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PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
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- 10 - Sviluppo di tecnologie innovative per l'assemblaggio di microprodotti ibridi
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- ELECTRICITY
- BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
- GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS (measuring, testing G01R; generators adapted for electrophonic musical instruments G10H; Speech synthesis G10L; masers, lasers H01S; dynamo-electric machines H02K; power inverter circuits H02M; by using pulse techniques H03K; automatic control of generators H03L; starting, synchronisation or stabilisation of generators where the type of generator is irrelevant or unspecified H03L; generation of oscillations in plasma H05H)
- PULSE TECHNIQUE (measuring pulse characteristics G01R; mechanical counters having an electrical input G06M; information storage devices in general G11; sample-and-hold arrangements in electric analogue stores G11C27/02; construction of switches involving contact making and breaking for generation of pulses, e.g. by using a moving magnet, H01H; static conversion of electric power H02M; generation of oscillations by circuits employing active elements which operate in a non-switching manner H03B; modulating sinusoidal oscillations with pulses H03C, H04L; discriminator circuits involving pulse counting H03D; automatic control of generators H03L; starting, synchronisation or stabilisation of generators where the type of generator is irrelevant or unspecified H03L; coding, decoding or code conversion in general H03M)
- BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
Classificazione geografica
- Regione: Emilia Romagna
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Parole Chiave
RF FRONT-END; MEMS; PROGETTO DI CIRCUITI ELETTRONICI; PROGETTAZIONE MECCANICA; AFFIDABILITA'; CARATTERIZZAZIONE ELETTRICA; IDENTIFICAZIONE MECCANICA; MODELLISTICAModellistica, progettazione e caratterizzazione di dispositivi MEMS per architetture di ricetrasmettitori a radio-frequenza riconfigurabili
Università degli Studi di BolognaAbstract
I Sistemi Microelettromeccanici (MEMS) per applicazioni a radiofrequenza (RF-MEMS) sono di recente emersi come una delle tecnologie abilitanti più promettenti per terminali wireless di prossima generazione di tipo multi-banda e multi-standard. In questo ambito, la presente proposta punta allo sviluppo e verifica di una metodologia per il progetto ottimo di dispositivi RF-MEMS e circuiti ibridi MEMS-CMOS, con nuovi contributi scientifici negli aspetti di modellistica, caratterizzazione ed affidabilità. Tramite tale metodologia, si giungerà al design ottimo sia di singoli dispositivi che di blocchi funzionali completi, portando al superamento del loro attuale stato dell'arte. All'interno della classe di dispositivi RF-MEMS per terminali wireless riconfigurabili, ci si focalizzerà su microinterruttori ad una o a più vie, condensatori variabili e reti lineari adattabili. La verifica sarà basata sulla caratterizzazione sperimentale di prototipi realizzati in due diverse tecnologie a disposizione del progetto.Le quattro linee di ricerca avranno i seguenti obiettivi:
M1) creazione di un ambiente di simulazione multidominio, basato su modelli compatti non-lineari di componenti strutturali e trasduttori elettrostatici e su metodi numerici avanzati;
M2) progetto ottimo e realizzazione di prototipi di dispositivi e blocchi funzionali basati su tecnologia RF-MEMS, per l'integrazione in un front-end RF riconfigurabile;
M3) messa a punto di metodologie per la >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Antonio GNUDI Università degli Studi di BOLOGNAObiettivo del Programma di Ricerca
I Sistemi Microelettromeccanici (MEMS) per applicazioni a radio frequenza (RF-MEMS) sono di recente emersi come una delle più promettenti tecnologie abilitanti per ricetrasmettitori wireless a basso costo, alta integrazione ed elevata riconfigurabilità, richiesti dai terminali portatili di futura generazione. Essi offrono infatti chiari vantaggi in termini di bassa potenza, elevata linearità e basse perdite, rispetto a soluzioni basate su tecnologie tradizionali, per esempio interruttori Tx/Rx con diodi p-i-n, oppure risonatori ceramici o al quarzo. Tuttavia l'applicabilità su larga scala di dispositivi di tipo MEMS è tuttora limitata da diversi problemi, a livello di tecnologia, packaging, affidabilità e modellistica, la soluzione dei quali è oggetto di ampia attività di ricerca.Scopo della presente proposta è lo sviluppo e verifica di una nuova metodologia per il progetto ottimo di dispositivi RF-MEMS e circuiti ibridi MEMS-CMOS, che superi i limiti attuali negli aspetti di modellistica, caratterizzazione ed affidabilità. Tramite tale metodologia, ci si propone di giungere al design ottimo sia di singoli dispositivi che di blocchi funzionali completi, che porti al superamento dell'attuale stato dell'arte. All'interno della classe di dispositivi RF-MEMS per terminali wireless riconfigurabili, ci si focalizza su microinterruttori ad una o più vie, condensatori variabili e reti lineari adattabili. La verifica sarà basata sulla caratterizzazione sperimentale di >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il prerequisito dei sistemi microelettromeccanici (MEMS) è la capacità di creare strutture meccaniche controllabili e mobili utilizzando la tecnologia dei circuiti integrati (IC) [Petersen, 82]. Le prime applicazioni erano principalmente focalizzate su sensori di pressione e temperatura, accelerometri, gas-cromatografi ed altri tipi di sensori. Alla fine degli anni '90, le tecnologie MEMS divennero uno dei campi a crescita più rapida per la ricerca e l'industria tecnologica. Il potenziale impatto della miniaturizzazione di quasi tutti i tipi di dispositivi e sistemi apparve rapidamente una grossa opportunità per i profitti commerciali e per le positive ricadute tecnologiche [Bryzek, 96]. La radicale trasformazione, resa possibile dai MEMS, di dimensioni, prestazioni e costi utilizzando tecniche di fabbricazione batch ed economie di scala già impiegate con successo dalle industrie di IC è oggi diretta verso campi di applicazione molto diversificati, per esempio biomedicali [Lee ,04], aerospaziali [Bohringer, 01] ed automotive [Valldorf, 04].Tra le diverse applicazioni di dispositivi MEMS, tra le più promettenti sono di recente emerse quelle per la radio frequenza, raggruppate sotto l'acronimo di RF-MEMS [De Los Santos, 02; Rebeiz, 03]. Si riscontrano notevoli sforzi di ricerca a livello internazionale riguardanti in particolare lo sviluppo di microrisonatori [Bannon, 00], interruttori [Rebeiz, 03; Pothier, 02; Gaddi, 04], condensatori variabili [Dec, 00] ed >>>



