Bisakah Anda mendapatkan ASIC Pasif?


9

Dalam perangkat berdaya rendah super kecil, di mana ruang merupakan premi besar, jaringan pasif yang rumit dapat menghabiskan banyak ruang. Apakah mungkin untuk mendapatkan ASIC pasif atau sebagian besar pasif? Jika memungkinkan, berapa biayanya? Jelas itu tidak akan pernah mendekati biaya kecil dari pasif diskrit, tetapi ketika Anda benar-benar membutuhkan ruang itu mungkin layak.

Dalam hal biaya untuk pembuatan ASIC, ini pertanyaan benar-benar membantu, tapi itu berbicara tentang lebih tradisional ASIC mana yang utama adalah komponen aktif.

Saya juga bertanya-tanya, mungkin ASIC adalah kata yang salah? Apakah ada kata lain untuk hal semacam ini?


Apa yang Anda maksud dengan "pasif"? Seperti sekelompok resistor dan kapasitor kecil?
Eugene Sh.

1
Ya cukup banyak. Saya kira Anda hanya akan menggunakan FET untuk resistor. Kapasitor silikon sangat tidak efisien, jadi itu bukan ide terbaik.
BeB00

1
Jadi mungkin Anda berbicara tentang "analog" daripada "pasif"?
Eugene Sh.

3
Anda berusaha keras untuk menghindari resistor, kapasitor dan terutama induktor di ASIC sehingga Anda berada di tempat yang buruk untuk memulai. Apa yang Anda lakukan adalah membuat sumber arus yang sangat lemah dan kapasitor kecil yang sangat kecil, pengawas gaya opamp dan seterusnya untuk memalsukan nilai pasif yang Anda butuhkan.
Menang

1
Jika Anda menyatakan aplikasi apa ini, mungkin kami dapat menyarankan bagaimana aplikasi tersebut dapat dikonversi dari sirkuit pasif menjadi sirkuit aktif yang kemudian dapat lebih mudah ditempatkan dalam ASIC.
horta

Jawaban:


20

Bukan jawaban ahli, tetapi beberapa fakta relevan yang terputus:

Salah satu alasan mengapa IC sering membutuhkan pasif eksternal adalah bahwa IC silikon standar bukan substrat yang baik untuk membuat kapasitor dan induktor dengan nilai signifikan pada chip. Jadi, IC konvensional, "AS" atau bukan, bukan cara yang efisien-ruang untuk meletakkan pasif besar di papan (selain dari resistor bernilai tinggi). Mungkin masih berfungsi sebagai perbaikan jika bukan nilainya tetapi jumlah bagian yang menjadi masalah (mis. Paket dan interkoneksi merupakan bagian dari sebagian besar area), tetapi inilah sebabnya, misalnya, mikrokontroler Anda selalu memiliki decoupling eksternal kapasitor.

Jaringan resistor dan jaringan kapasitor adalah bentuk umum yang ada dari paket pasif-dalam-paket-tunggal. Saya belum pernah mendengar jenis campuran pasif dalam satu paket, meskipun - saya berharap itu akan sulit dengan cara yang sama seperti menempatkan pasif dalam IC silikon normal karena mereka memiliki bahan dan teknik pembuatan yang sangat berbeda.

Jaringan resistor dapat digunakan:

  • Untuk menghemat ruang di papan tulis; mereka jauh lebih umum dan relevan di hari-hari lubang, saya percaya, di mana bahkan jika Anda meletakkan resistor secara vertikal Anda akan memerlukan seluruh lubang untuk pin lainnya, dan jaringan akan membiarkan Anda memiliki resistor dengan hanya pin).NN+1
  • Sebagai pembagi tegangan presisi tinggi atau konfigurasi resistor yang cocok lainnya (ini sering terlihat pada instrumen pengukuran kelas atas). Beberapa resistor dibuat menggunakan proses yang sama dan pada substrat yang sama dapat memiliki toleransi yang lebih ketat, rasio resistansi yang lebih stabil terhadap suhu daripada resistor yang diproduksi secara independen.

Sirkuit terpadu hibrid , atau modul hibrid, adalah semacam teknologi perantara antara PCB dan IC single-semiconductor-die, yang dapat mencakup pasif yang dibentuk di papan itu sendiri atau disolder - tetapi tidak terlalu ringkas atau murah. Nilainya adalah memiliki modul yang disegel, pra-dibangun, dan disegel yang dapat Anda pasang / solder ke papan yang lebih besar.


Apakah Anda tahu produsen komponen mana yang besar pada jaringan resistor?
BeB00

@ BeB00 Saya tidak punya pengalaman di sini, tapi itu terdengar seperti pertanyaan untuk dijawab dimulai dengan melihat siapa yang membuat jaringan resistor tersedia di pemasok komponen favorit Anda ( misalnya ).
Kevin Reid

Dengan jaringan resistor sepertinya yang terkecil pada dasarnya hanya garis 0201 resistor dalam satu paket, jadi tidak ada penghematan ruang.
BeB00

Mungkin perlu disebutkan bahwa toleransi nilai resistor film tipis cenderung sangat longgar, tetapi rasio resistor bisa sangat tepat. (Ohm per tahanan persegi adalah variabel proses, tetapi jumlah kuadrat dalam elemen desain hanya tergantung pada akurasi litograf.) Jadi masuk akal untuk membangun jaringan pembagi resistor, tetapi mengganti resistor diskrit yang tidak terkait mungkin tidak bekerja dengan baik.
MarkU

@MarkU Itulah yang saya maksudkan dengan mengatakan "cocok", tapi saya sudah menambahkan beberapa kata tentang itu.
Kevin Reid

12

ASIC berarti Sirkuit Terpadu Khusus Aplikasi. Jika sirkuit terintegrasi itu hanya akan mengandung komponen pasif maka kita masih bisa menyebutnya ASIC.

Membuat silikon mati dengan hanya komponen pasif sangat mungkin tetapi ada keterbatasan parah . Pada IC kapasitor hanya praktis hingga beberapa nF. Induktor hanya bisa beberapa nH. Resistor dapat dibuat dalam hampir semua nilai.

Komponen pasif ini (kecuali untuk induktor) mungkin memiliki dioda parasit pada substrat sehingga ada kemungkinan bahwa mereka tidak 100% pasif.

Merancang dan memproduksi ASIC tidak pernah murah. Bergantung pada proses pembuatannya, pembuatan topeng (diperlukan untuk menentukan pola pembuatan komponen) dapat berkisar antara $ 10.000 hingga $ 10.00000 (ya, satu juta dolar AS).

Biaya sebenarnya untuk memproduksi satu IC setelah Anda memiliki masker lebih rendah, bisa beberapa sen masing-masing hingga puluhan dolar tergantung pada ukuran (ukuran lebih kecil lebih murah). Tetapi dengan biaya masker yang tinggi Anda harus membuat banyak dari chip ini (dan menggunakan / menjualnya) agar ini menjadi hemat biaya. Biaya topeng dibagi antara semua IC yang Anda hasilkan sehingga semakin banyak semakin baik.

Saya bekerja di Philips Semiconductors di masa lalu dan mereka memiliki proses khusus untuk pasif saja. Idenya adalah bahwa IC ini akan menyediakan kapasitor decoupling pasokan dan komponen pencocokan RF untuk IC kecil yang terpisah dengan komponen aktif dan dibuat dalam teknologi proses yang lebih mahal. IC yang lebih kecil ini kemudian akan dipasang di atas dadu dengan komponen pasif.

Ini agak rumit untuk diproduksi sehingga hanya digunakan untuk beberapa produk khusus sejauh yang saya tahu. Ini tentu bukan teknologi arus utama.


5

Anda tidak harus mengaktifkan ASIC (walaupun saya tidak tahu apakah ada yang pernah melakukan ini). Ada produsen yang akan melakukan hal semacam ini , itu mahal dan Anda perlu jumlah besar.

Ada cara yang lebih baik yang masih lebih mahal daripada PCB dengan komponen tetapi lebih murah daripada ASIC. Komponen dapat dibangun di dalam PCB .

masukkan deskripsi gambar di sini
Sumber: EDN

Atau Anda bisa mendapatkan paket terintegrasi :

masukkan deskripsi gambar di sini

Dua yang terakhir ini mungkin akan lebih murah daripada sirkuit terintegrasi di mana pasif dibangun ke dalam silikon, namun menanamkan komponen dalam proses baru ini akan jauh lebih mahal daripada menggunakan PCB dengan micro vias dan menumpuk PCB.


3
Saya pikir ASIC lebih banyak dalam domain digital. Tidak benar, saya telah bekerja pada banyak ASIC selama bertahun-tahun dan semua ini memiliki bagian penting dengan elektronik Analog. Yang saya rancang sebagian ;-)
Bimpelrekkie

Ya, dalam pengalaman saya itulah yang saya dengar. Saya menyadari itu perbedaan yang kabur.
Voltage Spike

Digital / analog tidak ada hubungannya dengan itu menjadi ASIC. ASIC akhir-akhir ini biasanya memiliki front-end analog dan digital internal. Tetapi tidak ada alasan Anda tidak dapat sepenuhnya menjadi satu atau yang lain. Itu hanya ide-ide ortogonal.
horta

Dengar, dalam setiap kasus saya pernah mendengarnya ASIC ada hubungannya dengan digital dan IC dengan analog. Saya memberi tahu Anda apa yang telah saya katakan. Saya tidak mengatakan itu benar.
Voltage Spike

3
Saya pikir kami hanya menyarankan Anda menghapus kata-kata itu dari jawaban Anda sehingga tidak semakin membingungkan pembaca dari jawaban Anda yang sebenarnya baik.
horta

2

Iya tentu saja. Di sini, di Keysight, misalnya, kami membuat beberapa filter strip-line dasar kami sendiri untuk probe dan peralatan lainnya. Membangun komponen pasif menjadi chip adalah standar.

Klarifikasi lainnya. ASIC vs IC - Jika Anda mendesain chip untuk tujuan tertentu, maka "AS" itu valid. Ini situasi kentang / potahto.

Digital vs Analog? - Keduanya biasa. Digital ASIC umumnya melakukan pemrosesan dan perhitungan, ASIC analog umumnya memijat sinyal menjadi bentuk yang lebih bermanfaat. Kita berbicara tentang ini di podcast teknik elektrik EEs Talk Tech di sini:

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

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.