Source: ITRS Roadmap 2009 Andreas König, Institute of Integrated Sensor Systems

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4 Anwendungsspezifische Akquisition & Verarbeitung multisensorischer Daten Senses of Living Beings Sense of Taste Olfaction Sense of Touch Audition Vision Tongue Nostrils Eye Heat Receptors Technical Models Sensor Technology MEMS Microelectronics X-Ray UV Visual IR Radar Light 380 nm 780 nm Most Complex Sense: Vision

5 Beispielhafte Anwendungen aus durchgeführten Projekten Automotive Biometry Inspection Bio-Inspired Sensors, Circuits Circuits & Systems Systems Man-Machine Interface Robot Vision

6 Querschnittsdisziplin (EIT/MB/Ph/Ch/Inf) Hohes wirtschaftliches Potenzial Erhebliche Wachstumsperspektive Industrielles Interesse und substanzielle Förderung Bedarf an entsprechend ausgebildetem Personal

7 Robot Automotive Vision Quelle: Quelle: BMBF BMBF Integration von Sensoren, Aktoren, Elektronik & intelligenter Signalverarbeitung Ausnutzung bzw. Verbindung/Erweiterung von Prozessen der Mikroelektronik Besondere Anforderungen an Robustheit und Energieversorgung (Autarke MS)

8 Spezielle CMOS-Bildsensoren mit Signalverarbeitung/Klassifikation Meter Readng LAPIS HDR DOG-Chip ELAC Chip LOC Bildsensoren/ Vision Vision chips chips & Systeme RobotLUCOS HDR Electronic Fovea Low-Power Classifier Vision

9 MEMS-Beispiele aus der Literatur Bosch GmbH & Goodyear Komponente Gassensor FhG IPM Planetengetriebe (828 µm) von microtec 3DCSP von microtec Fluidic-Chip von microtec Bosch GmbH

10 Wireless-Sensor-Networks und Energy Harvesting Observed Quantity Sensor(s) electrical signal Energy Analog Electronics processed signal Digital Electronics measurement, decision Heat flux Temperature T1 (>T2) BUS/ RF-Ifc. Temperature T2 200 C max. Source: Micropelt GmbH

11 Reinraum und Testlabor Source: austriamicrosystems

12 Entwurfausbildung und infrastruktur im Bereich Mikroelektronik: Composer Spectre Cadence DFW DFW II II MS-Chip-Entwurf (Labor (Labor mit mit Lizenzen) Lizenzen) Virtuoso Diva/Assura EUROPRACTICE austriamicrosystems Waferprober, Tester, Prototype System

13 Hierarchischer Entwurf (Rekonfigurierbare Hochvoltschaltungen) Cell library for HV-DR-MS-Sensor Electronics: Application Circuit & System NMOS S2 Instrumentation Amp. (SC-)Filter R ADC/DAC C Miller Folded- Cascode (Matched) Scalable Transistors 2-Trans. Switch 3-Trans. Switch (Matched) Scalable R,C / L?) Voltage Level Shifter LV-Logic, Trans. chunks Level- Shifter 8 bit scale of C min = 0.1 pf, R min =1kΩ, (W/L) min =1 Switch

14 Entwurfausbildung und infrastruktur im Bereich Mikroelektronik: Microsensor & Chip Design

15 Studiengang Integrierte Systeme/Mikroelektronik Entwurfausbildung und infrastruktur im Bereich Mikroelektronik: ¾ CMOS Mixed-Signal Schaltkreis- und Mikrosensorentwurf ¾ Semesterprojekte zu Zellen und Multi-Projekt-Schaltkreisen/Wafern

16 Studiengang Integrierte Systeme/Mikroelektronik Entwurfausbildung und infrastruktur im Bereich Mikroelektronik: ¾ Letzte Gruppenarbeit aus 2009, Multi-Projekt-Bildsensorchip:

17 Entwurfausbildung und infrastruktur im Bereich MST/Sensorik: SoftMEMS MEMS-Entwurf (Labor (Labor mit mit 4 4 Lizenzen) Lizenzen) ANSYS ANSYS Multiphysics (FEM, (FEM, in in Vorb.) Vorb.) Herstellungstechnologie/Cadence Reine Verhaltensmodellierung: Tools, wie z.b. Modelica Physikalischer Entwurf: Coventor bzw. SoftMEMS Xplorer DS (Europractice)

18 Dienstleistungen für MEMS Als Fabless-Fachbereich bietet es sich an für FuL Dienstleistungen zu nutzen Wie für die Mikroelektronik bietet EUROPRACTICE u.a. Multi-User- MEMS-processes (MUMPS) Z.z. werden PolyMUMPs, SOIMUMPs und MetalMUMPs angeboten PolyMUMPs: Dreilagen-Polysilizium surface and bulk micromachining Prozess, mit 2 Opferschichten und einer Metallschicht ( 8 Maskenebene, 7 physikalische Schichten). Anwendungen: Mikrophone, Beschleunigungssensoren, Mikrofluidik, u.a.

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