是否可以通过物理示例对模拟IC进行反向工程？

最近，我一直在研究Roland在70年代末80年代初为其模拟合成器开发的定制IC。

他们在1989年左右停止制造这些组件，没有可用的数据表，它们将不发布或不包含任何信息。

IR3109是DIP16滤波器芯片，由四个级联的OTA和由一个指数转换器控制的缓冲器组成。一些合成器服务手册中提供了一个粗略的内部图表，人们已经制作出听起来很接近的克隆。

我感兴趣的是IR3R01，这是DIP16“包络发生器”芯片。用于响应按键在键盘上的按下并施加到滤波器或放大器上而产生直流电压输出。

我想知道是否有可能以某种方式检查这些IC并确定其中包含哪些组件和值。也许将裸片曝光并在电子显微镜下进行评估？我确定是否有可能会非常昂贵。

当然可以。有许多公司提供这些服务。真正的问题是您是否可以在家中进行此操作。

您可能不需要SEM（扫描电子显微镜）就可以脱身，该设计可以以〜3u的几何形状完成，使用可见光可以想象得到。

您将需要一个潮湿的工作台来蚀刻掉诸如SiO2的HF之类的层，但是您还必须去除Si3N4，SiON和铝。您可能需要干法蚀刻（真空室内的Ar等离子）以去除通孔中的钨塞。

您的主要问题将是测量电阻器和电容器的精确值（如果有）。划定衬底植入物的边界（在潮湿的工作台中用更多讨厌的化学物质装饰）并确定掺杂曲线。可以在SIMS单元（二次离子质谱仪）中轻松获得掺杂分布，但是FEOL（前端生产线）中植入物的一些结构细节可能很微妙。

在被湿蚀刻损坏或减小厚度之前，将需要测量一些细微的厚度。

芯片表面将具有明显的形貌（那时不存在CMP），因此聚焦深度可能会使拍照复杂化。

您不太可能能够获得原始芯片容易获得的确切晶体管特性。您不仅需要了解处理，还需要了解晶体管的物理原理以及不同注入物的作用。

积极的一面是，如果你有多个芯片（你会需要），你也许能够解放访问晶体管，并能够把它放在一个曲线示踪剂直接测量。特征尺寸足够大，作为一个模拟芯片，它可能会有一些大的晶体管。但这并不确定。

另一个好消息是您可以以低成本购买旧的SEM。仅几万美元，即使它们是颗粒状的，该芯片也具有很大的功能。请注意，如果您有一个还可以成像的SIMS单元（它是经过改进的SEM），那么您可能无需复制eqt就可以摆脱困境。

您的最后一段基本上是正确的：您可以对芯片进行成像，然后直接对其进行复制或对其进行反向工程以生成更现代的版本。第一步可以由拥有正确设备的大学实验室来完成，但是复制并不是一个便宜的过程（数十万美元）。

使用现代IC工艺甚至可能无法获得“精确的”声音再现。

另一个选择是将其模拟行为表征为黑匣子，然后使用DSP对其进行仿真。人们不太可能对此解决方案感到满意。

专利文档中有一些有趣的东西（我相信Bob Moog的专利中有一些很棒的东西），所以您可能会碰运气。

如上所述，尽管您可能需要做一些逆向工程，猜测工作等，才能在芯片为模拟部件时精确地复制它，但是有一种方法可以对芯片“去盖”并读取其结构。

你可以采取不关心的黑箱方法什么是盒子里面，但排位其行为，并试图复制它。这可能是隐藏也可能不是全部隐藏，它可能会发挥很大的作用，可能会带来巨大的痛苦，或者您可能会偶然地发明出更好的东西。

（我敢肯定）也有方法/软件来限定响应，然后将该模型注入到DSP，微控制器等中。当然，纯粹主义者不会那样，这有点作弊。

TBH的描述听起来像是一个相当简单的功能，所以最简单的选择是“黑匣子”方法，即忽略内部信息而只是开发出执行相同操作的电路。