果也不是很明顯。S系列示波器的最大改進(jìn)是ADC，其采用10-bit，40G采樣的ADC，重新設(shè)計(jì)了前置電路，把本底噪聲降到最低，因此電壓完整性在業(yè)界最好。”

獨(dú)有的高速串行觸發(fā)
示波器的主要功能是發(fā)現(xiàn)故障并找到故障，調(diào)試中觸發(fā)功能很重要，示波器觸發(fā)能力一定要強(qiáng)才能準(zhǔn)確判斷故障，因此V系列示波器用硬件設(shè)計(jì)了一觸發(fā)模塊，專門針對高速串行總線或接口的調(diào)試驗(yàn)證和故障定位，其速度高達(dá)12.5Gbps ，能夠支持的觸發(fā)序列長度達(dá)160-bit。當(dāng)工程師遇到測試132-bit USB 3.1(128b/132b)和130-bit PCIe Gen 3(128b/130b)符號時(shí)再也不用擔(dān)心無法測量了，V系列完全滿足測試要求。

是德科技大中華區(qū)市場經(jīng)理杜吉偉

磷化銦之路：十年走來不容易
測試儀器使用的工藝分為兩種，一種是磷化銦工藝，一種是鍺硅工藝，其中是德科技使用的是前者，而其它公司采用的是后者。從高端儀器的技術(shù)參數(shù)可以看出磷化銦工藝起到了重要作用，但是為什么還有人一直堅(jiān)持鍺硅工藝，究竟是成本無法承擔(dān)還是技術(shù)無法超越？杜吉偉給出了答案，“一是生產(chǎn)線的問題，很多儀器公司都是Fabless模式，沒有自己的生產(chǎn)線，需要代工廠代生產(chǎn)，如果儀器的產(chǎn)量很小的話，基本無法養(yǎng)活一個(gè)晶圓廠，而是德科技有多種高端的儀器來支持自己的生產(chǎn)線，因此可以大力發(fā)展磷化銦工藝；二是技術(shù)門檻的問題，磷化銦工藝是一種偏向射頻微波的技術(shù)，門檻非常高，我們從80年代開始研發(fā)磷化銦半導(dǎo)體工藝，很多技術(shù)細(xì)節(jié)花了十年的時(shí)間才完善，比如散熱問題?！?/p>

從上圖可以看出，磷化銦半導(dǎo)體工藝?yán)锩娴暮诵募夹g(shù)封裝在一個(gè)模塊里面，其中有五個(gè)磷化銦芯片，而且是一個(gè)三維立體的電路，最后用一個(gè)金屬蓋把它蓋上，蓋上的好處就是里面的信號不能干擾外面的信號，外面的信號也進(jìn)不去。里外無法互通干擾自然沒有了，但是散熱怎么辦？杜吉偉指出，“我們經(jīng)過十年的研發(fā)，后來找到一種半導(dǎo)體散熱材料叫氮化鋁，它的散熱系數(shù)和硅的散熱系數(shù)相同，也就是說氮化鋁在發(fā)熱的時(shí)候和硅保持同步膨脹，因此可以保證PCB板不會裂。對于核心部分我們采用的是混合技術(shù)，局部電路用砷化鎵，因?yàn)椴煌l段使用不同的半導(dǎo)體工藝和半導(dǎo)體材料才能達(dá)到最佳效果，這樣可以保證功耗最低。”

軟硬通吃只因?yàn)閷?shí)力
軟件仿真在電路設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用，尤其在微波射頻設(shè)計(jì)中所占的比例更高，隨著用戶對降低成本的期望越來越高，在整個(gè)研發(fā)周期里面，研發(fā)人員的目標(biāo)是要把仿真所占比例從30%提高到50%，甚至更高，這樣才能降低成本提高速度。“我們是唯一一家廠商可以同時(shí)做仿真軟件，物理層測試儀器，協(xié)議層測試儀器，時(shí)域頻域合規(guī)測試。如果用我們的ADS仿真軟件，我們能夠保證用戶在仿真的時(shí)候就可以做合規(guī)測試，因?yàn)閮烧叨际俏覀兊??！倍偶獋プ詈髲?qiáng)調(diào)。

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