類比IC設計工程師

設計放大電路、AD/DA 轉換電路、電源電路等處理連續電壓與電流的電路,並考量到電晶體特性與佈局的工程師。

工作內容

類比 IC 設計工程師設計的電路包括:放大感測器訊號的電路、在類比訊號與數位值之間轉換的 ADC 與 DAC、產生電源電壓的 LDO 與 DC-DC 轉換器,以及產生時脈的 PLL(鎖相迴路)等。也常處理與數位電路結合的混合訊號電路。他們依規格選擇電路架構,決定電晶體的尺寸與電流,再以 SPICE 等電路模擬,在改變溫度、電源電壓與製程變異的條件下確認性能。有時也會負責量測試作晶片,評估是否達到設計的性能。

合作對象與處理的事物

類比電路的性能深受佈局(晶片上圖形的配置)影響,因此要與佈局工程師密切合作。也會與提供元件模型的元件工程師、統整整顆晶片的數位設計人員、評估試作品的人員,以及建立量產測試的測試工程師合作。處理的事物包括:電路圖、模擬結果、包含製程變異的元件模型(包含在 PDK 中)、佈局及其驗證(DRC 與 LVS)的結果,以及試作品的量測數據。

需要的知識與技能

基礎包括 MOSFET 的動作與小訊號模型、運算放大器與差動放大電路、以負回授與相位邊限判斷的穩定性,以及雜訊的處理。在 ADC 與 DAC 方面,需要理解取樣定理、量化,以及解析度與速度之間的關係。不盲目相信模擬結果、能以手算估計並確認是否合理的能力,相當受到重視。此外,若具備對稱配置電晶體、留意寄生電容與寄生電阻等佈局知識,就能減少試作時的問題。

從哪裡開始學

先在「類比與電子電路」領域,打好運算放大器、負回授與濾波器的基礎。接著在「AD/DA轉換」學習轉換電路的架構與性能的表示方式,在「MOSFET」學習電晶體的特性,就能從電晶體的性質說明電路的動作。設計流程與工具可參考「LSI設計流程與EDA」,負責電源電路時可參考「功率半導體」,閱讀產品規格則可參考「規格書的閱讀方法」領域。課程方面推薦「電路、設計與記憶體」與「深入了解元件」。

應學習的領域

類比與電子電路 50題 AD/DA轉換 50題 MOSFET 50題 LSI設計流程與EDA 50題 功率半導體 50題 規格書的閱讀方法 50題

這個職務的基礎10題

從應學習的領域中選出10道基本題

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推薦課程

常見術語

運算放大器 差動放大電路 相位邊限 1/f 雜訊(閃爍雜訊) 能隙參考電壓電路 LDO DC-DC 轉換器 PLL(鎖相迴路) 逐次逼近式ADC ΔΣ式ADC SPICE LVS(佈局與電路圖比對)

常見問題

非理工背景或沒有經驗,可以成為類比 IC 設計工程師嗎?

類比 IC 設計需要深入運用電子電路與元件的專業知識,一般多以電機電子相關知識為前提。若從沒有經驗開始,先在電路評估或測試等相關工作累積經驗,再轉換過去,也是一條可能的路。錄用條件依公司與時期而不同。

和數位 IC 設計有什麼不同?

數位電路把訊號當作 0 與 1 來處理,以硬體描述語言與 EDA 工具進行的自動化程度很高。類比電路處理連續的電壓與電流,會直接受到雜訊、變異與溫度變化的影響,因此較常由設計人員自行決定每個電晶體的尺寸與配置。實際的晶片會同時使用兩者,了解彼此的基本會很有幫助。

需要什麼證照嗎?

一般來說,沒有必備的執照或證照。實務上重視的是對電子電路的理解、使用電路模擬進行設計的經驗,以及透過量測確認設計的經驗。學生時期在課堂或研究中設計電路,並以模擬與實測加以確認的經驗,就是很好的準備。

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