Telaires asic ger billigare gassensorer

På tio månader gick Telaire i Hälsingland från specifikation till färdig asic - företagets första. Kretsen halverar komponentkostnaden i företagets gassensorer.

- Asickonstruktion är egentligen inte vår nisch, så det känns extra kul att lyckas på första försöket.

Hans Martin, projektledare på 17-mannaföretaget Telaire i Delsbo, har all anledning att vara nöjd. Hans första asicprojekt klarades av på utsatt tid, och den blandat analog-digitala asicen halverar komponentkostnaden för företagets produkter - intelligenta gassensorer. Dessutom minskar det totala antalet komponenter i produkten, vilket ökar tillförlitligheten. Men det var prissänkningen som fick Telaire att ta steget till en asic.

- Tidigare byggde vi våra sensorer av ytmonterade standardkomponenter, men till slut gick det inte att pressa priset ytterligare. En asic var enda sättet att komma vidare, säger Hans Martin.

Han berättar om de svåra valen av kiselprocess och konstruktionsverktyg, knepigt inte minst när man är novis på asicområdet. De tekniska kraven var dessutom tuffa, mer än 90 dB signalförstärkning skulle förenas med låga temperaturkoefficienter i en billig komponent. För att ro projektet i land tog Telaire hjälp av den norska konsultfirman Chipcon. Samarbetet sköttes främst på distans via e-post och telefon.

- Många filer skickades kors och tvärs, säger Hans Martin.

Snabbt färdig

Telairekonstruktörerna ritade scheman och simulerade med programvara från numera Orcadägda Microsim. Layouten tog Chipcon hand om. Kretsen förverkligades sedan i en 0,8 μm CMOS-process från den österrikiska kiseltillverkaren AMS. Utvecklingen finansierades till stor del av ett Fusebidrag.

Telaire utnyttjade efter vissa ändringar flera fördefinierade celler i AMS bibliotek. Tanken var att standardblocken skulle minska risken för fel och minimera utvecklingstiden. Strategin lyckades. Enligt projektplanen skulle projektet löpa över 44 veckor och efter 44 veckor var kretsen också både tillverkad och verifierad. Detta trots att Telaires konstruktörer inte lade all sin arbetstid på kretsen.

- Vi fick sköta asicen lite med vänsterhanden. Vi är ett litet företag och det dyker hela tiden upp akuta saker som kräver tid, säger Hans Martin.

En annan sak som kanske kan vara förvånande är att specifikationen låstes först när utvecklingsarbetet var färdigt - en flytande specifikation brukar ju annars leda till att projekt drar ut på tiden. Hans Martin förklarar beslutet:

- Vi ville få in så många funktioner som möjligt, fast till en låg kostnad. Chipsytan fick därför inte bli större än 10 mm2, och antalet ben måste vara färre än 28. Det var omöjligt att i förväg veta hur prestanda skulle optimeras gentemot kostnaden.

Att projektet lyckades trots tuffa omständigheter tillskriver han till viss del det goda samarbetet med konsultföretaget och asicleverantören. Och nu hoppas han att volymen för gassensorerna ska öka "från ett par tusen i månaden, till ett par tusen om dagen", tack vare asicen.

CvS

Intelligent sensor mäter och styr

Telaires gassensorer mäter och reglerar inomhusluft. Halten av koldioxid mäts med hjälp av IR-teknik. Sensorn pulsar infrarött ljus och mäter sedan hur mycket som absorberats i en reflekterad signal. Det rör sig om promilleförändringar som med hjälp av signalbehandling översätts till koldioxidhalt.

Sensorn mäter även temperaturen, och informationen används sedan för att styra exempelvis en ventilationsanläggning. Tilluften kopplas då enbart på när den behövs, vilket sparar energi.

CvS