MEMS-Entwurfsmethodik mit EDA Achievement Award 2015 geehrt

Forscher des IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH und der Technischen Universität Ilmenau wurden am 21.05.2015 auf dem edaWorkshop15 in Dresden für ihre Arbeiten zum Schaltplan-basierten Entwurf integrierter MEMS-ASIC-Systeme mit dem „EDA Achievement Award 2015“ für besondere Forschungs- und Entwicklungsleistungen für die elektronische Designautomation (EDA) vom edacentrum e.V. ausgezeichnet. Die Lösungen haben die Forscher im Wesentlichen im BMBF-Forschungsprojekt „MEMS2015“ erarbeitet.

Ein Schlüssel zu Innovationen im Geräte- und Anlagenbau und damit Teil des Zukunftsprojekts „Industrie 4.0“ sind mikroelektromechanische Systeme (MEMS). Weltweit werden in rasantem Tempo Anwendungen auf der Basis von MEMS mit Stückzahlen und Umsätzen im Milliardenbereich entwickelt. Ein Ziel von „MEMS2015“ ist es, den Entwurfsprozess der mechanischen und elektronischen Bauteile von MEMS zu einer neuen Gesamtentwurfsmethodik zu verbinden. Diese soll auch kleine und mittlere Unternehmen mit wenig Designerfahrung in die Lage versetzen, sich ihre Lösungen individuell und maßgeschneidert in einem flexiblen MEMS- und Elektronik-Baukastensystem zusammenzusetzen und somit Teil des MEMS-Booms zu werden. Die Forscher haben zu diesem Zweck das seit langem bewährte Bausteinprinzip aus der mikroelektronischen Entwurfsmethodik auf mechanische Systeme und MEMS übertragen und die Entwurfsabläufe für Elektronik und Mechanik zu einer durchgängigen Systematik zusammengeführt. Damit können nun MEMS als Gesamtsystem simuliert und verifiziert und somit Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden.

Ein Ergebnis der bisherigen und mit dem Preis gewürdigten Arbeiten ist ein Design-Tool zum rechnergestützten Entwurf von elektro-mechanischen Sensordesigns für eindimensionale Beschleunigungssensoren für die SOI-Technologie XM-SC der X-FAB AG. Das Werkzeug berechnet auf der Basis eines am IMMS entwickelten mathematischen Algorithmus automatisch verschiedene Designmöglichkeiten gemäß kundenspezifischer Anforderungen. Darüber hinaus stellt das Tool einem Anwender Sensormodelle zur Verfügung, die in Entwurfswerkzeuge der Forschungspartner Coventor und Cadence integriert werden können, und generiert die für die Sensorfertigung notwendigen Mechanik-Layouts. Diese Implementierungen bilden gemeinsam mit einem gesamtheitlichen, modellbasierten Entwurfsfluss für heterogene Systeme die Grundlage, um das neue Vorgehen auf komplexere Entwicklungen zu übertragen. Beispiele für solche vielschichtigen Systeme sind 3D- oder 6D-Beschleunigungssensoren, MEMS-Energy-Harvesting-Module, wie sie u.a. von der Forschergruppe GreenSense am IMMS entwickelt wurden, sowie RF-MEMS, die Schwerpunkt der DFG-Forschergruppe MUSIK an der Technischen Universität Ilmenau und am IMMS sind.

Team unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf Sommer:

V. Boos, A. Frank, S. Hampl, E. Hennig, A. Jäger, D. Karolewski, J. Klaus, D. Krauße, B. Leistritz, S. Michael, J. Nowak, R. Pevgonen, B. Saft, E. Schäfer, R. Sommer, J. Tan

Pressemeldung des edacentrum e.V. zur Preisverleihung