Hochtemperatur-CMOS-Prozess Foundry-Prozess für 100 V und +175 °C

100 V und +175 °C - das sind die Eckdaten eines Hochtemperatur-CMOS-Prozesses mit 0,35 µm Strukturbreite. Dieser eignet sich besonders für Batteriemanagement-Anwendungen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen, aber auch für den industriellen und medizinischen Bereich.

Mit dem »XA035« hat X-Fab Silicon Foundries einen 0,35-µm-Hochtemperatur-Prozess mit 28 neuen Schaltungselementen vorgestellt. Dabei handelt es sich laut X-Fab um den ersten vollständig charakterisierten Foundry-Prozess, der gleichzeitig Betriebsspannungen von bis zu 100 V und Betriebstemperaturen von +175 °C unterstützt. Diese Kombination soll die Entwicklung und Herstellung einer neuen Generation von integrierten Schaltkreisen ermöglichen, die ein hocheffizientes Power-Management unter extremen Umgebungsbedingungen erfordern.

Solche ICs eignen sich besonders für Batteriemanagement-Anwendungen, zum Beispiel für Hybrid- und Elektrofahrzeuge. Dank des erweiterten Temperaturbereichs sind sie auch für Kontrollelemente innerhalb der Gehäuse von Verbrennungs- oder elektrischen Motoren einsetzbar. Der weite Betriebsspannungsbereich ermöglicht Power-Management- und Leistungswandlungsapplikationen sowie Motorsteuerungen.

Weitere Zielmärkte sind Anwendungen im industriellen sowie Medizintechnik- und Konsumgüterbereich. Alle Schaltungselemente des XA035-Prozesses werden den Qualitätsstandard AEC-Q100 des Automotive Electronics Council (AEC) erfüllen. Die 45-prozentige Verringerung des Einschaltwiderstandes der neuen n-Kanal- und p-Kanal-DMOS-Transistoren reduziert die Chipflächen und damit die Gesamtkosten des Systems beträchtlich.

Das XA035-Prozessdesignkit deckt alle wichtigen EDA-Plattformen ab und beinhaltet exakte Modelle für alle Hochvolttransistoren. Ebenfalls enthalten ist eine Vielzahl von Standard-zellenbibliotheken, optimiert auf Fläche, Geschwindigkeit, Stromverbrauch oder Rauscharmut. I/O-Bibliotheken einschließlich Unterstützung von ESD-Schutzelementen vervollständigen die Designunterstützung. Der Technologie wurden 28 neue, vollständig charakterisierte Schaltungselemente hinzugefügt, darunter 13 Hochspannungselemente mit verringertem Einschaltwiderstand, bipolare Elemente sowie eine einmal beschreibbare, nichtflüchtige Speicheroption (OTP).

Eine zusätzliche 5-V-Gate-Oxid-Variante deckt Betriebsspannungen von 5 V, 45 V, 70 V und 100 V ab. All diese Schaltungselemente sind exakt modelliert und in detaillierten Modellhandbüchern dokumentiert. Unterstützt wird die Prozesserweiterung durch ein Programm zur Berechnung von Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Schaltungselemente. Damit lässt sich das Verhalten der ICs für bestimmte Anforderungsprofile in Bezug auf Temperatur und Betriebsbedingungen vorhersagen. Außerdem beinhaltet die XA035-Technologie eine neue Bibliothek mit Komponenten zum Schutz gegen elektrostatische Entladung (ESD), welche die ständig wachsenden ESD-Anforderungen erfüllen.