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FH JOANNEUM Kapfenberg entwickelte erstmals Mikroelektronik-Chips

20.12.2011
Mit der Miniaturisierung elektronischer Komponenten beschäftigte sich ein groß angelegtes Projekt des Master-Studiums "Advanced Electronic Engineering". Das Ergebnis: zwei innovative Chip-Prototypen für Lawinenverschütteten-Suchgeräte.

Modernste Geräte wie Handys und Laptops benötigen Chips, die unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden müssen. Einerseits übernehmen diese elektronischen Bauteile immer mehr Funktionen, andererseits müssen sie immer kleiner und leichter werden. Bei mobilen Geräten ist zusätzlich ein möglichst geringer Energieverbrauch notwendig. Diesen Herausforderungen stellt sich das Chipdesign, also die Entwicklung der Bauteile von der Idee über den Schaltplan bis zum Testen des fertigen Silizium-Halbleiterchips.


Der von der FH JOANNEUM Kapfenberg entwickelte Tuning-Chip misst im Original nur 1,6 x 2,5 mm.
(Foto: FH JOANNEUM)

Das Projekt „Digital and Mixed Signal Chipdesign“ des Transferzentrums „Electronic Engineering“ der FH JOANNEUM in Kapfenberg widmete sich dieser Aufgabenstellung. Als Entwicklungs- und Anwendungspartner waren die Halbleiterhersteller austriamicrosystems AG und Infineon Technologies Austria AG sowie das steirische Unternehmen Pieps GmbH beteiligt. Das nach einer dreijährigen Laufzeit kürzlich abgeschlossene Projekt wurde im Rahmen des Programms „FHplus in COIN“ von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) mit 331.000 Euro gefördert.

2 Chips für Lawinenverschütteten-Suchgeräte

„Wir haben alle Ziele übererfüllt“, freut sich Projektleiter Robert Okorn über die beachtlichen Ergebnisse. Es wurden insgesamt sechs funktionsfähige Chip-Prototypen für verschiedene Anwendungen entwickelt und in Betrieb genommen. „Zwei Prototypen für Mikro-Chips sind für den Einsatz in Lawinenverschütteten-Suchgeräten vorgesehen.“ Bei einem handelt es sich um einen Tuning-Chip, mit dessen Hilfe automatisch die Antennen von Lawinenverschütteten-Suchgeräten nachgestimmt werden. Dies bewirkt, dass die Reichweite dieser Geräte unabhängig von Temperatur und Alterung immer den maximal möglichen Wert erreicht, was bisher nicht möglich war.

Beim zweiten handelt es sich um einen innovativen Front-End-Chip, der die gesamte Empfänger- und Filtereinheit in sich vereint. Diese Entwicklung reduziert die Anzahl der verwendeten Bauteile in einem erheblichen Ausmaß und führt so zu einer geringeren Baugröße und niedrigeren Fertigungskosten.

Mit diesem Projekt betrat das Transferzentrum Neuland, „da erstmals Mikro-Chips entwickelt wurden“, so Okorn. „Darüber hinaus haben wir uns teilweise auf Gebiete vorgewagt, wo es keine vergleichbaren Entwicklungen gibt und niemand sagen konnte, ob diese Konzepte funktionieren.“

Der Kompetenzaufbau im Chipdesign kommt auch dem Master-Studiengang „Advanced Electronic Engineering“ der FH JOANNEUM Kapfenberg zugute. Im Rahmen des Projektes wurden sechs Studierendenprojekte, eine Diplomarbeit, eine Master-Thesis durchgeführt sowie drei wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht. Speziell der Front-End-Chip wurde zur Gänze von Studierenden realisiert.

Mit der vorhandenen Kompetenz ist es nun möglich, auch klein- und mittelständischen Unternehmen das Chipdesign als Dienstleistung anzubieten, um diesen den Zugang zu aktuellen Technologien zu erleichtern. Dabei werden auch Studierende des Master-Studiums in derartige Aufträge eingebunden, um ihnen entsprechende Praxiserfahrungen zu ermöglichen.

Thomas Winkler | idw
Weitere Informationen:
http://www.fh-joanneum.at/chipdesign

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