คุณจะได้รับ Passive ASIC หรือไม่


9

ในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำขนาดเล็กเป็นพิเศษที่ซึ่งพื้นที่ว่างเป็นเครือข่ายแบบพาสซีฟขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนสามารถใช้พื้นที่ได้มาก มันเป็นไปได้ที่จะได้รับ ASIC แฝงหรือแฝงส่วนใหญ่ประดิษฐ์? ถ้าเป็นไปได้มีค่าใช้จ่ายเท่าไหร่? เห็นได้ชัดว่ามันจะไม่เข้าใกล้ค่าใช้จ่ายเล็ก ๆ ของ passives ที่แยกกัน แต่เมื่อคุณต้องการพื้นที่นั้นจริงๆมันอาจจะคุ้มค่า

ในแง่ของการคิดต้นทุนสำหรับการผลิต ASIC คำถามนี้มีประโยชน์จริง ๆ แต่มันพูดถึง ASIC ดั้งเดิมมากขึ้นซึ่งสิ่งที่สำคัญคือส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่

ฉันยังสงสัยด้วยว่า ASIC อาจเป็นคำที่ผิดหรือเปล่า? มีคำอื่นสำหรับสิ่งนี้หรือไม่?


คุณหมายถึงอะไรโดย "passive" เหมือนตัวต้านทานและตัวเก็บประจุขนาดเล็ก
ยูจีน Sh.

1
ใช่สวยมาก ฉันเดาว่าคุณจะใช้ FET สำหรับตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุซิลิกอนค่อนข้างไร้ประสิทธิภาพดังนั้นจึงไม่ใช่ความคิดที่ดีที่สุด
BeB00

1
ดังนั้นบางทีคุณกำลังพูดถึง "อะนาล็อก" มากกว่า "แฝง"?
ยูจีน Sh.

3
คุณต้องใช้ความพยายามอย่างยิ่งยวดในการหลีกเลี่ยงตัวต้านทานตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำโดยเฉพาะใน ASIC ดังนั้นคุณจึงเริ่มต้นได้ในจุดที่ไม่ดี สิ่งที่คุณทำคือการสร้างแหล่งกำเนิดกระแสที่อ่อนแอมากและตัวเก็บประจุขนาดเล็กนาทีตัวแปลงสัญญาณแบบ opamp และอื่น ๆ เพื่อปลอมค่าแฝงที่คุณต้องการ
winny

1
หากคุณระบุว่าแอปพลิเคชันนี้คืออะไรเป็นไปได้ที่เราจะสามารถแนะนำวิธีการแปลงแอปพลิเคชันนั้นจากวงจรแบบพาสซีฟเป็นวงจรแบบแอคทีฟซึ่งสามารถวางได้ง่ายกว่าภายใน ASIC
Horta

คำตอบ:


20

ไม่ใช่คำตอบของผู้เชี่ยวชาญ แต่มีข้อเท็จจริงบางอย่างที่ไม่เกี่ยวข้อง:

หนึ่งในเหตุผลที่ไอซีมักจะต้องการพาสซีฟภายนอกนั่นคือไอซีซิลิกอนแบบมาตรฐานนั้นไม่ได้เป็นสารตั้งต้นที่ดีในการสร้างตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำที่มีมูลค่าสูงบนชิป ดังนั้น IC ทั่วไป "AS" หรือไม่ไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพในการวางช่องว่างขนาดใหญ่บนบอร์ด (นอกเหนือจากตัวต้านทานที่มีมูลค่าสูง) มันอาจจะยังคงเป็นการพัฒนาถ้ามันไม่ใช่ค่า แต่จำนวนชิ้นส่วนที่เป็นปัญหา (เช่นแพ็คเกจและบัญชีที่เชื่อมต่อกันสำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่) แต่นี่คือสาเหตุเช่นไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณมักจะมีการแยกจากภายนอก ตัวเก็บประจุ

เครือข่ายตัวต้านทานและเครือข่ายตัวเก็บประจุเป็นรูปแบบทั่วไปของแพ็คเกจแบบพาสซีฟในแพ็คเกจ แต่ฉันไม่เคยได้ยินชนิดผสมแฝงใด ๆ ในแพ็คเกจเดียว - ฉันคาดว่ามันจะยากในวิธีเดียวกันกับการใส่พาสซีฟลงในซิลิคอนไอซีปกติเพราะมีวัสดุและเทคนิคการผลิตที่แตกต่างกันมาก

เครือข่ายตัวต้านทานสามารถนำมาใช้:

  • เพื่อประหยัดพื้นที่บนกระดาน พวกเขาพบเห็นได้ทั่วไปมากขึ้นและมีความเกี่ยวข้องในวันที่ผ่านไปมาฉันเชื่อว่าแม้ว่าคุณจะวางตัวต้านทานในแนวตั้งคุณจะต้องใช้ทั้งรูสำหรับพินตัวอื่นและเครือข่ายจะช่วยให้คุณมีN ตัวต้านทานมีเพียง N+1 หมุด)
  • ในฐานะที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงหรือการกำหนดค่าอื่น ๆ ของตัวต้านทานที่จับคู่กัน (มักจะเห็นในเครื่องมือวัดระดับสูง) ตัวต้านทานหลายตัวที่ทำโดยใช้กระบวนการเดียวกันและบนพื้นผิวเดียวกันนั้นสามารถทนต่อความตึงได้ดีกว่าอัตราส่วนความต้านทานต่ออุณหภูมิที่เสถียรกว่าตัวต้านทานที่ผลิตขึ้นอย่างอิสระ

วงจรรวมแบบไฮบริดหรือโมดูลไฮบริดเป็นเทคโนโลยีขั้นกลางระหว่าง PCB และไอซีเซมิคอนดักเตอร์เดียวซึ่งสามารถรวมพาสซีฟที่เกิดขึ้นบนบอร์ดหรือบัดกรีได้ - แต่ก็ไม่ได้กะทัดรัดหรือราคาถูก ค่าอยู่ในการมีโมดูลปิดผนึกที่สร้างไว้ล่วงหน้าที่แม่นยำซึ่งคุณสามารถเสียบ / ประสานเข้ากับบอร์ดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น


คุณรู้หรือไม่ว่าผู้ผลิตชิ้นส่วนใดมีขนาดใหญ่ในเครือข่ายตัวต้านทาน
BeB00

@ BeB00 ผมมีประสบการณ์ที่นี่ไม่มี แต่ที่เสียงเหมือนคำถามที่จะตอบเริ่มต้นโดยการดูที่ทำให้เครือข่ายตัวต้านทานที่มีอยู่ในผู้จัดจำหน่ายส่วนประกอบที่คุณชื่นชอบ ( เช่น )
Kevin Reid

ด้วยเครือข่ายตัวต้านทานดูเหมือนว่าตัวเล็กที่สุดนั้นจะเป็นเพียงตัวต้านทาน 0201 ในหนึ่งแพ็คเกจดังนั้นจึงไม่มีการประหยัดพื้นที่
BeB00

อาจคุ้มค่าที่จะกล่าวถึงว่าความทนทานต่อค่าตัวต้านทานแบบฟิล์มบางมีแนวโน้มที่จะหลวมมาก แต่อัตราส่วนตัวต้านทานสามารถแม่นยำมาก (ความต้านทานโอห์มต่อตารางแผ่นเป็นตัวแปรกระบวนการ แต่จำนวนของสี่เหลี่ยมในองค์ประกอบการออกแบบขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการพิมพ์หิน) ดังนั้นจึงสามารถสร้างเครือข่ายตัวต้านทานตัวต้านทานได้ แต่การแทนที่ตัวต้านทานแบบแยกที่ไม่เกี่ยวข้องอาจไม่ทำงานเช่นกัน
MarkU

@MarkU นั่นคือสิ่งที่ฉันได้รับโดยการพูดว่า "จับคู่" แต่ฉันได้พูดอีกสองสามคำ
Kevin Reid

12

ASIC หมายถึงวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน ถ้าวงจรรวมนั้นมีเพียงส่วนประกอบแบบพาสซีฟเราก็ยังสามารถเรียกมันว่า ASIC ได้

การทำแม่พิมพ์ซิลิกอนที่มีส่วนประกอบเรื่อย ๆ เพียง แต่เป็นไปได้มากที่ดี แต่มีข้อ จำกัด อย่างรุนแรง บนตัวเก็บประจุ IC ใช้งานได้จริงเพียงไม่กี่ nF ตัวเหนี่ยวนำสามารถมีเพียงไม่กี่ nH ตัวต้านทานสามารถสร้างได้ในเกือบทุกค่า

ส่วนประกอบแฝงเหล่านี้ (ยกเว้นตัวเหนี่ยวนำ) อาจมีไดโอดเหมือนกาฝากกับสารตั้งต้นดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่ามันไม่ได้เป็นแบบพาสซีฟ 100%

การออกแบบและการผลิต ASIC นั้นไม่เคยมีราคาถูก ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตการทำมาสก์ (จำเป็นต้องกำหนดรูปแบบเพื่อให้ส่วนประกอบ) สามารถอยู่ระหว่าง $ 10,000 ถึง $ 1000000 (ใช่ในล้านดอลลาร์สหรัฐ)

ต้นทุนจริงในการผลิตหนึ่ง IC เมื่อคุณมีรูปแบบที่ต่ำกว่าก็อาจเป็นกี่เซ็นต์แต่ละขึ้นไปหลายสิบดอลลาร์ขึ้นอยู่กับขนาด (ขนาดเล็กราคาถูกกว่า) แต่ด้วยต้นทุนการมาส์กที่สูงคุณจะต้องใช้ชิปเหล่านี้จำนวนมาก (และใช้ / ขายได้) เพื่อให้มีประสิทธิภาพ ราคามาส์กจะถูกแชร์ระหว่างไอซีทั้งหมดที่คุณผลิตดังนั้นยิ่งดี

ฉันเคยทำงานที่ Philips Semiconductors ในอดีตและพวกเขามีกระบวนการพิเศษสำหรับ passives เท่านั้น แนวคิดก็คือไอซีเหล่านี้จะจัดหาตัวเก็บประจุแยกชิ้นส่วนและส่วนประกอบการจับคู่ RF สำหรับ IC แยกขนาดเล็กที่มีส่วนประกอบที่ใช้งานและทำในเทคโนโลยีกระบวนการที่มีราคาแพงกว่า IC ขนาดเล็กนี้จะถูกติดตั้งที่ส่วนบนของแม่พิมพ์พร้อมกับส่วนประกอบแบบพาสซีฟ

มันค่อนข้างซับซ้อนในการผลิตดังนั้นมันจึงใช้เฉพาะกับผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มเท่าที่ฉันรู้ แน่นอนว่าไม่ใช่เทคโนโลยีหลัก


5

คุณไม่จำเป็นต้องมีกิจกรรมใน ASIC (แม้ว่าฉันจะไม่รู้ว่ามีใครทำเช่นนี้หรือไม่) มีผู้ผลิตที่จะทำสิ่งนี้มันมีราคาแพงและคุณต้องการปริมาณมาก

มีวิธีที่ดีกว่าที่จะยังคงมีราคาแพงกว่า PCB ที่มีส่วนประกอบ แต่ราคาถูกกว่า ASIC ส่วนประกอบสามารถสร้างขึ้นภายในแผ่น PCB

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่
ที่มา: EDN

หรือคุณสามารถรับแพ็คเกจรวม :

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

สองคนสุดท้ายนี้อาจจะถูกกว่าวงจรรวมที่ passives ถูกสร้างขึ้นในซิลิคอนอย่างไรก็ตามการฝังส่วนประกอบในกระบวนการใหม่เหล่านี้จะมีราคาแพงกว่าการใช้ PCB ที่มีไมโครจุดแวะและซ้อน PCB ของ


3
ฉันคิดว่า ASIC นั้นมีมากขึ้นในโดเมนดิจิทัลไม่เป็นความจริงฉันได้ทำงานกับ ASIC จำนวนมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและทั้งหมดนี้มีส่วนสำคัญกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อะนาล็อก ซึ่งผมได้รับการออกแบบส่วนหนึ่ง ;-)
Bimpelrekkie

ใช่จากประสบการณ์ของฉันนั่นคือสิ่งที่ฉันเคยได้ยิน ฉันตระหนักถึงความแตกต่างที่คลุมเครือ
เข็มแรงดัน

ดิจิตอล / อะนาล็อกไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเป็น ASIC ASICs ทุกวันนี้มักจะมีส่วนหน้าแบบแอนะล็อกและแบบดิจิทัลภายใน แต่ไม่มีเหตุผลที่คุณไม่สามารถเป็นอย่างใดอย่างหนึ่งได้ พวกเขาเป็นเพียงความคิดมุมฉาก
Horta

ดูในทุกกรณีที่ฉันได้ยิน ASIC นั้นเกี่ยวข้องกับดิจิตอลและ IC ด้วยอะนาล็อก ฉันกำลังบอกคุณในสิ่งที่ฉันได้รับการบอกว่าไม่ได้พูดถูก
เข็มแรงดัน

3
ฉันคิดว่าเราแค่แนะนำให้คุณลบข้อความนั้นออกจากคำตอบของคุณเพื่อที่จะไม่ทำให้ผู้อ่านสับสนกับคำตอบที่ดีของคุณ
Horta

2

ใช่และแน่นอนที่สุด. ยกตัวอย่างเช่นที่ Keysight เราจะสร้างตัวกรองพื้นฐานของเราเองสำหรับโพรบและอุปกรณ์อื่น ๆ การสร้างส่วนประกอบแบบพาสซีฟในชิปเป็นมาตรฐาน

คำชี้แจงอื่น ๆ ASIC กับ IC - หากคุณกำลังออกแบบชิปเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ "AS" นั้นถูกต้อง มันเป็นสถานการณ์ที่มันฝรั่ง / Potahto

ดิจิตอลกับอนาล็อก? - ทั้งสองเป็นเรื่องธรรมดา Digital ASIC โดยทั่วไปทำการประมวลผลและคำนวณโดยทั่วไป ASIC แบบอะนาล็อกจะนวดสัญญาณในรูปแบบที่ใช้งานได้มากกว่า เราพูดถึงสิ่งนี้ในพอดคาสต์วิศวกรรมไฟฟ้าของ EEs Talk Tech ที่นี่:

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

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.