Puoi ottenere un ASIC passivo?

Nei dispositivi super piccoli a bassa potenza, in cui lo spazio è un grande premio, le reti passive complicate possono occupare molto spazio. È possibile fabbricare un ASIC passivo o per lo più passivo? Se è possibile, quanto costerebbe? Ovviamente non si avvicinerebbe mai al piccolo costo dei passivi discreti, ma quando hai davvero bisogno di quello spazio potrebbe valerne la pena.

In termini di costi per la produzione di ASIC, questa domanda è stata davvero utile, ma si tratta di ASIC più tradizionali in cui la cosa principale sono i componenti attivi.

Mi chiedo anche, forse ASIC è la parola sbagliata? C'è un'altra parola per questo genere di cose?

Non una risposta di esperti, ma alcuni fatti rilevanti disconnessi:

Uno dei motivi per cui i circuiti integrati richiedono spesso passivi esterni è che i circuiti integrati standard in silicio non sono un buon substrato per la produzione di condensatori e induttori di valore significativo su chip. Pertanto, un IC convenzionale, "AS" o meno, non è un modo efficiente dal punto di vista dello spazio per posizionare passivi di grandi dimensioni su una scheda (diversi dai resistori di alto valore). Potrebbe ancora funzionare come un miglioramento se non è il valore ma il numero di parti che è un problema (ovvero i pacchetti e le interconnessioni rappresentano la maggior parte dell'area), ma questo è il motivo per cui, ad esempio, il tuo microcontrollore ha sempre il disaccoppiamento esterno condensatori.

Le reti di resistori e le reti di condensatori sono una forma comune esistente di passivi in ​​un unico pacchetto. Non ho sentito parlare di alcun tipo passivo misto in un singolo pacchetto, tuttavia - mi aspetto che sarebbe difficile allo stesso modo di inserire i passivi in ​​un normale IC al silicio perché hanno materiali e tecniche di fabbricazione molto diversi.

Le reti di resistori possono essere utilizzate:

• Per risparmiare spazio sulla scheda; erano molto più comuni e rilevanti nei giorni del foro passante, credo, dove anche se posizionassi i resistori in verticale avresti bisogno di un intero foro per l'altro pin, e una rete ti permetterebbe di avere resistori con solo N + 1 pin).$N$$N+1$
• Come un divisore di tensione ad alta precisione o altra configurazione di resistori abbinati (questo è spesso visto negli strumenti di misura di fascia alta). Resistori multipli realizzati utilizzando lo stesso processo e sullo stesso substrato possono avere una tolleranza più stretta, rapporti di resistenze più stabili alla temperatura rispetto ai resistori fabbricati indipendentemente.

I circuiti integrati ibridi , o moduli ibridi, sono una sorta di tecnologia intermedia tra PCB e circuiti integrati a singolo semiconduttore, che possono includere passivi formati sulla scheda stessa o saldati, ma non sono debolmente compatti né economici. Il valore è avere un modulo preciso, pre-costruito e sigillato che è possibile collegare / saldare in una scheda più grande.

ASIC significa circuito integrato specifico per l'applicazione. Se quel circuito integrato dovesse contenere solo componenti passivi, potremmo comunque chiamarlo ASIC.

Realizzare una matrice di silicio con solo componenti passivi è molto ben possibile, ma ci sono gravi limiti . Su un IC i condensatori sono pratici fino a pochi nF. Gli induttori possono essere solo pochi nH. I resistori possono essere realizzati in quasi tutti i valori.

Questi componenti passivi (tranne gli induttori) potrebbero avere diodi parassiti sul substrato, quindi è possibile che non siano passivi al 100%.

Progettare e produrre un ASIC non è mai economico. A seconda del processo di fabbricazione, realizzare le maschere (necessarie per definire i modelli per realizzare i componenti) può essere compreso tra $ 10000 e $ 1000000 (sì, su milioni di dollari USA).

Il costo effettivo di produzione di un IC una volta che hai le maschere è inferiore, può essere di alcuni centesimi ciascuno fino a decine di dollari a seconda delle dimensioni (dimensioni inferiori più economiche). Ma con un costo elevato per la maschera è necessario realizzare molti di questi chip (e usarli / venderli) affinché ciò sia conveniente. Il costo della maschera è condiviso tra tutti i circuiti integrati che produci, quindi più è meglio.

Ho lavorato presso Philips Semiconductors in passato e avevano un processo speciale solo per i passivi. L'idea era che questi circuiti integrati avrebbero fornito i condensatori di disaccoppiamento dell'alimentazione e i componenti di adattamento RF per un piccolo IC separato con i componenti attivi e realizzato con una tecnologia di processo più costosa. Questo IC più piccolo verrebbe quindi montato sulla parte superiore della matrice con i componenti passivi.

Questo era un po 'complicato da produrre, quindi è stato usato solo per alcuni prodotti di nicchia, per quanto ne so. Non è certamente la tecnologia tradizionale.

Non devi avere attivi su un ASIC (anche se non so se qualcuno lo abbia mai fatto). Ci sono produttori che faranno questo genere di cose , è costoso e hai bisogno di grandi quantità.

Esistono modi migliori che sarebbero comunque più costosi di un PCB con componenti ma più economico di un ASIC. I componenti possono essere costruiti all'interno del PCB .

Fonte: EDN

Oppure puoi ottenere pacchetti integrati :

Questi ultimi due sarebbero probabilmente più economici di un circuito integrato in cui i passivi sono incorporati nel silicio, tuttavia l'incorporamento dei componenti in questi nuovi processi sarà molto più costoso rispetto all'utilizzo di un PCB con micro via e stacking PCB

Sì, sicuramente. Qui a Keysight, ad esempio, creiamo alcuni dei nostri filtri di base strip-line per sonde e altre apparecchiature. La compilazione di componenti passivi in ​​chip è standard.

Altri chiarimenti ASIC vs. IC - Se stai progettando un chip per uno scopo specifico, allora "AS" è valido. È una situazione patata / potahto.

Digitale vs analogico? - Entrambi sono comuni. Gli ASIC digitali generalmente eseguono elaborazioni e calcoli, mentre gli ASIC analogici in genere massaggiano un segnale in una forma più utilizzabile. Ne parliamo sul podcast di ingegneria elettrica EEs Talk Tech qui:

https://eestalktech.com/2017/07/13/fast-adc/