Можете ли вы получить пассивный ASIC?

В сверхмалых устройствах с низким энергопотреблением, где пространство является большой премией, сложные пассивные сети могут занимать много места. Можно ли получить пассивную или в основном пассивную ASIC? Если это возможно, сколько это будет стоить? Очевидно, что это никогда не приблизится к крошечной стоимости отдельных пассивов, но когда вам действительно нужно это пространство, оно может стоить того.

С точки зрения стоимости производства ASIC, этот вопрос был действительно полезным, но он говорит о более традиционных ASIC, где главное - активные компоненты.

Мне тоже интересно, может ASIC это не то слово? Есть ли другое слово для такого рода вещей?

Не экспертный ответ, а некоторые несоответствующие факты:

Одна из причин, по которой ИС часто требуют внешних пассивных элементов, заключается в том, что стандартные кремниевые ИС не являются хорошей подложкой для изготовления конденсаторов и катушек индуктивности со значительной стоимостью на кристалле. Таким образом, обычная микросхема, «AS» или нет, не является экономичным способом размещения больших пассивных элементов на плате (кроме дорогостоящих резисторов). Это может все же быть улучшением, если проблема заключается не в значении, а в количестве частей (т.е. пакеты и межсоединения составляют большую часть области), но именно поэтому, например, ваш микроконтроллер всегда имеет внешнюю развязку конденсаторы.

Резисторные и конденсаторные сети представляют собой распространенную форму пассивных элементов в одном пакете. Я не слышал ни о каких смешанных пассивных типах в одной упаковке - я ожидаю, что это будет трудно так же, как поместить пассивные элементы в обычную кремниевую ИС, потому что они имеют очень разные материалы и технологии производства.

Резисторные сети могут быть использованы:

• Сэкономить место на доске; я думаю, они были гораздо более распространенными и актуальными в дни сквозных отверстий, когда даже если вы поместите резисторы вертикально, вам понадобится целое отверстие для другого вывода, а сеть позволит иметь резисторов только с штифты).N + $N$$N+1$
• В качестве высокоточного делителя напряжения или другой конфигурации согласованных резисторов (это часто наблюдается в высокопроизводительных измерительных приборах). Несколько резисторов, изготовленных с использованием одного и того же процесса и на одной подложке, могут иметь более жесткие допуски, более устойчивые к температуре отношения сопротивлений, чем резисторы, изготовленные независимо.

Гибридные интегральные схемы или гибридные модули являются своего рода промежуточной технологией между печатными платами и интегральными микросхемами с одним полупроводниковым кристаллом, которая может включать в себя пассивные элементы, либо сформированные на самой плате, либо на припаянных, но они не являются примечательными компактными и дешевыми. Ценность заключается в том, чтобы иметь точный, предварительно собранный, запечатанный модуль, который вы можете подключить / припаять к большей плате.

ASIC означает специальную интегральную схему. Если бы эта интегральная схема содержала только пассивные компоненты, мы могли бы назвать ее ASIC.

Создание кремниевой матрицы только с пассивными компонентами очень возможно, но есть серьезные ограничения . На микросхемах конденсаторы практичны только до нескольких нФ. Индукторы могут быть только несколько нГн. Резисторы могут быть изготовлены практически любой стоимости.

Эти пассивные компоненты (кроме индукторов) могут иметь паразитные диоды на подложке, поэтому возможно, что они не являются на 100% пассивными.

Проектирование и производство ASIC никогда не бывает дешевым. В зависимости от производственного процесса изготовление масок (необходимых для определения шаблонов для изготовления компонентов) может составлять от 10000 до 1000000 долларов (да, на миллион долларов США).

Фактическая стоимость изготовления одной микросхемы, когда у вас есть маски, ниже, она может составлять от нескольких центов до десятков долларов в зависимости от размера (меньший размер дешевле). Но с высокой стоимостью маски вы должны будете сделать многие из этих чипов (и использовать / продать их), чтобы это было экономически эффективным. Стоимость маски распределяется между всеми производимыми вами микросхемами, поэтому чем больше, тем лучше.

В прошлом я работал в Philips Semiconductors, и у них был специальный процесс только для пассивных устройств. Идея заключалась в том, что эти микросхемы будут обеспечивать развязывающие конденсаторы питания и РЧ-согласующие компоненты для отдельной небольшой микросхемы с активными компонентами, выполненной по более дорогой технологии. Эта меньшая микросхема затем будет установлена ​​поверх матрицы с пассивными компонентами.

Это было немного сложно производить, поэтому, насколько я знаю, его использовали только для некоторых нишевых продуктов. Это, конечно, не основная технология.

Вы не должны иметь активы на ASIC (хотя я не знаю, делал ли кто-нибудь когда-либо это). Есть производители, которые будут делать такие вещи , это дорого, и вам нужно большое количество.

Существуют более эффективные способы, которые по-прежнему обходятся дороже, чем печатная плата с компонентами, но дешевле, чем ASIC. Компоненты могут быть встроены в печатную плату .

Источник: EDN

Или вы можете получить интегрированные пакеты :

Последние два, вероятно, будут дешевле, чем интегральная схема, в которой пассивные элементы встроены в кремний, однако встраивание компонентов в эти новые процессы будет гораздо более дорогостоящим, чем использование печатной платы с микровыступами и стековых плат

Определенно да. Например, здесь, в Keysight, мы создаем некоторые из наших собственных базовых полосовых фильтров для зондов и другого оборудования. Сборка пассивных компонентов в чипы является стандартной.

Другие уточнения. ASIC против IC - если вы разрабатываете микросхему для конкретной цели, то «AS» является действительным. Это ситуация с картофелем / потахто.

Цифровой или аналоговый? - Оба распространены. Цифровые ASIC обычно выполняют обработку и вычисления, аналоговые ASIC обычно преобразуют сигнал в более удобную форму. Мы говорим об этом на подкасте по электротехнике EEs Talk Tech здесь:

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