Mon. Oct 3rd, 2022

Esta semana, X-FAB Silicon Foundries SE dio a conocer la noticia de que entraría en producción con un nuevo proceso de semiconductores de aislamiento galvánico para la fabricación.

X-FAB es un grupo especializado de fundición para aplicaciones de semiconductores de señales mixtas / analógicas. Esta semana, anunciaron un nuevo proceso de alto voltaje para el aislamiento galvánico de circuitos que es adecuado para las aplicaciones robustas y altamente reguladas de la industria automotriz.

Según el sitio web de la compañía, el enfoque de X-FAB en el desarrollo de tecnologías para circuitos analógicos y de señales mixtas significa que este nuevo método de aislamiento galvánico no está diseñado para aplicaciones digitales:

"Estas tecnologías no están diseñadas para aplicaciones digitales con los tamaños de estructura más pequeños posibles, sino que están dirigidas a aplicaciones analógicas que pueden integrarse con funciones adicionales como alta tensión, memoria no volátil o sensores".

La tecnología de aislamiento galvánico de alta tensión de X-FAB. Imagen cortesía de X-FAB

El anuncio del nuevo proceso se anuncia con el lanzamiento de dos chips de prueba para facilitar las evaluaciones rápidas del nuevo proceso por parte de los OEM de todo el mundo:

  • G3-C1 funciona por acoplamiento capacitivo. Hay un espesor de aislamiento de 11 µm y es capaz de soportar 6.000 VRMS.
  • G3-T06 trabaja por acoplamiento inductivo. Esto ofrece un espesor de capa de aislamiento de 14 µm.

Calificaciones y notas automotrices

Además del aislamiento del suelo, el aislamiento galvánico desempeña un papel importante en la mejora de la inmunidad al ruido, crítico en el entorno automotriz con ruido eléctrico y mecánico para el cual X-FAB calificó su nuevo proceso.

Cabe destacar que la nueva versión no incluye una metodología de aislamiento óptico. Esa técnica, aunque es apropiada en muchas áreas, puede no ser capaz de ofrecer una confiabilidad adecuada en entornos de alta temperatura que demandan altas velocidades de transmisión de datos.

El nuevo proceso de X-FAB produce dispositivos capaces de operar a 175 ° C, con soporte para voltajes de trabajo de hasta 1.7 kV.

Cumplimiento de las normas para el proceso de aislamiento galvánico X-FAB

Las pruebas de cumplimiento no solo se aplican a los componentes, sino también a los procesos que crean los materiales con los que están hechos.

El nuevo proceso de X-FAB pretende cumplir con el IEC 60747-17 estándar de tiro del acoplador de semiconductor, que está diseñado para garantizar el aislamiento por motivos de seguridad.

Las instalaciones de la empresa en Dresden también están certificadas para la fabricación de automóviles de acuerdo con la norma IATF-16949: 2016 International Automotive Quality Management System (QMS).

Los kits de diseño están disponibles ahora para todos los EDA (eautomatización de diseño lectrónico) plataformas. Estos se pueden descargar desde Portal web de clientes de X-FAB.

Además de los chips de prueba, también están disponibles los informes de calificación del proceso.

¿Qué es el aislamiento galvánico?

La forma más sencilla de pensar en el aislamiento galvánico es en términos de una fuente de alimentación simple donde la entrada es la red de alimentación de CA.

Aislamiento galvánico efectuado a través de un transformador.

Incluso si la tensión de salida del transformador es la misma que la entrada, todavía cumple una función importante: la conexión a tierra en el circuito primario está completamente aislada de la conexión a tierra del chasis en el lado secundario.

Las implicaciones de seguridad aquí son obvias, pero el principio es el mismo en cualquier situación que requiera que diferentes motivos dentro del mismo sistema se mantengan a diferentes potenciales eléctricos.

Métodos para lograr el aislamiento galvánico

Hay más de una forma de aislar un circuito. Aquí hay un vistazo rápido a otros métodos de aislamiento:

  • Condensadores. Esto permite que las señales de CA pasen, pero las señales de bloqueo de CC también se pueden usar para lograr un aislamiento galvánico.
  • Optoaisladores. La fuente de una señal puede encender un LED en el extremo de transmisión de un optoaislador, y un dispositivo fotosensible en el extremo receptor registra su presencia. No hay ninguna conexión eléctrica entre las dos mitades de la unidad.
  • Sensores de efecto Hall. Estos son dispositivos cuya tensión de salida varía en proporción a un campo magnético aplicado. Nuevamente, estos son dispositivos sin conexión eléctrica entre entrada y salida.

Para una descripción más detallada de los diversos métodos para lograr el aislamiento óptico, vea nuestro artículo sobre la Fines y metodologías de aislamiento galvánico.

By Maria Montero

Me apasiona la fotografía y la tecnología que nos permite hacer todo lo que siempre soñamos. Soñadora y luchadora. Actualmente residiendo en Madrid.