Pasif bir ASIC alabilir misin?

Alanın büyük bir prim olduğu süper küçük düşük güçlü cihazlarda, karmaşık pasif ağlar çok yer kaplayabilir. Pasif veya çoğunlukla pasif ASIC imal etmek mümkün müdür? Mümkünse ne kadara mal olur? Açıkçası, ayrı pasiflerin küçük maliyetine asla yaklaşmaz, ancak o alana gerçekten ihtiyacınız olduğunda buna değebilir.

ASIC üretimi için maliyet açısından, bu soru gerçekten yardımcı oldu, ancak asıl şeyin aktif bileşenler olduğu daha geleneksel ASIC'lerden bahsediyor.

Merak ediyorum, belki ASIC yanlış kelime? Bu tür şeyler için başka bir kelime var mı?

Uzman bir cevap değil, bazı bağlantısız gerçekler:

IC'lerin sıklıkla harici pasifler gerektirmesinin nedenlerinden biri, standart silikon IC'lerin yonga üzerinde önemli değere sahip kapasitörler ve indüktörler yapmak için iyi bir substrat olmamasıdır. Bu nedenle, geleneksel bir IC, "AS" olsun ya da olmasın, büyük pasifleri bir tahtaya (yüksek değerli dirençler dışında) koymak için yer tasarrufu sağlayan bir yol değildir . Değer değil, sorun olan parçaların sayısı (yani, paketlerin ve bağlantıların alanın çoğunu hesaba katması) değilse, yine de bir gelişme olabilir, ancak bu nedenle, örneğin mikrodenetleyicinizin her zaman harici ayrıştırması vardır. kapasitörler.

Direnç ağları ve kondansatör ağları, tek bir pakette bulunan yaygın bir pasif formudur. Tek bir pakette karışık pasif tipler duymadım - pasifleri normal bir silikon IC'ye koymakla aynı şekilde zor olacağını umuyorum çünkü çok farklı malzemeler ve üretim teknikleri var.

Direnç ağları kullanılabilir:

• Tahtada yer kazanmak için; açıklıklı günlerde çok daha yaygın ve alakalı olduklarına inanıyorum, dirençleri dikey olarak yerleştirseniz bile diğer pim için tüm bir deliğe ihtiyacınız olacak ve bir ağ$N$ sadece dirençler $N+1$ pim).
• Yüksek hassasiyetli bir voltaj bölücü veya eşleşen dirençlerin başka bir konfigürasyonu olarak (bu genellikle üst seviye ölçüm cihazlarında görülür). Aynı işlem ve aynı alt tabaka üzerinde yapılan çoklu dirençler, bağımsız olarak üretilen dirençlere göre daha sıkı tolerans, daha sıcaklığa dayanıklı direnç oranlarına sahip olabilir.

Hibrit entegre devreler veya hibrit modüller, PCB'ler ve tek yarı iletken kalıplı IC'ler arasında bir tür ara teknolojidir; bunlar, kartın kendisinde oluşturulmuş veya lehimlenmiş pasifleri içerebilir - ancak dikkat çekici derecede kompakt veya ucuz değildir. Değer, daha büyük bir karta takabileceğiniz / lehimleyebileceğiniz hassas, önceden oluşturulmuş, sızdırmaz bir modüle sahiptir.

ASIC, Uygulamaya Özel Entegre Devre anlamına gelir. Bu entegre devre sadece pasif bileşenler içeriyorsa, buna yine ASIC diyebiliriz.

Sadece pasif bileşenlerle bir silikon kalıp yapmak çok iyi mümkündür, ancak ciddi sınırlamalar vardır . Bir IC kondansatörlerinde sadece birkaç nF'ye kadar pratiktir. İndüktörler sadece birkaç nH olabilir. Dirençler hemen hemen her değerde yapılabilir.

Bu pasif bileşenler (indüktörler hariç) substratta parazit diyotlara sahip olabilir, bu nedenle% 100 pasif olmamaları mümkündür.

ASIC tasarlamak ve üretmek asla ucuz değildir. Üretim sürecine bağlı olarak, maskeleri yapmak (bileşenleri yapmak için kalıpları tanımlamak için gereklidir) 10000 ila 1000000 dolar arasında olabilir (evet, milyon ABD doları).

Maskeleri aldıktan sonra bir IC üretmenin gerçek maliyeti daha düşüktür, boyuta bağlı olarak her biri onlarca dolara kadar birkaç sent olabilir (daha küçük boyutlu daha ucuz). Ancak yüksek bir maske maliyeti ile , bu yongaların çoğunu maliyet etkin olabilmesi için (ve bunları kullan / sat) yapmanız gerekir . Maske maliyeti, ürettiğiniz tüm IC'ler arasında paylaşılır, böylece daha iyi olur.

Geçmişte Philips Semiconductors'da çalıştım ve sadece pasifler için özel bir süreçleri vardı. Fikir, bu IC'lerin, aktif bileşenlerle ayrı, küçük bir IC için besleme ayırma kapasitörlerini ve RF eşleştirme bileşenlerini sağlaması ve daha pahalı bir proses teknolojisinde üretilmesiydi. Bu küçük IC daha sonra pasif bileşenlerle kalıbın üstüne monte edilecektir.

Bu, üretimi biraz karmaşıktı, bu yüzden bildiğim kadarıyla sadece bazı niş ürünler için kullanıldı. Kesinlikle ana akım teknoloji değil.

Bir ASIC üzerinde aktif olmanız gerekmiyor (ancak bunu hiç kimse yapıp yapmadığını bilmiyorum). Bu tür bir şey yapacak üreticiler var, pahalı ve büyük miktarlara ihtiyacınız var.

Bileşenleri olan bir PCB'den daha pahalı ancak ASIC'den daha ucuz olacak daha iyi yollar vardır. Bileşenler PCB'nin içine inşa edilebilir .

Kaynak: EDN

Veya entegre paketler alabilirsiniz :

Bu son ikisi muhtemelen pasiflerin silikon içine yerleştirildiği entegre bir devreden daha ucuz olacaktır, ancak bu yeni süreçlere bileşenleri gömmek, mikro yollu bir PCB kullanmaktan ve PCB'leri istiflemekten çok daha pahalı olacaktır.

Evet kesinlikle. Örneğin, Keysight'ta, problar ve diğer ekipman için kendi temel şerit hattı filtrelerimizden bazılarını yaratıyoruz. Pasif bileşenlerin yongalara dönüştürülmesi standarttır.

Diğer açıklamalar. ASIC - IC - Belirli bir amaç için bir yonga tasarlıyorsanız, "AS" geçerlidir. Bir patates / potahto durumudur.

Dijital mi Analog mu? - Her ikisi de yaygın. Dijital ASIC'ler genellikle işleme ve hesaplamalar yapar, analog ASIC'ler genellikle daha kullanışlı bir forma sinyal gönderir. Bunun hakkında burada EEs Talk Tech elektrik mühendisliği podcast'inden bahsediyoruz:

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