He esbozado mi circuito integrado para una etiqueta RFID. ¿Cómo puedo convertirlo en un producto físico real?

En su pregunta anterior cometió un error al usar la terminología incorrecta. Lo que está describiendo como un chip, técnicamente NO es un ASIC, pero estaría bajo el dominio de un "IC personalizado completo", este es el dominio de los circuitos analógicos, sensores, ADC, DAC, etc.

Algunas de las mismas herramientas y técnicas se utilizan en subbloques en diseños totalmente personalizados, pero lo que falta en un flujo ASIC son bloques estándar para inductores, antenas, moduladores de RF, etc. y, de nuevo, esto no es universal, ya que algunas empresas lo han hecho. algunas de estas celdas disponibles.

Así que la respuesta no es tan blanco y negro. El otro problema es que hay muy pocos diseñadores de chips en este intercambio, por lo que obtiene respuestas "más o menos correctas". los detalles son lo que importa sin embargo.

Hablemos de los costos que enfrenta la fundición:

En primer lugar, está MOSIS, que es una lanzadera para muchas fundiciones en universidades e industrias.

En segundo lugar, hay carreras de lanzadera en una fundición determinada.

Los costos dados en la otra publicación para las carreras de transbordadores son aproximadamente correctos, obtienes una cantidad limitada de dados a bajo costo, esto se aplica a MOSIS y transbordadores en general. NO es una solución de fabricación, ya que no puede ejecutar ese conjunto de máscaras nuevamente. Más para prueba de principio. Los rendimientos pueden ser terribles porque no puedes controlar lo que otras personas están dejando y eso puede afectar tu diseño.

En tercer lugar, hay MLM en una fundición dada, esta es una máscara de múltiples capas, lo que significa que en una máscara dada hay retículas para múltiples capas. - destinado a la fabricación a pequeña escala y está destinado a reducir el costo de NRE (costos de MÁSCARA). Para 180 nm en obleas de 200 mm (la razón por la que elegí esto se encuentra a continuación), costará alrededor de $ 10K y alrededor de ~ $ 2000 por oblea para un mínimo de 12 obleas, normalmente ejecutaría 20 o más obleas con divisiones. Así que tal vez $ 25K.

He hecho diseños (5 hasta ahora) para clientes en los que ejecutaron un conjunto de máscaras MLM una vez, y luego el lote de 25 obleas les resulta muy útil para respaldar la producción durante los próximos 5 años. Foundry estuvo bien con eso.

En cuarto lugar, hay un juego completo de máscaras, para producción en volumen. NRE para fracturas y máscaras le costará ~ $ 40K - $ 60K. Las obleas le costarán $ 1000 - $ 1100 para un inicio de lote de bajo volumen. Entonces, con NRE y el precio del lote, los primeros lotes le costarán alrededor de $ 100K. Los costos pueden ser tan bajos como $ 600.

Todo lo anterior supone que tiene las bases de datos GDSII listas para ejecutarse.

Hacer el diseño y el diseño le costará más, principalmente en costos de mano de obra. Y costos de herramientas. - como mínimo, necesitarías 1) una herramienta esquemática, 2) una herramienta Spice (obtienes las cubiertas de especias de la fundición) 3) una herramienta de diseño, 4) LVS, herramienta de verificación DRC.

Le recomiendo que utilice las herramientas LVS/DRC estándar de la industria de Cadence o Mentor. Estos son costosos, pero hay muchos contratistas que pueden firmar el chip por usted usando esas herramientas por $ 3K -> $ 10K dependiendo de la complejidad. Lo que supera el alquiler de la herramienta a $300K por año y tener que aprender a usarla. Pero algún estudiante de posgrado podría colarse en una carrera por ti.

Si tiene mucho digital, ahora está hablando de que estos subbloques están más en el flujo ASIC clásico con Verilog/VHDL y luego un Synthesis (usando una biblioteca de la fundición) y luego el software Place & Route (P&R) para obtener el diseño Las herramientas de síntesis y P&R son aún más caras por año.

¿Por qué elegí 180 nm - 200 mm? Bueno, hay varias fundiciones que están ejecutando estos procesos. RF/ID no funciona tan rápido, pero 180 nm puede ir tan rápido como 1,5 GHz, lo que maneja fácilmente un chip RFID. Y dado que estas fundiciones están completamente amortizadas, son relativamente económicas. Conozco de 4 a 5 fundiciones diferentes que harán tiradas únicas y de bajo volumen.

Si decide que quiere obleas de menos de 65 nm y 300 mm, entonces todos estos costos se van por la ventana.

Realmente todo se reduce a la experiencia. SI no lo ha hecho antes, entonces la curva de aprendizaje es desalentadora y la probabilidad de que un chip funcione la primera vez es muy baja.

En manos experimentadas, el lado del diseño podría tomar $ 20K hasta $ 2 millones, dependiendo del diseño, su complejidad y la experiencia del equipo.

Para chips pequeños, puede estimar el número de chips por oblea dividiendo el área de la oblea por el área del troquel. Use 180 mm (no 200 mm ya que hay un límite de 10 mm alrededor del exterior de la oblea) para el diámetro de la oblea. también aumente el tamaño de su troquel en 100 u en ancho y también en altura para los carriles de escritura. Entonces, si tiene un dado de 1 mm por 1 mm, obtendrá Pi * 90 ^ 2/1.1 ^ 2 ~= 21,000 brutos.

El tamaño del troquel se puede estimar buscando en línea las cifras de densidad de transistores que se publican.

( rawbrawb ya ha dado una excelente respuesta sobre los costos, por lo que me centraré más en un flujo de diseño )

La fabricación de un circuito integrado es un proceso mucho más complejo que la fabricación de otro producto (por ejemplo, una placa de circuito), hay muchos más pasos involucrados.

Por lo que recuerdo de mis clases de diseño de circuitos integrados, probablemente necesitará un diseño personalizado completo (hasta el nivel del transistor, en lugar de diseñar a nivel de puertas lógicas). Harías algo como:

1. Obtenga una comprensión profunda del diseño de circuitos integrados analógicos, digitales y de RF. El trabajo digital generalmente se realizará con VHDL o Verilog, pero para el analógico no tiene muchas opciones.

2. Aprenda el flujo de diseño (esquema, diseño, DRC, LVS) con circuitos simples (amplificadores, comparadores, puertas lógicas, etc.) para la herramienta que elija (Cadence, Mentor, Synopsys, etc.). Existen algunas herramientas de código abierto. para eso, pero no sé qué tan buenos son). Esas herramientas son bastante costosas, pero es probable que su universidad (si es estudiante) tenga acceso a ellas si tiene un programa de educación en microelectrónica.

3. Lea documentos de personas que han hecho cosas similares a usted, para tener una idea de qué tecnologías usar. Asiste a conferencias y habla con otros diseñadores. Decidir sobre una tecnología y averiguar cuánto costará.

4. Obtenga los parámetros del transistor para esa tecnología (los necesitará para sus simulaciones de circuitos) y comience a diseñar. Haga que las cosas funcionen en la simulación.

5. ¿Todos los trabajos? Diséñelo, ejecute DRC y LVS para verificar que su diseño se pueda fabricar y que su diseño coincida con el esquema; luego, genere los archivos para la fabricación y envíelos a la fundición.

6. Diseñe un banco de pruebas para sus circuitos integrados para demostrar que realmente funcionan.

Este es solo un ejemplo; en el mundo real, la serie de pasos es bastante no lineal e iterativa.

Es posible que desee echar un vistazo a MOSIS , ya que proporcionan una forma más económica de fabricar circuitos integrados. Pero aun así, obtener un IC (especialmente un RF IC) es una tarea muy compleja que requiere mucha gente especializada.