¿Por qué no se puede fabricar un inductor en IC?

Los inductores son difíciles de fabricar directamente en circuitos integrados (CI), principalmente debido a su tamaño físico y complejidad. A diferencia de las resistencias y los condensadores, que pueden miniaturizarse mediante procesos semiconductores, los inductores requieren una cantidad sustancial de espacio y normalmente implican bobinados de cables alrededor de un núcleo. Esto hace que no sea práctico integrarlos en la estructura compacta y densa de los circuitos integrados sin aumentar significativamente el tamaño y el costo del circuito integrado.

En los componentes de circuitos integrados, los inductores a menudo se evitan debido a varios factores. En primer lugar, su tamaño y la necesidad de núcleos magnéticos los hacen incompatibles con los procesos de fabricación planos utilizados para los circuitos integrados. En segundo lugar, los inductores pueden introducir ruidos e interferencias no deseados en los circuitos de alta frecuencia, lo que afecta el rendimiento general y la confiabilidad del CI. Como resultado, los diseñadores prefieren utilizar métodos alternativos, como circuitos activos o componentes discretos externos, para lograr una funcionalidad similar sin comprometer la compacidad y el rendimiento del CI.

En los circuitos IC y RC (resistencia-condensador), los inductores normalmente no se utilizan debido a la dificultad de integrarlos directamente en el sustrato semiconductor. Los procesos de fabricación de circuitos integrados están optimizados para crear capas de materiales conductores y aislantes, que son adecuados para crear resistencias y condensadores, pero no inductores. Los inductores también tienden a ser más susceptibles a variaciones en los procesos de fabricación, lo que puede afectar la consistencia de su rendimiento en comparación con las resistencias y condensadores fabricados en circuitos integrados.

Ciertos componentes, como interruptores mecánicos o componentes pasivos grandes como transformadores, no se pueden fabricar directamente en un circuito integrado debido a la naturaleza de los procesos de fabricación de semiconductores. Los interruptores mecánicos implican piezas móviles que no pueden integrarse en la estructura de estado sólido de los circuitos integrados, mientras que los transformadores requieren un complejo devanado de bobinas y núcleos magnéticos que no son compatibles con las capas planas utilizadas en la fabricación de circuitos integrados. Estos componentes suelen utilizarse externamente junto con circuitos integrados para lograr funciones específicas en circuitos electrónicos.

Algo que no es posible fabricar en un circuito integrado es una estructura tridimensional, como un interruptor mecánico o un dispositivo electromagnético complejo como un transformador. Los procesos de fabricación de circuitos integrados son fundamentalmente planos, lo que significa que implican capas de materiales depositados y modelados sobre un sustrato plano. La creación de estructuras tridimensionales o dispositivos con partes móviles supera las capacidades de las técnicas de fabricación de semiconductores estándar utilizadas para los circuitos integrados. Por lo tanto, los componentes que requieren tales configuraciones deben implementarse por separado del propio CI.

El truco secreto de mis muebles que ahorran espacio en Barcelona