W bardzo małych urządzeniach o małej mocy, gdzie przestrzeń jest bardzo ważna, skomplikowane sieci pasywne mogą zajmować dużo miejsca. Czy jest możliwe wytworzenie pasywnego lub głównie pasywnego systemu ASIC? Jeśli to możliwe, ile by to kosztowało? Oczywiście nigdy nie zbliżyłoby się to do niewielkich kosztów dyskretnych pasywów, ale kiedy naprawdę potrzebujesz tej przestrzeni, może być tego warte.
Jeśli chodzi o koszt produkcji ASIC, to pytanie było bardzo pomocne, ale mówi o bardziej tradycyjnych ASIC, w których najważniejsze są aktywne komponenty.
Zastanawiam się też, może ASIC to niewłaściwe słowo? Czy istnieje inne słowo na tego rodzaju rzeczy?
Odpowiedzi:
Nie jest to odpowiedź eksperta, ale niektóre istotne fakty zostały odłączone:
Jednym z powodów, dla których układy scalone często wymagają zewnętrznych pasywów, jest to, że standardowe krzemowe układy scalone nie są dobrym podłożem do wytwarzania kondensatorów i cewek o znacznej wartości na chipie. Zatem konwencjonalny układ scalony, „AS” lub nie, nie jest przestrzennym sposobem umieszczania dużych pasywnych na płytce (innych niż rezystory o wysokiej wartości). Może się to okazać udoskonaleniem, jeśli nie chodzi o wartość, ale o to, że problem stanowi liczba części (tj. Pakiety i interkonekty stanowią większość obszaru), ale dlatego, na przykład, twój mikrokontroler zawsze ma zewnętrzne odsprzęganie kondensatory
Sieci rezystorowe i sieci kondensatorowe są istniejącą powszechną formą pasywną w jednym pakiecie. Nie słyszałem jednak o mieszanych typach pasywnych w jednym pakiecie - spodziewam się, że byłoby to trudne w taki sam sposób, jak umieszczenie pasywnych elementów w normalnym krzemowym układzie scalonym, ponieważ mają one bardzo różne materiały i techniki produkcji.
Można stosować sieci rezystorowe:
Hybrydowe układy scalone lub moduły hybrydowe są rodzajem technologii pośredniej między płytkami drukowanymi a układami scalonymi z półprzewodnikowymi matrycami, które mogą obejmować elementy pasywne uformowane na samej płycie lub nalutowane - ale nie są one szczególnie kompaktowe ani tanie. Zaletą jest posiadanie precyzyjnego, wstępnie zbudowanego, szczelnego modułu, który można podłączyć / wlutować w większą płytkę.
źródło
ASIC oznacza specyficzny dla aplikacji układ scalony. Gdyby ten układ scalony zawierałby tylko elementy pasywne, nadal moglibyśmy nazwać go ASIC.
Wykonanie krzemowej matrycy tylko z komponentami pasywnymi jest bardzo dobrze możliwe, ale istnieją poważne ograniczenia . Na kondensatorach IC są praktyczne tylko do kilku nF. Cewki indukcyjne mogą być tylko kilkoma nH. Rezystory mogą być wykonane w niemal każdej wartości.
Te elementy pasywne (z wyjątkiem cewek indukcyjnych) mogą mieć pasożytnicze diody do podłoża, więc możliwe, że nie są w 100% pasywne.
Projektowanie i produkcja ASIC nigdy nie jest tanie. W zależności od procesu produkcyjnego wykonanie masek (potrzebnych do zdefiniowania wzorów do wykonania komponentów) może wynosić od 10000 do 1000000 USD (tak, w milionach dolarów amerykańskich).
Rzeczywisty koszt wytworzenia jednego układu scalonego po założeniu masek jest niższy, może wynosić od kilku centów do dziesiątek dolarów w zależności od rozmiaru (mniejszy rozmiar tańszy). Ale przy wysokich kosztach maski musiałbyś zrobić wiele z tych układów (i użyć / sprzedać je), aby było to opłacalne. Koszt maski jest dzielony między wszystkie produkowane układy scalone, więc im więcej, tym lepiej.
W przeszłości pracowałem w firmie Philips Semiconductors, a oni mieli specjalny proces tylko dla pasywnych. Pomysł polegał na tym, że te układy scalone dostarczałyby kondensatory odsprzęgające zasilanie i komponenty dopasowujące RF dla oddzielnego, małego układu scalonego z aktywnymi komponentami i wykonanego w droższej technologii procesowej. Ten mniejszy układ scalony zostałby następnie zamontowany na matrycy z pasywnymi komponentami.
To było trochę skomplikowane w produkcji, więc o ile wiem, było używane tylko w niektórych niszowych produktach. Z pewnością nie jest to technologia głównego nurtu.
źródło
Nie musisz mieć aktywnych na ASIC (chociaż nie wiem, czy ktoś to zrobił). Są producenci, którzy zrobią takie rzeczy , jest to drogie i potrzebujesz dużych ilości.
Istnieją lepsze sposoby, które byłyby nadal droższe niż PCB z komponentami, ale tańsze niż ASIC. Komponenty mogą być wbudowane w płytkę drukowaną .
Źródło: EDN
Lub możesz uzyskać zintegrowane pakiety :
Te dwa ostatnie byłyby prawdopodobnie tańsze niż układ scalony, w którym elementy pasywne są wbudowane w krzem, jednak osadzenie elementów w tych nowych procesach będzie znacznie droższe niż użycie płytki z mikro przelotkami i układanie płytek w stosy
źródło
Tak, zdecydowanie. Na przykład w Keysight tworzymy nasze własne podstawowe filtry liniowe do sond i innych urządzeń. Budowanie pasywnych elementów w chipy jest standardem.
Inne wyjaśnienia. ASIC vs. IC - Jeśli projektujesz układ scalony do określonego celu, wtedy „AS” jest poprawny. To sytuacja ziemniaka / potahto.
Cyfrowy czy analogowy? - Oba są wspólne. Cyfrowe układy ASIC generalnie przetwarzają i obliczają, analogiczne układy ASIC masują sygnał w bardziej użytecznej formie. O tym mówimy na podcastie EEs Talk Tech z inżynierii elektrycznej tutaj:
https://eestalktech.com/2017/07/13/fast-adc/
źródło