Você pode obter um ASIC passivo?

Em dispositivos super pequenos de baixa potência, onde o espaço é um grande prêmio, redes passivas complicadas podem ocupar muito espaço. É possível obter um ASIC passivo ou principalmente passivo fabricado? Se for possível, quanto custaria? Obviamente, nunca se aproximaria do pequeno custo de passivos discretos, mas quando você realmente precisar desse espaço, poderá valer a pena.

Em termos de custo para fabricação ASIC, essa pergunta foi realmente útil, mas está falando de ASICs mais tradicionais, onde o principal é os componentes ativos.

Também estou me perguntando, talvez ASIC é a palavra errada? Existe outra palavra para esse tipo de coisa?

Não é uma resposta especializada, mas alguns fatos relevantes desconectados:

Uma das razões pelas quais os CIs geralmente exigem passivos externos é que os CIs de silício padrão não são um bom substrato para produzir capacitores e indutores de valor significativo no chip. Portanto, um CI convencional, "AS" ou não, não é uma maneira eficiente de colocar passivos grandes em uma placa (exceto resistores de alto valor). Ainda pode parecer uma melhoria se não for o valor, mas o número de peças que é um problema (por exemplo, pacotes e interconexões representam a maior parte da área), mas é por isso que, por exemplo, seu microcontrolador sempre possui desacoplamento externo capacitores.

Redes de resistores e redes de capacitores são uma forma comum existente de passivos em um único pacote. Porém, eu não ouvi nenhum tipo de passivo misto em um único pacote - espero que seja difícil da mesma maneira que colocar passivos em um CI de silicone normal, porque eles têm materiais e técnicas de fabricação muito diferentes.

As redes de resistores podem ser usadas:

• Para economizar espaço no quadro; eles eram muito mais comuns e relevantes nos dias de furo passante, acredito, onde, mesmo que você colocasse os resistores verticalmente, seria necessário um furo inteiro para o outro pino, e uma rede permitiria que você tivesse resistores com apenas N + 1 pinos).$N$$N+1$
• Como um divisor de tensão de alta precisão ou outra configuração de resistores correspondentes (isso geralmente é visto em instrumentos de medição de última geração). Vários resistores fabricados usando o mesmo processo e no mesmo substrato podem ter tolerância mais rígida, proporções de resistências mais estáveis ​​à temperatura do que os resistores fabricados independentemente.

Os circuitos integrados híbridos , ou módulos híbridos, são uma espécie de tecnologia intermediária entre PCBs e CIs de matriz única semicondutora, que podem incluir passivos formados na própria placa ou soldados - mas não são notavelmente compactos nem baratos. O valor está em ter um módulo selado, pré-construído e preciso, que você pode conectar / soldar em uma placa maior.

ASIC significa circuito integrado específico da aplicação. Se esse circuito integrado contivesse apenas componentes passivos, ainda poderíamos chamá-lo de ASIC.

Fazer uma matriz de silício apenas com componentes passivos é muito bem possível, mas existem sérias limitações . Em um IC, os capacitores são apenas práticos até alguns nF. Os indutores podem ter apenas alguns nH. Os resistores podem ser fabricados em praticamente qualquer valor.

Esses componentes passivos (exceto os indutores) podem ter diodos parasitas no substrato, portanto é possível que não sejam 100% passivos.

Projetar e produzir um ASIC nunca é barato. Dependendo do processo de fabricação, a confecção das máscaras (necessárias para definir os padrões para a fabricação dos componentes) pode variar de US $ 10000 a US $ 1000000 (sim, em um milhão de dólares).

O custo real de produção de um IC depois de ter as máscaras é mais baixo, pode custar alguns centavos até dezenas de dólares, dependendo do tamanho (tamanho menor e mais barato). Mas com um alto custo de máscara, você precisaria fabricar muitos desses chips (e usá-los / vendê-los) para que isso fosse rentável. O custo da máscara é compartilhado entre todos os ICs que você produz, para que quanto mais melhor.

Eu trabalhei na Philips Semiconductors no passado e eles tinham um processo especial apenas para passivos. A idéia era que esses ICs forneceriam os capacitores de desacoplamento de suprimento e os componentes correspondentes de RF para um pequeno IC separado com os componentes ativos e fabricados com uma tecnologia de processo mais cara. Esse CI menor seria então montado no topo da matriz com os componentes passivos.

Isso foi um pouco complicado de produzir, por isso só foi usado para alguns produtos de nicho, até onde eu sei. Certamente não é a tecnologia convencional.

Você não precisa ter ativos em um ASIC (embora eu não saiba se alguém já fez isso). Existem fabricantes que farão esse tipo de coisa , é caro e você precisa de grandes quantidades.

Existem maneiras melhores que ainda seriam mais caras que um PCB com componentes, mas mais baratas que um ASIC. Componentes podem ser construídos dentro da PCB .

Fonte: EDN

Ou você pode obter pacotes integrados :

Esses dois últimos provavelmente seriam mais baratos que um circuito integrado onde os passivos são incorporados ao silício, no entanto, a incorporação de componentes nesses novos processos será muito mais cara do que o uso de uma PCB com micro-vias e o empilhamento de PCBs

Sim definitivamente. Aqui na Keysight, por exemplo, criamos alguns de nossos próprios filtros básicos de linha de tira para sondas e outros equipamentos. Construir componentes passivos em chips é padrão.

Outros esclarecimentos. ASIC vs. IC - Se você estiver projetando um chip para uma finalidade específica, o "AS" é válido. É uma situação de batata / potahto.

Digital vs. Analógico? - Ambos são comuns. ASICs digitais geralmente processam e computam, ASICs analógicos geralmente massageiam um sinal em uma forma mais utilizável. Falamos sobre isso no podcast de engenharia elétrica da EEs Talk Tech aqui:

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