Mikrosystemtechnik 07.10.2005, 18:40 Uhr

ISIT kooperiert mit jungem Sensorhersteller  

VDI nachrichten, Düsseldorf, 7. 10. 05 – In Automobilen, aber auch in Kameras und vielen weiteren Anwendungen werden immer mehr Sensorsysteme zum Messen von Drehbewegungen benötigt. Zu ihrer kosteneffizienten Produktion haben sich jetzt das Fraunhofer-Institut ISIT in Itzehoe und ein junges Unternehmen aus der Steiermark zusammengetan. Sie setzen auf Integration von Mikromechanik und Elektronik.

Beide Partner haben binnen 24 Monaten gemeinsam einen in mikromechanischer Technik gefertigten Winkelgeschwindigkeits-Sensorbaustein entwickelt, dessen eigentliches Sensorelement am ISIT, dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie zu Itzehoe, gefertigt wird. Und zwar in einem mikromechanischen Acht-Lagen-Prozess mit 12 µm dickem Polysilizium als Strukturmaterial, der laut ISIT eine laterale Genauigkeit von 100 nm und weniger ermöglichen soll. Zusammen mit einem hochintegrierten Logikchip für Zwecke der Signalverarbeitung findet dieser – laut ISIT besonders kostengünstige – Baustein in einem höchst kompakten Gehäuse Platz.

Der neue Sensor-Baustein ist für Anton Heuberger als Chef des norddeutschen ISIT ein gutes Beispiel dafür, wie wichtig im Bereich der modernen Mikrosystemtechnik gerade heutzutage die interdisziplinäre, enge Kooperation aller beteiligten Fachleute sei, wolle man mit einer Neuheit vor den Wettbewerbern auf den Markt kommen. „Dabei hat nicht allein unsere jahrelange Erfahrung in Sachen Mikrosystemtechnik hier am ISIT die Entwicklung der Prototypen stark beschleunigt, auch die Tatsache, dass wir – im Gegensatz zu anderen Forschungseinrichtungen – die mikromechanischen Bauelemente auf eigenen Fertigungslinien in industriellem Maßstab und in industrieller Qualität herstellen können, spielt eine überaus wichtige Rolle.

Hubertus Christ, Chef der Firma SensorDynamics AG aus Graz-Lebring, betont als Kooperationspartner des Itzehoer Chipexperten, die wechselseitige Abstimmung der in Automobilen eingesetzten Baugruppen werde umso wichtiger, je mehr elektronische Bauelemente in Fahrzeugen oder industriellen Anlagen eingesetzt werden. Lieferanten solcher Baugruppen müssten daher in steigendem Maße rundum komplette Sensorsysteme liefern können, die nicht nur die Messgrößen an sich erfassen, sondern auch gleich die Signalverarbeitung vornehmen, die Schnittstellen ansteuern und für das Übermitteln der aufgenommenen Daten zur übrigen Bordelektronik sorgen. Klar außerdem, dass diese Systeme fortlaufend immer kleiner, leichter, billiger und zuverlässiger werden müssen.

Angesichts dieser Anforderungen, so der Manager aus Österreich weiter, reiche es längst nicht mehr aus, nur einfach immer neue Sensorstrukturen und Schaltungen zu entwickeln: „Erst die konsequente vertikale Systemintegration kann heutzutage mit hinreichend hoher Sicherheit vor späteren Misserfolgen bewahren. Deshalb sehen wir uns als junges Unternehmen nicht nur als kompetenten Entwicklungspartner, sondern auch als Generalunternehmer, der jeweils die gesamte Implementierung sowie die Belieferung des Kunden mit großen Stückzahlen in eigener Verantwortung abwickelt.“

Praktisch bedeute dies, dass das österreichische Unternehmen versucht, auf dem Wege der mathematischen Modellierung, der Simulation und der Emulation über mehrere Zyklen hinweg die gesamten Eigenschaften des entstehenden neuen Systems so exakt wie nur irgend möglich zu erfassen. Und außerdem – und dies sei besonders wichtig – implementiere man direkt parallel zur Entwicklung der Produkte auch gleich deren Serienfertigung. Und zwar so produktionsnah wie möglich, um am Ende ein Maximum an Qualität sowohl der Produkte als auch der Prozesse zu erreichen.

Lässt man die Welt der Tintenstrahldrucker außer Acht, so finden laut Heuberger rund 84 % aller Mikrosysteme in Automobilen Verwendung. Dabei integriere wiederum allein die deutsche Autoindustrie etwa die Hälfte dieser Menge in ihre Fahrzeuge. Heuberger spricht sich beim Winkelbeschleunigungs-Sensor klar für die vorliegende Zweichip-Lösung aus, denn das Integrieren der Logikschaltung mit in den eigentlichen Sensorbaustein wäre zu unflexibel.

Die Firma SensorDynamics wurde 2002 gegründet und soll laut Plan in diesem Jahr rund 3,4 Mio. € Umsatz erzielen, im Jahr 2007 aber schon gut 46 Mio. €. Derzeit werden 71 Mitarbeiter direkt oder via Partner wie das ISIT beschäftigt, von denen 95 % zum Bereich „Engineering“ zählen sollen. Laut SensorDynamics-Manager Jürgen Tittl soll der Markt der Mikrosensorik international pro Jahr um beträchtliche rund 35 % wachsen.

Heubergers Institut betreibt für spezielle Prozesse der Mikrosystemtechnik rund 450 m2 Fläche an Reinraum der Klasse 100, wobei hier unter anderem an besondere Nass-Ätzverfahren, an das Abscheiden von nicht-IC-kompatiblen Werkstoffen oder auch an die Lithographie mit dicken Lacken zu denken ist. Und schließlich sind neben rund 1500 m2 an spezieller Laborfläche noch 200 m2 Fläche Reinraum zu nennen, die speziell dem chemisch-mechanischen Polieren, kurz CMP, dienen. EGON SCHMIDT

www.isit.fraunhofer.de

www.sensordynamics.cc

Interdisziplinäre Kooperation ist Schlüssel für Erfolge in der Mikrosystemtechnik

Von Egon Schmidt

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