Por que o indutor não pode ser fabricado em IC?

É difícil fabricar indutores diretamente em circuitos integrados (ICs), principalmente devido ao seu tamanho físico e complexidade. Ao contrário dos resistores e capacitores, que podem ser miniaturizados usando processos semicondutores, os indutores requerem uma quantidade substancial de espaço e normalmente envolvem enrolamentos de fio em torno de um núcleo. Isto torna impraticável integrá-los na estrutura compacta e densamente compactada dos CIs sem aumentar significativamente o tamanho e o custo do CI.

Em componentes de circuitos integrados, os indutores são frequentemente evitados devido a vários fatores. Em primeiro lugar, o seu tamanho e a necessidade de núcleos magnéticos tornam-nos incompatíveis com os processos de fabricação planar utilizados para CIs. Em segundo lugar, os indutores podem introduzir ruídos e interferências indesejados em circuitos de alta frequência, impactando o desempenho geral e a confiabilidade do CI. Como resultado, os projetistas preferem usar métodos alternativos, como circuitos ativos ou componentes discretos externos, para obter funcionalidade semelhante sem comprometer a compactação e o desempenho do CI.

Em circuitos IC e RC (resistor-capacitor), os indutores normalmente não são usados ​​devido à dificuldade de integrá-los diretamente no substrato semicondutor. Os processos de fabricação de IC são otimizados para a criação de camadas de materiais condutores e isolantes, que são adequados para a criação de resistores e capacitores, mas não de indutores. Os indutores também tendem a ser mais suscetíveis a variações nos processos de fabricação, o que pode afetar a consistência do seu desempenho em comparação com resistores e capacitores fabricados em CIs.

Certos componentes, como interruptores mecânicos ou grandes componentes passivos, como transformadores, não podem ser fabricados diretamente em um CI devido à natureza dos processos de fabricação de semicondutores. Os interruptores mecânicos envolvem peças móveis que não podem ser integradas na estrutura de estado sólido dos CIs, enquanto os transformadores requerem enrolamentos intrincados de bobinas e núcleos magnéticos que não são compatíveis com as camadas planares usadas na fabricação de CIs. Esses componentes são normalmente usados ​​externamente em conjunto com CIs para alcançar funções específicas em circuitos eletrônicos.

Uma coisa que não é possível fabricar em um CI é uma estrutura tridimensional, como uma chave mecânica ou um dispositivo eletromagnético complexo, como um transformador. Os processos de fabricação de IC são fundamentalmente planares, o que significa que envolvem camadas de materiais depositados e padronizados em um substrato plano. A criação de estruturas ou dispositivos tridimensionais com peças móveis excede as capacidades das técnicas padrão de fabricação de semicondutores usadas para CIs. Portanto, os componentes que requerem tais configurações devem ser implementados separadamente do próprio IC.