MEMS – Simulation, Design und Test
Wir entwickeln als Designhouse für die offene Technologieplattform XMB-10 von X-FAB in einem teilautomatisierten Entwurfsprozess Beschleunigungssensoren entsprechend Ihrer Spezifikation. Beim Test von MEMS fokussieren wir uns auf die vibrometrische Untersuchung von Sensoren. Das umfasst einerseits Funktionaltests, z.B. von Resonatoren bis 1,2 GHz, sowie andererseits die indirekte Parameteridentifikation. Aus vibrometrischen Messdaten und FE-Parameterrechnungen lassen sich so u.a. Materialspannungen von balken- und membranbasierten Sensoren bestimmen.
Wir unterstützen seit langem vor allem Forschungseinrichtungen im Bereich MEMS. Einen Teil der Forschungsergebnisse konnten wir in den letzten Jahren bereits erfolgreich in Produkte unserer Industriepartner transferieren.
Basierend auf Erfahrungen aus zahlreichen Forschungs- und Kundenprojekten bieten wir folgende Leistungen an.
Leistungsangebot
- Design, Layout und Test von Beschleunigungssensoren in der XMB10-Technologie von X-FAB
- Entwicklung kundenspezifischer 1D-, 2D- oder 3D-Beschleunigungssensoren basierend auf der Kundenspezifikation
- Durchführung elektrischer Tests
- Schocktests in Kooperation mit Partnern
- FE-Simulation Cantilever-, Balken- und Membran-basierter Sensorstrukturen unterschiedlicher Wirkprinzipien
- piezoresistiv
- piezoelektrisch
- magnetostrikiv
- Optimierung von Sensorstrukturen hinsichtlich Sensorparameter, wie Sensitivität und Nichtlinearität, unter Berücksichtigung von technologisch bedingten Prozesstoleranzen
- vibrometrische Untersuchungen von MEMS
- Funktionstest, z.B. von Resonatoren
- indirekte Bestimmung von Materialeigenschaften, z.B. von Materialspannungen
- Monitoring der Materialspannung von membranbasierten Sensoren über den gesamten Fertigungsprozess von der Waferebene bis zum Packaging.
Applikationsfelder und technische Ausstattung
- Entwicklung von Inertialsensoren, z.B. TPMS für die Automobilindustrie
- Medizintechnik
- ANSYS
- MAXWELL
- Vibrometermesssysteme für Frequenzen bis zu 1,2Ghz
- MEMS-Vibro-3D
- MEMS-T-Lab
Kontakt
Kontakt
Dr.-Ing. Ludwig Herzog
Leiter Mechatronik
ludwig.herzog(at)imms.de+49 (0) 3677 874 93 60
Dr. Ludwig Herzog gibt Ihnen Auskunft zu unserer Forschung an magnetischen 6D-Direktantrieben mit nm-Präzision für die nm-Vermessung und -Strukturierung von Objekten. Er unterstützt Sie mit Dienstleistungen für die Entwicklung mechatronischer Systeme, für Simulation, Design und Test von MEMS sowie für Finite-Elemente-Modellierung und Simulation.
Zugehörige Inhalte
Projekt
RoMulus
UHF-RFID-Chip zum batterielosen Betrieb kommerzieller Sensoren in I4.0-Anwendungen und systematischer Entwurf von Multisensorik-Systemen
Projekt
IRIS
Das IMMS hat neue Messmethoden entwickelt, die Qualitätsprüfungen für verkapselte MEMS während der Fertigung ermöglichen
Projekt
MEMS2015
Ein am IMMS entwickeltes Entwurfswerkzeug generiert Mechanik-Designs automatisch und ermöglicht MEMS-Gesamtsystemsimulationen.
Referenz
Prof. Dr.-Ing. Erich Barke
„Das IMMS in Erfurt erarbeitet Methoden, mit denen sich Modelle effizient simulieren lassen. Ich sehe nicht nur die sehr gute Zusammenarbeit sowie die gemeinsamen erfolgreichen Veröffentlichungen mit Freude.“
Referenz
Dr. Gisbert Hölzer, X-FAB
„Das IMMS unterstützt unsere „More-than-Moore“-Roadmap bereits seit Jahren als wichtigster Forschungspartner und hat sein Know-how in der ASIC-Designmethodik souverän mit der Mikromechanik zusammengeführt.“
Referenz
Prof. Dr. Martin Hoffmann, TU Ilmenau
„Das IMMS hat mit seiner Expertise auf dem Gebiet der Finite-Elemente-Modellierung, die die statische und dynamische Simulation sowie die Modalanalyse von MEMS-Elementen umfasst, wesentliche Beiträge zum Projekt geliefert.“
Vibrometry in the Field of MEMS – Application Examples from Stress to Quality Factor Identification
Steffen Michael1.CiS-Workshop "Simulation und Design", 26. September 2023, Erfurt, Germany
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany.Characterizing Dynamics of MEMS Devices on Wafer Level Using Optical Measurement Techniques
Sebastian Giessmann1. Steffen Michael2. Eric Lawrence3. Dr. Heinrich Steger4.Commercial Micro Manufacturing International Magazine (CMM Magazine), 08-2023, VOL 16 NO. 3, pp. 30-39
1MPI Corporation. 2IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany. 3Polytec, Inc.. 4Polytec GmbH.Entwurf, Evaluierung und Optimierung von HF- und UHF-RFID-Sensorsystemen
Björn Bieske1. Tom Reinhold1. Jun Tan1.Analog 2020, 17. ITG/GMM-Fachtagung, Analoge Schaltungen: Schlüsselsysteme für Automotive, IoT und zukünftige drahtlose Technologien, 28-30 September 2020, online
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany.Flexible PXI-Plattform für Evaluierung und Test von HF- und UHF-RFID-Sensorsystemen
Björn Bieske1. Tom Reinhold1. Jun Tan1.32. GI/GMM/ITG-Workshop Testmethoden und Zuverlässigkeit von Schaltungen und Systemen (TuZ 2020), 16. - 18. Februar 2020, Ludwigsburg, Germany
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany.
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Dienstleistung
FE-Modellierung und Simulation
Wir unterstützen Sie in der Konzept- und Entwicklungsphase neuer Produkte mit Berechnungen und Simulationen, um Entwicklungszeiten zu verkürzen und Produktparameter zu verbessern, wie Gewichts- & Materialeinsparung oder Minimierung der Eigenschwingungen.
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