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X-FAB: Neue Isolationstechnik aus Dresden für robustere Automotiv-Halbleiter

Redakteur: Michael Eckstein

Am Dresdner X-FAB-Standort entwickelte neue Isolationstechnik ermöglicht Analog-/Mixed-Signal-Fertigung mit kundenspezifischen Koppelelementen.

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Trenner aus Dresden: Eine neue Prozesstechnologie soll besonders robuste Schaltungsisolierungen bei der Chip-Produktion ermöglichen.
Trenner aus Dresden: Eine neue Prozesstechnologie soll besonders robuste Schaltungsisolierungen bei der Chip-Produktion ermöglichen.
(Bild: X-FAB)

Der in Belgien ansässige Halbleiterfertiger X-FAB Silicon Foundries stattet seine Produktion für Analog-/Mixed-Signal-Komponenten mit einem neuen galvanischen Isolationsprozess aus. Nach Angaben von X-FAB verfügt dieser Prozess über erstklassige Hochvolt-Isoliereigenschaften. Kunden seien damit in der Lage, kapazitive und induktive Koppelelemente nach eigenen Vorgaben für ein breites Spektrum von Anwendungen fertigen zu lassen.

Eine galvanische Isolierung trennt kapazitiv oder induktiv gekoppelte elektrische Schaltkreise, um zum Beispiel Rauschen und Masseschleifen zu unterdrücken, Gleichspannungsanteile zu filtern und gegen hohe Spannungen zu schützen. Bislang werden für Signalisolierungen meist Optokoppler eingesetzt. Für Hochtemperatur-, Hochgeschwindigkeits- und Hochverfügbarkeitsanwendungen oder auch Multikanalsysteme arbeite die galvanische Trennung auf Chiplevel für eine kapazitive oder induktive Kopplung jedoch genauer und kosteneffizienter, erläutert X-FAB.

11 Mikrometer gegen 6000 Volt

Auf 12 oder 24 V ausgelegte Bordelektronik in Elektrofahrzeugen erfordert eine galvanische Isolierung gegen oft mehrere hundert Volt, die für das elektrische Antriebssystem nötig sind. eine weitere wichtige Anwendung sind medizinische Diagnoseausrüstungen. Hier müssen die empfindlichen Sensorelemente, die mit Patienten in Berührung kommen, sicher von den elektrischen Schaltkreisen getrennt sein, die in der Regel an die Netzspannung angeschlossen sind. Auch Stromversorgungen, DC-DC-Wandler und Schaltnetzteile müssen kosteneffizient gegen hohe Spannungen isoliert werden, damit sie Spannungen korrekt, zuverlässig und sicher regeln können.

Den neuen Isolationsprozess hat X-FAB an seinem Fertigungsstandort in Dresden entwickelt. Ein kapazitive Koppler-Testchip von X-FAB demonstriert die Leistungsfähigkeit: Mit seiner 11 Mikrometer dünnen Isolierschicht widersteht er einer 6000 V hohen Spannung. Nach eigenen Angaben sind auch dickere Isolierschichten möglich. Design-Kits sind demnach für alle wichtigen EDA-Plattformen über das X-FAB-Kundenportal verfügbar. Die Dresdner Produktion ist zudem jetzt nach dem neuen internationalen Automotive-Quality-Management-System (QMS) IATF-16949:2016 zertifiziert für das Fertigen von Komponenten für den Automobilsektor.

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