Bạn có thể có được một ASIC thụ động?

Trong các thiết bị năng lượng thấp siêu nhỏ, trong đó không gian là một mạng lưới thụ động cao cấp, phức tạp có thể chiếm rất nhiều không gian. Có thể có được một ASIC thụ động hoặc chủ yếu bị động chế tạo? Nếu có thể, nó sẽ có giá bao nhiêu? Rõ ràng là nó sẽ không bao giờ tiếp cận được chi phí nhỏ của những thụ động rời rạc, nhưng khi bạn thực sự cần không gian đó thì nó có thể đáng giá.

Về mặt chi phí cho sản xuất ASIC, này câu hỏi thật sự rất hữu ích, nhưng nó nói về truyền thống của ASIC nơi điều chủ yếu là các thành phần hoạt động.

Tôi cũng đang tự hỏi, có lẽ ASIC là từ sai? Có một từ khác cho loại điều này?

Không phải là một câu trả lời chuyên gia, nhưng một số sự kiện có liên quan bị ngắt kết nối:

Một trong những lý do mà IC thường yêu cầu thụ động bên ngoài là IC silicon tiêu chuẩn không phải là chất nền tốt để tạo ra tụ điện và cuộn cảm có giá trị đáng kể trên chip. Do đó, một IC thông thường, "NHƯ" hay không, không phải là một cách hiệu quả về không gian để đặt các thụ động lớn lên một bảng (trừ các điện trở có giá trị cao). Nó vẫn có thể trở thành một cải tiến nếu đó không phải là giá trị mà là số phần có vấn đề (ví dụ như các gói và kết nối chiếm phần lớn diện tích), nhưng đây là lý do tại sao, ví dụ, vi điều khiển của bạn luôn có sự tách rời bên ngoài tụ điện.

Mạng điện trở và mạng tụ điện là một hình thức phổ biến hiện có của thụ động trong một gói. Mặc dù vậy, tôi chưa từng nghe về bất kỳ loại thụ động hỗn hợp nào trong một gói - tôi hy vọng nó sẽ khó giống như cách đặt thụ động vào một IC silicon thông thường vì chúng có các vật liệu và kỹ thuật sản xuất rất khác nhau.

Mạng điện trở có thể được sử dụng:

• Để tiết kiệm không gian trên bảng; họ đã phổ biến hơn nhiều và phù hợp trong những ngày qua lỗ, tôi tin rằng, nơi ngay cả khi bạn đặt điện trở theo chiều dọc, bạn sẽ cần cả một lỗ cho pin khác, và một mạng lưới sẽ cho phép bạn có điện trở chỉ với N + 1 ghim).$N$$N+1$
• Là một bộ chia điện áp có độ chính xác cao hoặc cấu hình khác của điện trở phù hợp (điều này thường thấy trong các dụng cụ đo cao cấp). Nhiều điện trở được chế tạo bằng cùng một quy trình và trên cùng một chất nền có thể có dung sai chặt chẽ hơn, tỷ lệ điện trở ổn định nhiệt độ cao hơn so với điện trở được sản xuất độc lập.

Các mạch tích hợp lai , hoặc các mô đun lai, là một loại công nghệ trung gian giữa PCB và IC bán dẫn đơn, có thể bao gồm các thụ động được hình thành trên bảng hoặc được hàn trên - nhưng chúng không nhỏ gọn và rẻ tiền. Giá trị nằm ở việc có một mô-đun chính xác, được xây dựng sẵn, kín mà bạn có thể cắm / hàn vào một bảng lớn hơn.

ASIC có nghĩa là Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng. Nếu mạch tích hợp đó chỉ chứa các thành phần thụ động thì chúng ta vẫn có thể gọi nó là ASIC.

Làm cho một silicon chết chỉ với các thành phần thụ động là rất tốt nhưng có những hạn chế nghiêm trọng . Trên một tụ điện IC chỉ thực tế lên đến một vài nF. Cuộn cảm chỉ có thể là một vài nH. Điện trở có thể được thực hiện trong hầu hết các giá trị.

Các thành phần thụ động này (ngoại trừ cuộn cảm) có thể có điốt ký sinh vào chất nền nên có thể chúng không thụ động 100%.

Thiết kế và sản xuất một ASIC không bao giờ rẻ. Tùy thuộc vào quy trình sản xuất, việc chế tạo mặt nạ (cần thiết để xác định các mẫu để tạo các thành phần) có thể nằm trong khoảng từ $ 10000 đến $ 1000000 (vâng, trên triệu đô la Mỹ).

Chi phí thực tế của việc sản xuất một IC một khi bạn có mặt nạ thấp hơn, nó có thể là một vài xu mỗi cái lên đến hàng chục đô la tùy thuộc vào kích thước (kích thước nhỏ hơn rẻ hơn). Nhưng với chi phí mặt nạ cao, bạn cần tạo ra nhiều chip này (và sử dụng / bán chúng) để có hiệu quả về chi phí. Chi phí mặt nạ được chia sẻ giữa tất cả các IC bạn sản xuất nên càng nhiều càng tốt.

Tôi đã làm việc tại Philips S bán dẫn trong quá khứ và họ đã có một quy trình đặc biệt chỉ dành cho những người thụ động. Ý tưởng là các IC này sẽ cung cấp các tụ tách rời cung cấp và các thành phần phù hợp RF cho một IC nhỏ, riêng biệt với các thành phần hoạt động và được chế tạo theo công nghệ xử lý đắt tiền hơn. IC nhỏ hơn này sau đó sẽ được gắn trên đỉnh của khuôn với các thành phần thụ động.

Điều này hơi phức tạp để sản xuất vì vậy nó chỉ được sử dụng cho một số sản phẩm thích hợp theo như tôi biết. Nó chắc chắn không phải là công nghệ chủ đạo.

Bạn không cần phải kích hoạt ASIC (mặc dù tôi không biết có ai đã từng làm điều này chưa). Có nhà sản xuất, những người sẽ làm điều này loại điều , nó là tốn kém và bạn cần số lượng lớn.

Có nhiều cách tốt hơn mà vẫn tốn kém hơn PCB với các thành phần nhưng rẻ hơn ASIC. Các thành phần có thể được xây dựng bên trong PCB .

Nguồn: EDN

Hoặc bạn có thể nhận các gói tích hợp :

Hai thiết bị cuối cùng này có thể rẻ hơn một mạch tích hợp trong đó các thụ động được tích hợp vào silicon, tuy nhiên việc nhúng các thành phần trong các quy trình mới này sẽ tốn kém hơn nhiều so với sử dụng PCB với viasas và xếp chồng PCB

Vâng chắc chắn. Ví dụ, tại Keysight, chúng tôi tạo ra một số bộ lọc dòng cơ bản của riêng mình cho các đầu dò và các thiết bị khác. Xây dựng các thành phần thụ động thành chip là tiêu chuẩn.

Làm rõ khác. ASIC so với IC - Nếu bạn đang thiết kế chip cho một mục đích cụ thể, thì "AS" là hợp lệ. Đó là một tình huống khoai tây / potahto.

Kỹ thuật số so với Analog? - Cả hai đều phổ biến. Các ASIC kỹ thuật số thường thực hiện xử lý và tính toán, các ASIC tương tự thường đưa tín hiệu vào dạng dễ sử dụng hơn. Chúng tôi nói về điều này trên podcast kỹ thuật điện của EEs Talk Tech ở đây:

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