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08.02.2013 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Forscher wollen universelle Entwurfsmethodik für MEMS entwickeln

Autor:
Katrin Pudenz

In dem Forschungsprojekt "Schaltplan-basierter Entwurf von MEMS für Anwendungen in Optik und Robotik" - kurz MEMS2015 -, wollen Experten aus Forschungseinrichtungen und Industrie neue Methoden für die Entwicklung Mikro-Elektromechanischen-Systemen (MEMS) erkunden.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und von Bosch koordiniert. Ziel ist, eine universelle Entwurfsmethodik für MEMS zu entwickeln, die die Lücken zwischen Elektronik- und Mechanik-Design, der Fertigung sowie der anschließenden Integration in Produkte schließt.

MEMS sind winzige Bauelemente, die Beschleunigung, Druck, Entfernung, Temperatur, Licht oder chemische Konzentrationen auf kleinstem Raum messen und elektronisch verarbeiten können. Beispielsweise sorgen sie mithilfe von leistungsfähigen und kompakten Sensor- und Aktorsystemen dafür, dass sich Airbags rechtzeitig vor dem Aufprall eines Autos aufblasen oder Digitalkameras wackelnde Bewegungen ausgleichen.

Die MEMS-2015-Forscher wollen mit einer Art Baukastensystem die Lücken zwischen der Chip- und Sensorfertigung sowie der anschließenden Integration der Bausteine in Produkte schließen. Die Möglichkeiten einer breiten MEMS-Anwendung im professionellen und sicherheitsrelevanten Umfeld sollen auf diese Weise deutlich erweitert werden.

Die neuen Entwicklungsansätze für MEMS ermöglichen künftig ganz neue Lösungen in den Leitanwendungen Optik und Robotik, berichten die Bosch-Fachleute. So seien weitreichende Anwendungen von Mikrospiegel-Arrays denkbar, wie sie bereits heute in Projektoren eingesetzt werden. Damit könnten zum Beispiel einmal Bilder über eine Art Brille direkt auf die Netzhaut projiziert werden. In der Robotik können Kraftfühler und Profilometer entwickelt werden, die Oberflächen noch genauer als bisher analysieren beziehungsweise einen äußerst genauen Tastsinn nachbilden. Die Ergebnisse des Projekts sollen anhand realer MEMS-Prototypen überprüft werden, die dadurch auch als Demonstratoren fungieren.

"Das Projekt ermöglicht Innovationen im Geräte- und Anlagenbau durch leistungsfähige Sensor- und Aktorsysteme auf der Basis von zukunftsweisenden MEMS- und Chip-Technologien", erklärt Dr. Mirco Meiners von Bosch Automotive Electronics und Projektkoordinator von MEMS 2015.

Professor Dr. Ralf Sommer, wissenschaftlicher Geschäftsführer des Instituts für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme, einer der acht Projektpartner, betont: "Elementare Dinge, wie zum Beispiel ein schaltplanbasierter Entwurf, werden im Mikroelektronik-Design bereits erfolgreich genutzt. Diese werden jetzt auf den MEMS-Entwurf übertragen. Das bietet den Anwendern enorme Vorteile: MEMS2015 ermöglicht zum einen neue, höchstkomplexe Produkte, wie Mikrospiegel-Arrays, und beschleunigt deren Markteinführung. Zum anderen werden wir durch das Projekt langfristig einen Lego-Baustein-ähnlichen Entwurf ermöglichen, der gerade auch kleinen und mittelständischen Unternehmen zugutekommt. Sie werden dadurch in die Lage versetzt, sich ihre Lösungen individuell und maßgeschneidert in einem flexiblen MEMS- und Elektronik-Baukastensystem zusammen zu setzen."

Das auf drei Jahre angelegte und vom BMBF im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung und dem Förderprogramm IKT2020 mit rund 3,5 Millionen Euro unterstützte Forschungsprojekt MEMS2015, bündelt die Potenziale von acht Partnern aus Forschung und Industrie: Cadence Design Systems, Carl Zeiss SMT, Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme, Robert Bosch, Technische Universität München, TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation, Universität Bremen und X-FAB Semiconductor Foundries. Das Projektmanagement von MEMS 2015 übernimmt das edacentrum in Hannover.

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