Die Forschergruppe FOR 1522 „MUSIK“ (Multiphysikalische Synthese und Integration komplexer Hochfrequenz-Schaltungen), gefördert von der DFG (ersten Projektphase: 2012 – 2015) erforscht die steuernden, oszillierenden und schaltenden Eigenschaften mikroelektromechanischer Systeme mit dem Ziel, diese über einen durchgängigen Entwurf energieeffizienter und rekonfigurierbarer Schaltungen für Anwendungen in der Funkkommunikation und –sensorik zu nutzen.

Als Materialbasis dient dabei ein neuartiges Silizium-Keramik-Verbundsubstrat (SiCer), dessen vorteilhafte Eigenschaften untersucht und durch Kombination beider Material- bzw. Technologieklassen gezielt weiterentwickelt werden.

MUSIK Phase 2

Hauptziel der für die zweite Phase (2016 – 2018) vorgesehenen Arbeiten im Fachgebiet Elektroniktechnologie ist die Umsetzung des MUSIK-Demonstrators auf einer SiCer-Plattform mit einem durchgehenden Technologie-Durchlauf. Ähnlich der Halbleiterprozessierung von elektronischen Bauelementen werden die Technologieschritte für die einzelnen Funktionselemente (Schalter, Resonator etc.) aufeinander abgestimmt, so dass diese parallel gefertigt werden können.

Alle Verdrahtungsebenen zur Verschaltung der einzelnen Funktionselemente sowie der hybrid zu integrierenden CMOS-Baugruppen werden durch Vor- und Nachprozessieren des SiCer-Substrats im Keramik-Layer realisiert. Als letzter Prozessschritt erfolgt die Hybrid-Integration der CMOS-Funktionselemente mittels adaptierter Chipbond-Verfahren auf dem SiCer-Substrat.

 Die Umsetzung des Hauptziels erfolgl in drei Schritten:

1. Realisierung aller HF-MEMS-Komponenten auf einem SiCer-Substrat als eigenständige HF-Funktionselemente
2. Realisierung verschalteter HF-Funktionsgruppen auf einem SiCer-Substrat
3. Umsetzung der Demonstrator-Plattform mit verschalteten Funktionsgruppen und hybrid integrierten CMOS-Baugruppen

Teilprojektleiter: Prof. Dr.-Ing. Jens Müller
Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Michael Fischer
Projektlaufzeit: 01/2016 - 06/2019
Förderung: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Fördernummer: Forschergruppe 1522
Projektpartner: FG Mikromechanische Systeme, FG Elektronische Schaltungen und Systeme, FG Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik, Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gGmbH, Lehrstuhl für Technische Elektronik (FAU Erlangen)

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