你能得到一个被动ASIC吗?

电器工程 ASIC
2022-01-21 18:09:07

在空间非常宝贵的超小型低功耗设备中,复杂的无源网络会占用大量空间。是否有可能制造无源或主要是无源的 ASIC?如果可以的话,费用是多少?显然,它永远不会接近分立无源器件的微小成本,但当你真的需要那个空间时,它可能是值得的。

就 ASIC 制造的成本而言,这个问题确实很有帮助,但它谈论的是更传统的 ASIC,其中主要是有源组件。

我也想知道,也许 ASIC 是错误的词?这种事情还有别的说法吗?

4个回答

不是专家的答案,而是一些不相关的相关事实:

IC 经常需要外部无源器件的原因之一是标准硅 IC 不是用于在芯片上制造具有重要价值的电容器和电感器的良好基板。因此,无论是否为“AS”,传统 IC 都不是在电路板上放置大型无源器件(高值电阻器除外)的一种节省空间的方式。如果问题不是价值而是零件数量(即封装和互连占大部分区域),它可能仍然是一种改进,但这就是为什么,例如,您的微控制器总是具有外部去耦电容器。

电阻器网络和电容器网络是现有的单一封装无源器件的常见形式。不过,我还没有听说过在单个封装中有任何混合无源类型——我预计这与将无源器件放入普通硅 IC 中的方式相同,因为它们具有非常不同的材料和制造技术。

电阻网络可用于:

  • 为了节省板上的空间;我相信,它们在通孔时代更为常见和相关,即使您将电阻垂直放置,另一个引脚也需要一个完整的孔,而网络可以让您拥有个电阻,只有销)。NN+1
  • 作为高精度分压器或匹配电阻的其他配置(这在高端测量仪器中经常见到)。与独立制造的电阻器相比,使用相同工艺和在同一基板上制造的多个电阻器可以具有更严格的容差、更稳定的电阻比

混合集成电路或混合模块是一种介于 PCB 和单半导体芯片 IC 之间的中间技术,它可以包括在电路板上形成或焊接在其上的无源器件——但它们并不特别紧凑也不便宜。价值在于拥有一个精确的、预先构建的、密封的模块,您可以将其插入/焊接到更大的板上。

ASIC 是指专用集成电路。如果该集成电路仅包含无源组件,那么我们仍然可以将其称为 ASIC。

用无源元件制作硅芯片是很有可能的,但存在严重的限制在 IC 上,电容仅实用到几个 nF。电感只能是几个 nH。电阻器几乎可以制成任何值。

这些无源元件(电感器除外)可能在基板上有寄生二极管,因此它们可能不是 100% 无源的。

设计和生产 ASIC 绝不便宜。根据制造工艺的不同,制造掩模(需要定义制造组件的图案)可能在 10000 美元到 1000000 美元之间(是的,以百万美元计)。

一旦有了掩膜,生产一个 IC 的实际成本会更低,根据尺寸的不同,每个 IC 的成本可能为几美分,最高可达数十美元(较小的尺寸更便宜)。但是,由于掩模成本很高,您需要制造许多这样的芯片(并使用/销售它们),这样才能具有成本效益。掩模成本在您生产的所有 IC 之间分摊,因此越多越好。

我过去曾在飞利浦半导体工作,他们只针对无源器件有一个特殊的工艺。当时的想法是,这些 IC 将为带有有源组件的独立小型 IC 提供电源去耦电容器和 RF 匹配组件,并采用更昂贵的工艺技术制造。然后,这个较小的 IC 将安装在带有无源元件的芯片顶部。

这生产起来有点复杂,所以据我所知,它只用于一些小众产品。它肯定不是主流技术。

您不必在 ASIC 上进行活动(尽管我不知道是否有人这样做过)。有制造商会做这种事情,价格昂贵,而且需要大量。

有更好的方法仍然比带有组件的 PCB 更昂贵,但比 ASIC 更便宜。组件可以内置在 PCB 内部

在此处输入图像描述
资料来源:EDN

或者您可以获得集成包

在此处输入图像描述

最后两个可能比将无源器件内置在硅中的集成电路便宜,但是在这些新工艺中嵌入组件将比使用带有微通孔和堆叠 PCB 的 PCB 贵得多

当然是。例如,在是德科技,我们确实为探头和其他设备创建了一些我们自己的基本带状线滤波器。将无源元件装入芯片是标准做法。

其他说明。ASIC 与 IC - 如果您正在为特定目的设计芯片,那么“AS”是有效的。这是土豆/土豆的情况。

数字与模拟?- 两者都很常见。数字 ASIC 通常进行处理和计算,模拟 ASIC 通常将信号处理成更可用的形式。我们在这里的 EEs Talk Tech 电气工程播客上讨论了这个:

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