Das IMMS hat BAW-Resonatoren sowie weitere MEMS für den Entwurf komplexer Funktionsgruppen untersucht und modelliert. Foto: IMMS.
Das IMMS hat BAW-Resonatoren sowie weitere MEMS für den Entwurf komplexer Funktionsgruppen untersucht und modelliert. Foto: IMMS.

MUSIK

Multiphysikalische Synthese und Integration komplexer Hochfrequenz-Schaltungen

Das IMMS untersucht, modelliert und validiert MEMS-Eigenschaften, um Grundblöcke für eine universelle MEMS-Designmethodik zu entwickeln.

Im Projekt werden die verstärkenden, steuernden, oszillierenden und schaltenden Eigenschaften von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) erforscht, um sie zusammen mit der Elektronik für komplexe Hochfrequenz-Schaltungen und Systeme zu entwerfen. Ziel ist es, mit einer universellen Designmethodik die technologische Diskrepanz zwischen der herkömmlichen MEMS- und der modernen modellbasierten, rechnergestützten Methodik des Entwurfs für ASICs zu beseitigen. Dabei soll ein Gesamtsystem aus dem technologisch neuartigen SiCer-Material entstehen.

Das IMMS hat bereits in MUSIK (Phase 1) MEMS-Eigenschaften untersucht und modelliert, um Grundblöcke für eine universelle MEMS-Designmethodik zu entwickeln. Das IMMS hat Bibliothekselemente entwickelt, die die Basis für die Bauelemente- und Systemsimulationen im Projekt bilden. Dafür wurden die Bauelemente mittels Finite-Elemente-Methode untersucht, analytisch beschrieben und als Verhaltensmodell in einen durchgehenden Design-Flow eingebunden. Das IMMS forschte unter anderem an den Grundblöcken für einen HF-MEMS-Switch, einen HF-MEMS-Resonator und BAW-Resonatoren für BAW-Filter auf der im Projekt verwendeten SiCer-Plattform.

Die in Phase 1 für einzelne MEMS-Bauelemente gewonnenen Ergebnisse fließen in der zweiten Projektphase in die Gesamtsystembetrachtung ein. Hierfür wird das IMMS die Modelle aus Phase 1 für typische, auf das SiCer-Verbundsubstrat angepasste MEMS-Baugruppen übertragen und insbesondere um thermische Effekte und um nichtlineare Eigenschaften erweitern. Ziel sind kompakte, parametrisierte Verhaltensmodelle für eine erweiterte Systemsimulation und -optimierung. Die mechanischen Modelle sollen darüber hinaus u.a. durch Laser-Doppler-Vibrometrie-Messungen verifiziert werden.

Projektseite MUSIK

  • Förderung

    Das IMMS wird als Mitglied der Forschergruppe FOR 1522 MUSIK der DFG im Teilprojekt 5 unter dem Förderkennzeichen SCHA771/2-1 und SCHA771/2-2 gefördert.

Laufzeit

2012 – 2015 (Phase 1), 2016 – 2018 (Phase 2)

Projekt-Nr.

SCHA771/2-1