Ontwerp van een druksensor in een generische microsysteemtechnologie

Doelgroep: Master in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek en toegepaste natuurkunde
 
Promotor: Jan Doutreloigne, Jan Vanfleteren
 
Begeleider: Benoit Bakeroot
 
Locatie: CMST, Technologiepark 914A, 9052 Zwijnaarde; Technicum; Thuis
 
Aantal studenten: 1 of 2

Trefwoorden: MEMS, druksensor, microtechnologie, ontwerp, MUMPs MEMSCAP
 

Probleemstelling

 

Druksensoren zijn wereldwijd één van de meest voorkomende toepassingen van de microsysteemtechnologie of “MEMS” (microelectromechanical systems).  Er zijn dan ook druksensoren te koop in allerlei vormen, maten en gewichten. CMST wil echter de mogelijkheid onderzoeken om zelf een druksensor te ontwerpen.  Het voordeel is dat het meetbereik en de afmetingen van de druksensor doelgericht ontworpen kunnen worden. Een bijkomend voordeel is dat er op deze manier gemakkelijk naakte chips verkregen kunnen worden om deze dan later bijvoorbeeld te verwerken in de UTCP-technologie (“Ultra Thin Chip Package” technologie, ontworpen door IMEC & CMST).

 

Doelstelling

 

De bedoeling van deze thesis is een druksensor te ontwerpen in een commercieel beschikbare microsysteemtechnologie.  De zogenaamde “Multi-User MEMS Processes” of MUMPs aangeboden door MEMSCAP zijn toegankelijk voor CMST. Net als bij IC-design is er een designkit voorhanden die het mogelijk maakt te ontwerpen in deze technologieën.

Na een literatuurstudie over de bestaande druksensoren moet een keuze gemaakt worden tussen de verschillende courante uitvoeringen (capacitief of piezoresistief).  Daarbij dient rekening gehouden te worden met het feit dat de signaalverwerking in een aparte chip moet gebeuren (daar de MUMPs geen CMOS aan boord hebben) en met de beperkingen van de MEMS-processen aangeboden door MEMSCAP.  Voor de signaalverwerking wordt gedacht aan een programmeerbaar systeem-op-chip (bvb. PSoC van Cypress Semiconductor) waar binnen CMST al enig werk op is verricht. Met behulp van een eindige-elementenanalyse in een commercieel softwarepakket wordt dan een definitief ontwerp gemaakt van de gekozen druksensor(en). Het is de bedoeling deze lay-out in te dienen, te laten produceren, en uiteindelijk uit te meten.

 

 

 
Comments