Meilenstein der Elektronik Analog Devices – über 50 Jahre Innovation in der analogen Welt

Redakteur: Richard Oed

Der Halbleiterspezialist aus Norwood bei Boston (USA) ist seit über 50 Jahren ein führender Anbieter von Datenwandler- und DSP-Lösungen. Bereits das erste Produkt wurde zum Erfolg.

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Gründer: ADI wurde gemeinsam von Ray Stata und Matthew Lorber, Kommilitonen am MIT, 1965 gegründet.
Gründer: ADI wurde gemeinsam von Ray Stata und Matthew Lorber, Kommilitonen am MIT, 1965 gegründet.
(Bild: Analog Devices)

Analog Devices (ADI) wurde am 18. Januar 1965 in Cambridge, Massachusetts, von Ray Stata, der auch heute noch im Vorstand des Unternehmens ist, und Matthew Lorber – einem seiner Kommilitonen am Massachusetts Institute of Technology (MIT) – gegründet. Die beiden Gründer bewältigten die Anschubfinanzierung durch den Verkauf ihres ersten Unternehmens Solid State Instruments, das sie vom Keller ihres Wohnhauses aus betrieben hatten.

Ihr erstes Produkt bei ADI war das Modell 101, ein als Modul aufgebauter Allzweck-Operationsverstärker von der Größe eines Hockey-pucks für Test- und Messausrüstungen. In einem Interview mit der Stanford University im Jahr 2006 erinnert sich Stata an die Anfänge: „Bereits 1965 gab es Wettbewerber wie Burr-Brown, Philbrick und Nexus. Der Gesamtumsatz lag zu diesem Zeitpunkt zwischen zehn und zwanzig Millionen Dollar, wuchs aber relativ schnell. In unseren ersten fünf Geschäftsjahren erreichten wir Zuwächse von achtzig bis neunzig Prozent pro Jahr bei den Verkäufen unserer Module!“

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Am 11. März 1969 fand der Börsengang statt, der etwa 1 Million US-Dollar neues Kapital in die Firma brachte. Im selben Jahr wurde ADI auf dem Markt für Datenwandler aktiv und akquirierte dazu das Unternehmen Pastoriza Research, das Leiterplatten und Module herstellte. Die Produkte waren dafür gedacht, physikalische Größen wie Druck oder Temperatur von analogen in digitale Signale zu übersetzen.

1969 meldete ADI sein erstes Patent unter der U.S. Patent No. 3,530,390 an. Das Modul mit dem Titel „Operationsverstärker mit Varactor-Brücken-Eingangskreis“ veränderte die Branche durch seinen einzigartigen Eingangsruhestrom. Von der Größe eines Eishockey-Pucks, war der Verstärker eine ideale Lösung für die medizinische Messtechnik. Seitdem hat ADI seine Technologien kontinuierlich weiterentwickelt und über 2.200 Patente für seine Hochleistungs-Signalverarbeitungslösungen angemeldet.

1971 kaufte ADI das Unternehmen Nova Devices und sicherte sich damit Technologie und Wissen rund um das Design und die Herstellung integrierter Schaltkreise (Integrated Circuit, „IC“). Mit diesem entscheidenden Schritt begann das Unternehmen seinen Umbau von Modul- zum Halbleiterhersteller.

Laut Stata war für den Erfolg des jungen Unternehmens nicht zuletzt die Begeisterung für Innovationen ausschlaggebend: „Ich denke, unsere Herangehensweise an den Halbleitermarkt hat sich von dem anderer zu dieser Zeit unterschieden. Wir haben vor allem an Hersteller von Messtechnik und Industriesteuerungen geliefert, ein Segment, in dem Genauigkeit sehr, sehr wichtig war. Die ersten analogen ICs waren dafür nicht gut genug. Eine der wichtigsten Innovationen, mit denen wir führend waren, war das Aufbringen von Dünnfilmwiderständen auf der Oberfläche von ICs. Diese haben wir dann mit Lasern auf dem Wafer getrimmt, um die Herstellungstoleranzen der Halbleiterprozesse zu eliminieren. Nachdem wir das Verfahren perfektioniert hatten, konnten wir auf diese Weise Bauelemente herstellen, die eine genauso hohe Genauigkeit wie unsere Module nach der Kalibrierung boten.“ Mit Bausteinen auf Basis der Laser-Trimm-Technologie, wie etwa dem Verstärker AD506, gewann ADI neue Kunden.

Erste monolitische CMOS-Schaltkreise

1973 führte Analog Devices die ersten monolithischen CMOS-Schaltungen ein, was die Möglichkeiten von Digital-Analog-Wandlern erweiterte. Der AD7520, ein monolithischer 10-Bit-Digital-Analog-Wandler, war der erste größere Schaltkreis, der CMOS-Schaltungen und Dünnfilmwiderstände auf einem Chip kombinierte. Dem Anwender brachte dies relativ kleine Bauformen bei niedrigen Kosten.

Stata zufolge war ADI von Anfang an darauf fokussiert, im Dialog mit den Kunden die Schaltungen zu realisieren: „Ein weiterer wichtiger Aspekt war sicherlich, die Technologie auf die Anforderungen unserer Kunden anzupassen. Zu dieser Zeit war es in der Halbleiterindustrie üblich, aus den Prozessen alles herauszuholen, was möglich war, und es dann dem Kunden zu überlassen, herauszufinden, wozu er es benutzt. Wir haben stattdessen versucht, vom Anfang an die Kundenbedürfnisse zu verstehen und dadurch war es leichter, unsere Produkte einzusetzen.“

1968 wurde die deutsche Niederlassung gegründet und 1977 eröffnete Analog Devices in Limerick (Irland) seine erste Fertigungsanlage außerhalb der USA.

1978 kam mit den AD571 der erste monolithische Analog-Digital-Wandler (ADC) auf den Markt, der eine Auflösung von 10 Bit hatte und heute noch verfügbar ist. 2 Jahre später folgte die 12-Bit-Variante AD574, die zum damaligen Industrie-Standard bei ADCs wurde. Noch heute ist Analog Devices mit Abstand Weltmarktführer bei Wandlern.

Programmierbare Signalprozessoren großer Leistung

1987 brachte ADI mit dem ADSP-2100 seinen ersten programmierbaren Digital Signal Prozessor (DSP) in 16-Bit Festkomma-Architektur heraus. Mit einer für damals hohen Rechenleistung war der ADSP-2100 für komplexe Messvorgänge und Steuerungsalgorithmen in Embedded-Systems konzipiert, etwa für Telekom-Anwendungen oder in Motor- und Prozesssteuerungen. Diesem folgte 1994 der erste SHARC DSP ADSP-21060, der vor allem in Audioanlagen zum Einsatz kam. Manche Hersteller bewarben ihr Produkt sogar mit dem SHARC-Logo auf ihren Geräten.

1990 kaufte ADI die Firma Precision Monolithics (PMI), wodurch ADI nun auch im Silicon Valley vertreten war und mit weiteren Präzisionsbausteinen wie Operationsverstärker und Spannungsreferenzen das Portfolio erweiterte. Der OP07 von PMI ist auch heute noch ein beliebter Operationsverstärker.

Das erste Produkt im Bereich der Mikrosysteme (Microelectromechanical Systems, MEMS) war 1991 der Beschleunigungsmesser ADXL50. Er war das erste größere Produkt des Unternehmens für den Automobilmarkt und überhaupt der erste weltweit verfügbare monolithische Sensor zum Erkennen eines Unfalls und damit zur Entscheidung im Fahrzeug, ob ein Airbag ausgelöst werden soll. Heute verwenden die weltweit führenden Automobilhersteller Beschleunigungsmesser von ADI.

1993 folgte der AD875, ein CMOS-Analog-Digital-Wandler für Videogeschwindigkeit. Damit stieß ADI in den neuen Bereich der Digitalfotografie vor. Der AD875 kam im fortschrittlichen Sony Camcorder zum Einsatz und wurde zum Ausgangspunkt vieler weiterer Erfindungen von ADI im Bereich der tragbaren digitalen Videokameras. Bereits 1999 enthielten 60 % aller Digitalkameras Signalverarbeitungs-Technologien von ADI.

1995 stellte ADI die Internetseite www.analog.com online, die nach kurzer Zeit bereits 10.000 Klicks pro Tag erhielt. Dem Trend folgend, dass Ingenieure nach Informationen zunehmend im Internet suchen, baute ADI die Seite als weltweit zugängliche Ressource kontinuierlich aus.

2001 führte ADI die 16-Bit DSP-Familie „Blackfin“ ein. Diese basierte auf einer neuen, in Zusammenarbeit mit Intel entwickelten Architektur. Nun war es möglich, Mikrocontroller- und DSP-Funktionen in einem Befehlssatz zusammenzuführen. Auf den neuen Prozessoren läuft flexible und skalierbare Software für konvergente Anwendungen, unter anderem Audio- und Videoverarbeitung, wie auch Multimode-Basisband- und Paket-Verarbeitung.

Im gleichen Jahr führte ADI den digitalen Koppelbaustein ADuM1100 zur galvanischen Trennung von Datenpfaden ein, ein weiterer Meilenstein in der Firmengeschichte. Die Bausteine nutzen ADIs MEMs Technologie, um mit Silizium kleine integrierte Transformatoren aufzubauen, die für die galvanische Trennung zuständig sind. Diese als iCoupler in vielen Varianten bekannte Technologie isoliert mittlerweile über 1 Milliarde Datenpfade in Kundenschaltungen weltweit.

Das Komplett-Funkdesign AD9361 RF Agile Transceiver kam 2013 auf den Markt und ermöglichte das Software Defined Radio (SDR). Diese Innovation kombinierte die Flexibilität eines Software-konfigurierbaren Funks mit sehr geringem Platzbedarf für Mobilfunk-Basisstationen, RF-Messgeräte, die Luft- und Raumfahrt, sowie für Verteidigungssysteme.

2014 übernahm ADI die Hittite Microwave Corporation und wurde damit zum ersten Halbleiteranbieter, der den gesamten Frequenzbereich von 0 Hz bis 110 GHz abdeckt. Mit dem Zusammenschluss stärkte ADI insbesondere seine Hochfrequenz-, Mikrowellen- und Millimeterwellen-Sparte.

Die Mitarbeiter sind die Basis des Erfolgs

Zu seinem runden Geburtstag 2015 stand ADI besser da als je zuvor. Während das Unternehmen in seinem Gründungsjahr mit nur 46 Mitarbeitern einen Gesamtumsatz von 574.000 US-Dollar erreichte, lag der Umsatz 2015 bei 3,4 Milliarden US-Dollar. Im Unternehmen sind über 9.500 Mitarbeiter tätig.

Angesichts des gelungenen Jubiläums sieht Ray Stata gelassen in die Zukunft: „Auch wenn sich Märkte, Technologien und strategische Ansätze in den letzten fünfzig Jahren sehr verändert haben, sind unsere grundlegenden Tugenden noch dieselben. Diese Überzeugungen und Prinzipien zeigen sich immer wieder in den Menschen, die sich für eine Karriere bei ADI entscheiden. Sie haben über alle Veränderungen hinweg unseren Erfolg gesichert und werden dies auch in der Zukunft tun.“

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