硅鍺技術(shù)使示波器得以實(shí)現高性能

一般來(lái)說(shuō)，高端儀器的速度至少應該是客戶(hù)正在采用的技術(shù)的兩倍，特別是開(kāi)發(fā)串行計算設備和通信收發(fā)機的客戶(hù)。SiGe技術(shù)特別適合專(zhuān)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(shí)現的晶體管數量相比，SiGe支持的晶體管數量要高得多，成數量級的增加。
---泰克新推出的TDS6000C系列數字存儲示波器(DSO)在采集、觸發(fā)和探測系統中依靠SiGe元器件，成為廣泛采用SiGe的示波器，實(shí)現了12GHz模擬帶寬、15GHz數字帶寬的高性能，SiGe技術(shù)使其能夠對主流數字產(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持續合作的結果，IBM是世界上最大的SiGe技術(shù)供應商，具有目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的0.18μm BiCMOS SiGe技術(shù)。兩家公司已經(jīng)開(kāi)始采用SiGe技術(shù)以在泰克的高帶寬示波器產(chǎn)品線(xiàn)中實(shí)現更高性能，如串行ATA和千兆位以太網(wǎng)等新型高速應用的實(shí)時(shí)電路分析和調試。此外雙方在幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行了合作，包括構建測試結構、優(yōu)化芯片內聯(lián)以減少噪聲和抖動(dòng)及執行各自的功能驗證及測試。結果促成了10 款泰克產(chǎn)品在SiGe平臺上的制造，包括2004年初夏開(kāi)始交付的p7380專(zhuān)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(lái)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)使用結合起來(lái)。ASIC為要求超高頻響的應用提供了理想的解決方案，它所達到的集成度遠遠超過(guò)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構，這種結構可以重用于未來(lái)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構允許放置精確的傳輸線(xiàn)，保持信號完整性。它還支持新型功耗分配方案，用來(lái)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備，同時(shí)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計至關(guān)重要。因此，隨著(zhù)ASIC開(kāi)發(fā)的推進(jìn)，泰克同時(shí)也在改進(jìn)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(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)超高性能微電子封裝技術(shù)。
---泰克開(kāi)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(shí)確保杰出的信號完整性。芯片、封裝和系統之間的互連結構和傳輸已經(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)測試結構，并根據這些結果中的測量項目提煉了模型。
---由于這種SiGe實(shí)現方案和相關(guān)封裝技術(shù)開(kāi)發(fā)，TDS6154C DSO提供了15GHz的帶寬，這是目前實(shí)時(shí)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(guò)DSP增強功能實(shí)現。類(lèi)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。