Hochtemperatur-ICs

Integrierte Schaltungen hoher Komplexität für Umgebungstemperaturen bis 300 °C in SOI-CMOS

Integrierte Hochtemperatur Schaltungen

Für die Hochtemperatur SOI-CMOS Technologie H035 des Fraunhofer IMS bietet das Institut die Entwicklung Anwendungsspezifischer Integrierter Schaltungen (ASICs) an. Hierbei kann es sich um die Entwicklung vollständiger ICs als auch von Teilkomponenten oder der Unterstützung einzelner Entwicklungsschritte handeln.

Hochtemperatur-Sensorsystem mit Signalverarbeitungs-, Mikrokontroller- und Schnittstellen-IC
© Fraunhofer IMS

Die Abbildung zeigt beispielhaft das Blockschaltbild für einen Chipsatz für ein Hochtemperatur-Sensorsystem

Im Rahmen der Industrie 4.0 findet eine immer stärkere Überwachung von industriellen Prozessen mit intelligenten Sensorsystemen statt. Hierzu werden miniaturisierte intelligente Sensoren für die verschiedensten physikalischen Größen wie Druck, Vibration, Beschleunigung oder Temperatur benötigt, welche sich möglichst zuverlässig und wartungsarm in extrem raue Umgebungsbedingungen einbetten lassen. Neben mechanischen und chemischen Belastungen zählt zu den aktuellen Herausforderungen insbesondere auch der Einsatz solcher Systeme in einem extrem weiten Temperaturbereich, der sich von -50 °C bis hin zu 300 °C und mehr erstreckt. Beispiele für solche Anwendungen sind Strahltriebwerke in der Luft- und Raumfahrt oder Tiefenbohrungen für die Geothermie sowie die Erschließung fossiler Energiequellen.

Die 0,35 µm SOI-CMOS Hochtemperatur-Technologie bietet die technologische Basis zur Herstellung komplexer integrierter Schaltungen für den genannten Temperaturbereich.

Zusätzlich bietet das Fraunhofer IMS ein umfangreiches Angebot an Know-How und Dienstleitungen im Bereich der Entwicklung von anwendungsspezifischen Integrierten Hochtemperatur-Schaltungen (Hochtemperatur-ICs). Ein breites Team von Experten mit langjähriger Erfahrung im Bereich der Schaltungstechnik und insbesondere der sehr speziellen Anforderungen, die ein Betrieb in einem sehr weiten Temperaturbereich mit sich bringt, forscht und entwickelt an Hochtemperatur-ICs für verschiedenste Anwendungen. Unsere Expertise liegt dabei sowohl im Bereich hochpräziser analoger Schaltungstechnik, beispielsweise für die extrem genaue Auswertung von Sensorsignalen und deren Signalverarbeitung, als auch in der Entwicklung komplexer Digitalteile und Speicherbausteine.

Wir übernehmen komplette Entwicklungsprojekte oder unterstützen Sie in der Entwicklung von genau auf Ihre Anwendung maßgeschneiderten Hochtemperatur-ICs von der Konzeptphase, über das Chip-Design bis hin zur Fertigung von Pilot- und Kleinserien. Hierzu steht ein umfangreiches PDK zum H035 Prozess inklusive digitaler Standardzellenbibliothek für die Synthese von HDL-Beschreibungen (VHDL, Verilog) zur Verfügung. Vorhandene analoge Schaltungsblöcke wie Regler, Bandgap-Referenzen, Oszillatoren oder ADCs können je nach Anforderung in Ihr Hochtemperatur-IC Design integriert werden und verkürzen so das Designrisiko und die Entwicklungszeit.

Der institutseigene Backend-Bereich erlaubt den vollautomatischen Test Ihrer Hochtemperatur-ICs sowohl auf Wafer- als auch auf Bauelemente-Ebene.

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Anwendungen

Durchgeführte Projekte im Bereich der analogen und digitalen Schaltungsentwicklung für Hochtemperatur-Anwendungen

Technologien

Wir entwickeln integrierte Schaltungen und Sensoren hoher Komplexität für Umgebungstemperaturen bis 300 °C in SOI-CMOS.

Leistungen

Im Bereich Hochtemperatur-Elektronik bietet das Fraunhofer IMS einen umfangreichen Leistungskatalog von der Konzeptstudie bis hin zur Fertigung an.

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