Ultra-Low-Power-Prozess für energieeffiziente ICs

STMicroelectronics: BCD-Chips mit geringer Leistungsaufnahme

29. März 2011, 8:15 Uhr | Heinz Arnold

STMicroelectronics hat seine Smart-Power-Technik weiter entwickelt, um für den Einsatz in Ladegeräten für Hybridfahrzeuge und in medizinischen Geräten Chips zu fertigen, die deutlich weniger Leistung aufnehmen als bisherige Generationen.

Das hat ST in Zusammenarbeit mit einem Anbieter medizinischer Geräten bereits am Beispiel eines Demonstrator-Chips für Ultraschall-Scanner gezeigt: Der Chip kann mehr als hundert Kanäle parallel verarbeiten und ist für die kommende Generation von Scannern vorgesehen, die Tausende von Kanälen benötigen. In heutigen Geräten arbeiten ICs, die meist nicht mehr als acht Kanäle parallel verarbeiten können.

Die neue BCD-Smart-Power-Technik (Bipolar-CMOS-DMOS) von ST kombiniert SOI-Substrate (Silicon-on-Insulator) und einen Lithografieprozess zur Fertigung von Logikschaltungen mit Strukturbreiten bis hinunter zu 0,16 µm.

Auf Basis der SOI-Technik lassen sich – anders als auf reinen Slizium-Substraten – Logikschaltungen, Leistungstransistoren, analoge und passive Komponenten auf engem Raum so voneinander isolieren, dass sie sich nicht gegenseitig in unerwünschter Weise beeinflussen. Das ermöglicht es, ASICs zu realisieren, in diese Funktionen monolithisch integriert sind: Beispielsweise CMOS-Logikschaltungen hoher Dichte, die mit Versorgungsspannungen von 1,8 V und 3,3 V arbeiten, Leistungs-Transistoren wie MOSFETs bis 300 V sowie rauscharme analoge und passive Komponenten.   

ST hat die neue Technik im Rahmen von ENIAC (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council) entwickelt, einem europäischen Forschungsprogramm, in dem sich neben ST und 17 weitere europäische Partner zum SmartPM-Konsortium (Smart Power Management in Home and Health) zusammen geschlossen haben.

Dem SmartPM-Konsortium gehören Unternehmen und akademische Institutionen aus neun Ländern (Belgien, Deutschland, Frankreich, Irland, Italien, Niederlande, Norwegen, Schweden und Spanien) an. Ziel ist es, Halbleitertechnologien, Schaltungsdesigns und Systemarchitekturen zu entwickeln, die die Leistungsaufnahme erheblich reduzieren.


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