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ANALOG MINIATURIZATION La sfida dellaminiaturizzazione dei circuiti integrati a segnale misto Armin Derpmanns General Manager Semiconductor Marketing Toshiba Electronics Europe La riduzione delle dimensioni nel campo delle tecnologie analogiche e di potenza richiede l’adozione di un approccio diverso La miniaturizzazione è stata, sin dagli inizi, una costante nel mondo della tecnologia dei semiconduttori. Le ap- plicazioni complesse richiedono componenti sempre più piccoli per trovare posto nei dispositivi indossabili o per ridurre dimensioni e peso nelle applicazioni mobili, ma sempre più spesso anche nelle applicazioni industriali, medicali e automotive. Mentre il percorso verso la miniaturizzazione nelle ap- plicazioni puramente digitali è ben tracciato, nel campo dell’analogica e della potenza l’approccio rimane possi- bile, ma molto meno scontato. In questo articolo verranno esaminate le sfide legate alla miniaturizzazione dei dispositivi a segnale misto e di- scussi alcuni degli approcci utilizzati. Secondo un’aspettativa di lunga data, ad ogni genera- zione successiva la tecnologia sarà caratterizzata da di- mensioni inferiori e/o prestazioni superiori rispetto alla precedente. Ciò è imputabile a molte ragioni: ridurre il peso dei veicoli elettrici per aumentarne l’autonomia, ridurre le dimensioni degli apparecchi industriali come, ad esempio, i robot e rendere i dispositivi personali più accattivanti sotto il profilo estetico ed economico. La sfida della miniaturizzazione dei circuiti analogici e di potenza Questa aspettativa risale agli anni 60, quando fu coniata per la prima volta la “legge di Moore”, secondo cui la tec- nologia dei circuiti integrati alla base dei progetti elet- tronici presenta ogni due anni una crescita significativa della complessità abbinata a riduzioni di dimensioni e costi. Tutto ciò si è ampiamente dimostrato essere vero, soprattutto nel mondo dei dispositivi digitali puri come i circuiti integrati logici e le MCU. In questo caso, la minia- turizzazione riguarda principalmente la riduzione delle dimensioni caratteristiche attraverso l’evoluzione del processo tecnologico, ed è in gran parte favorita dall’au- tomazione della progettazione elettronica (EDA). Tuttavia, nel campo analogico e della potenza, la situa- zione è leggermente diversa. In questo contesto, l’approc- cio alla miniaturizzazione si concentra maggiormente sulla capacità di combinare blocchi di progettazione e di migliorare il progetto per rendere ciò possibile. Alcuni componenti, come i MOSFET di potenza, devono essere caratterizzati da dimensioni fisiche ben precise per poter assicurare perdite ohmiche (statiche) contenute e gestire ELETTRONICA OGGI 507 - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 29