應用說明DesignConsiderationsandSolutionsforHeadphoneDriversinMobilePhones
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設計資源DevelopmentToolSelector
特色產品AnalogDevicesIoTandtheIntelligenceofThings
AnalogDevicesAutomotiveTechnologies
AD797LowNoiseandDistortionOperationalAmplifier
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產品屬性選取全部項目類別集成電路(IC)線性-放大器-儀表,運算放大器,緩沖器放大器制造商AnalogDevicesInc.系列-包裝帶卷(TR)零件狀態在售放大器類型通用電路數1輸出類型-壓擺率20V/μs增益帶寬積110MHz-3db帶寬8MHz電流-輸入偏置250nA電壓-輸入失調25μV電流-電源8.2mA電流-輸出/通道50mA電壓-電源,單/雙(±)±5V~15V工作溫度-40°C~85°C安裝類型表面貼裝封裝/外殼8-SOIC(0.154",3.90mm寬)供應商器件封裝8-SOIC
產品種類:傳聲器前置放大器制造商:AnalogDevicesInc.RoHS:詳細信息系列:AD797通道數量:1ChannelIb-輸入偏流:1.5uAat+/-5VVos-輸入偏置電壓:0.08mVat+/-5VCMRR-共模抑制比:114dB最大工作溫度:+85C最小工作溫度:-40C安裝風格:SMD/SMT封裝/箱體:SOIC-8封裝:Reel商標:AnalogDevices雙重電源電壓:+/-9V,+/-12V,+/-15VGBP-增益帶寬產品:450MHz高度:1.5mm(Max)長度:5mm(Max)最大雙重電源電壓:+/-18V最小雙重電源電壓:+/-5VPSRR-電源抑制比:114dB工廠包裝數量:750電源類型:Dual寬度:4mm(Max)單位重量:540mg
8月15日下午,臺灣發生全島停電事故,668萬戶居民受到影響。事故發生后臺電緊急啟動分區輪流停電,直到當天晚上9點多陸續恢復供電。據調查,停電事故起因是臺灣電網工作人員操作失誤,導致臺灣桃園大潭電廠天然氣供給中斷,進而6部機組全部跳閘,最終造成全臺大停電。
據了解,本次大停電也是臺灣18年來所經受的最嚴重停電事故,臺灣電網備容量不足、應變能力差的問題由此全面暴露。除了給民生帶來極大不便之外,電網不給力也會使在臺企業的投資意愿受到影響,而對電力需求量最大的半導體行業無疑將首當其沖。盡管此次事故并未對眾多IC廠商造成實質沖擊,但可以肯定的是,以臺灣電網目前的狀況而論,肯定滿足不了臺積電等廠商未來的先進產線的電力需要。
猝然停電半導體廠商有驚無險
8月15日當晚,日月光、南茂、硅格等多家臺灣IC封測半導體大廠在楠梓加工區、南科及竹科附近的廠房生產線皆受停電影響。
眾多廠商中,損失相對嚴重的是封測大廠日月光。AD797A據悉,日月光位于高雄的K21及K22兩廠停電1小時,損失大約為50~80萬美元。南茂位于新竹的竹北二廠和臺南的南科廠區均停電2~3小時,目前所報的損失不大。硅格竹東廠昨晚也遭到停電沖擊,但損失極微。臺積電、環球晶圓等廠商則幾乎毫發未傷。
所幸停電事故對臺灣半導體產業未產生實質沖擊,但不論如何,猝然而止的斷電也足以給工程人員震撼。由于半導體生產所要求恒溫、恒濕及無塵環境,若停電時間再延長,超凈生產環境就會無法維持,那么等待這些廠商的就只有該批次晶圓全部報銷的結果,如此一來損失就會非常嚴重。
實際上,因災害迫使IC廠商中斷生產的情況早有前車之鑒。2016年日本熊本地震造成索尼CMOS工廠停產,隨后全球CMOS傳感器缺貨漲價;同年三星西安閃存工廠因變電站事故中斷生產,當時批次的晶圓全部報廢,持續至今的閃存缺貨漲價行情就此打開。由這些事例不難想象,若臺灣停電事故當真使IC廠商的生產斷掉,那么元器件又一波缺貨漲價潮將會是毫無懸念。
電能堪憂妨礙臺灣IC產業發展先進制程
隨著先進制程的推進,半導體生產線所耗費的電能不斷增加。據了解,一條7nm生產線的耗電量是同等產能16nm的2倍。AD797A還有統計,過去5年全臺灣用電增加量的33%是由臺積電單獨貢獻。不僅如此,臺積電5nm工藝預計用電達72萬瓦,這一數字比整個東臺灣56萬人口的用電量還高出不少。
以上數據足以見得半導體產業耗電之巨,但這些都僅僅是提升現行的氬氟雷射工藝所付出的代價。為了突擊5nm、3nm工藝,臺積電正引入耗電量更恐怖的EUV(極紫外光刻)工藝。
由于極紫外光的物理特性,EUV功率僅能達到0.02%能源轉換效率。當前輸出功率為250w的最先進EUV光刻機需要至少輸入0.125萬瓦的電力才夠用,這一耗電量是氬氟雷射的10倍以上。光是EUV工藝本身的耗電還不算完,由于其超低的能量轉化率,所以應用EUV工藝還需配套龐大的散熱設施,這也將耗費巨大電力。如此高昂的電能成本,使得一向高調進取的臺積電也不禁流露畏難情緒。臺積電一位高管此前表示希望以后EUV用得越少越好,“因為太貴了,用的電也太大了。”
按照臺積電的規劃,5nm將會只在較為艱難的工藝部分啟用EUV,而3nm節點逼近摩爾定律極限,EUV的啟用比例會大幅增加。針對電能問題,臺積電在去年曾計劃自蓋電廠,只不過后來臺電方面提供保證才未上馬。然而此番大停電已將臺灣電網的問題暴露無遺,臺電此前的保證只怕淪為竹籃打水,而電能問題也將在一定程度上決定臺積電后續的5nm和3nm產線是留在臺灣還是遠走美國。
臺積電之外,美光也正趁著存儲器景氣之時在臺灣擴大布局。之前,美光收購了原IC封測廠達鴻的廠房,目前正著手利用該廠擴產,力圖建立完整的DRAM產業鏈。美光之外,南亞科的20nmDRAM產線也已投產。隨著臺灣半導體產線越來越多,制程越來越先進,電力供給確實是個大問題。對先進的IC產線來說,跳電不僅會引起晶圓報廢,事后復產也要付出巨大的時間和金錢成本。
總結:脆弱的電網將掣肘臺灣IC產業競爭力
臺灣這次大停電只因一名員工誤操作就引起如此嚴重的后果,暴露出臺灣電網備容量不足、應變能力差的巨大問題。所幸半導體廠商應變有力,才未受到實質沖擊。不過,縱觀全球半導體產業重要集中地,不論是美國、韓國亦或是中國大陸,這些地區的能源保障都要比臺灣強。
隨著EUV光刻、高制程DRAM等產線陸續啟用,臺積電等廠商究竟能不能在臺灣安穩地生產都成了問題。可以想見,若臺灣電網再以如此不給力的姿態示人,必將使臺灣IC產業的競爭力大為削弱,到時候眾多對手就AD797A會贏得更大的發展機會。