Líneas de Investigación | Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE-CNM)

Palabras clave: endurecimiento frente a radiación; rangos de temperatura extendidos; fiabilidad; dosis total ionizante; efectos de eventos singulares; redundancia; prevención del latch-up

Descripción

Esta línea está orientada al desarrollo de circuitos integrados y sistemas analógicos y de señal mixta para aplicaciones espaciales, y en general, para entornos sometidos a radiación, temperaturas extremas, y con altos requerimientos de fiabilidad. Se hace énfasis en el uso de tecnologías CMOS convencionales, siguiendo el concepto de 'endurecimiento frente a radiación mediante diseño' (RHBD).
Las actividades concretas incluyen la caracterización de los efectos de la radiación electromagnética de alta energía y de partículas de alta energía (dosis total ionizante-TID, y efectos de eventos singulares-SEE) en las tecnologías de producción de circuitos integrados, en los dispositivos, y en circuitos, y el desarrollo de estrategias robustas de diseño de circuitos y sistemas.
Otros aspectos de interés son la tolerancia de los circuitos a rangos de temperatura extendidos, y la resistencia de los encapsulados y sistemas a ciclos térmicos, impactos y vibraciones.
Los trabajos realizados incluyen:

Caracterización de una tecnología CMOS de 0.35µm, en cuanto a efectos de la radiación y rangos de temperatura extendidos.
Desarrollo de librerías de celdas digitales tolerantes a radiación.
Desarrollo de modelos eléctricos para la simulación de transistores MOS con layouts específicos (ELTs) para endurecimiento frente a radiación.
Diseño y testado de varios ASICs de señal mixta para uso espacial.

Procesos de cualificación formal para uso espacial de ASICs de señal mixta.

ASIC OWLS

ASIC para el sensor de viento de MEDA

Resultados destacados

S. Sordo-Ibáñez, B. Piñero-García, M. Muñoz-Díaz, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Cáceres, L. Carranza-González, S. Espejo-Meana, A. Arias-Drake, J. Ramos-Martos, J.M. Mora-Gutiérrez and M.A. Lagos-Florido, "CMOS Rad-Hard Front-End Electronics for Precise Sensors Measurements", IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 63, pp. 2379-2389, 2016 » doi

S. Sordo-Ibáñez, B. Piñero-García, M. Muñoz-Díaz, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Cáceres, L. Carranza-González, S. Espejo-Meana, A. Arias-Drake, J. Ramos-Martos, J.M. Mora-Gutiérrez and M.A. Lagos-Florido, "A Front-End ASIC for a 3-D Magnetometer for Space Applications by Using Anisotropic Magnetoresistors", IEEE Transactions on Magnetics, vol. 51, pp. 1-4, 2015 » doi

S. Sordo-Ibáñez, S. Espejo-Meana, B. Piñero-García, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Cáceres, M. Muñoz-Díaz, L. Carranza-González, A. Arias-Drake, J.M. Mora-Gutiérrez, M.A. Lagos-Florido and J. Ramos-Martos, "Four-channel self-compensating single-slope ADC for space environments", Electronics Letters, vol. 50, pp. 579-581, 2014 » doi

J. Ramos-Martos, A. Arias-Drake, J.M. Mora-Gutiérrez, M. Muñoz-Díaz, A. Ragel-Morales, B. Piñero-García, J. Ceballos-Cáceres, L. Carranza-González, S. Sordo-Ibáñez, M.A. Lagos- Florido and S. Espejo-Meana, "SEE Characterization of the AMS 0.35 μm CMOS Technology", in Proc. of the 14th European Conf. on Radiation and its Effects on Components and Systems, pp. 1-4, 2013 » doi

J. Ramos-Martos, A. Arias-Drake, A. Ragel-Morales, J. Ceballos-Caceres, J.M. Mora-Gutierrez, B. Pinero-Garcia, M. Munoz-Diaz, M.A. Lagos-Florido and S. Espejo-Meana, "Radiation Characterization of the austriamicrosystems 0.35 μm CMOS Technology", in Proc. of the 12th European Conf. on Radiation and its Effects on Components and Systems, 2011 » doi

Proyectos y contratos de investigación relacionados con la línea

Microelectrónica para instrumentación espacial: ASIC del sensor de viento de MEDA (ESP2016-79612-C3-3-R)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. Economía y Competitividad
Ene 2017 - Dic 2018

Microelectrónica de espacio para instrumentación ambiental en Marte (ESP2014-54256-C4-4-R)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. Economía y Competitividad
Ene 2015 - Dic 2015

Diseño y testado de ASICs para el espacio para la misión a Marte 'MEIGA-METNET Precursor' (AYA2011-29967-C05-05)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2012 - Dic 2012

Diseño y testado de ASICs para el espacio para la misión a Marte 'MEIGA-METNET Precursor' (AYA2009-14212-C05-04)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2010 - Dic 2011

Diseño y testado de ASICs para el espacio para la misión a Marte 'MEIGA-METNET Precursor' (AYA2008-06420-C04-02/ESP)
IP: Servando Espejo Meana
Financia: Min. de Ciencia e Innovación
Ene 2009 - Dic 2009