Forschungsschwerpunkte

HF-MEMS

MEMS-Komponenten für HF-, Mikrowellen-und mm-Wellen-Anwendungen sind besonders dann interessant, wenn für die HF-Schaltung Parameter benötigt werden, die mit Halbleiter-HF-Komponenten, besonders in Bezug auf extrem hohe Signalfrequenzen (> 20 GHz), sehr gute Nichtlinearität (IIP3 > 50 dBm) und hohe Signalleistung (> 20 dBm) nicht erreicht werden. HF-MEMS-Schalter, abstimmbare Kapazitäten, rekonfigurierbare Phasenschieber und Mikro-Spulen stehen hierbei im Fokus der Arbeiten.

HF-MEMS-Komponenten werden am Fraunhofer ENAS zusammen mit Kooperationspartnern in 3D-Bulk-Mikromechanik-Technologie und in SOI- und Cavity-SOI-Technologie als Einzelkomponenten zur direkten Integration in Schaltungen hergestellt. Die elektrostatische Aktuatorik beweglicher Teile führt zur gewünschten Variation der HF-Kennlinie (Schaltzustand, Kapazität, Phasenverschiebung).

Arbeitsgebiete

  • Entwurf von HF-Komponenten
  • Technologieentwicklung
  • Herstellung von Labormustern und Prototypen
  • Charakterisierung bis 110 GHz
  • Technologietransfer

Equipment     

  • 4-Port Vektor-Netzwerkanalysator (50 GHz)
  • 2-Port Vektor-Netzwerkanalysator (110 GHz)
  • 2-Port Vektor-Netzwerkanalysator (6 GHz)
  • Spektrumanalysator (18 GHz)
  • Leistungsverstärker (9 GHz, 40 dBm)
  • Waferprobe-Station für HF- und Millimeterwellenfrequenzen, Temperaturbereich -60°C…300°C, HF Probing, optisches Probing
  • LabWindows CVI und LabView

Software-Tools

  • CST microwave studio
  • AVR
  • ANSYS
  • Spice (T-Spice, P-Spice, TI-Spice)
  • Layout-Editor für MEMS Maskendesign
  • Matlab
  • Mathematica

  • Design der mechanischen Funktion und HF-Design
  • Fertigungstechnologie-Co-Design
  • Optimierung der HF-Parameter
  • Analyse von elektromagnetischen Feldern
  • Technologieentwicklung und Anpassung bereits bestehender Fertigungstechnologien
  • Entwurf der sich unmittelbar anschließenden HF-Schaltungen und des PCB-Layouts
  • Prototypenfertigung
  • Technologietransfer
  • Testservice auf Wafer-Ebene (bis 8 Zoll) und auf Komponentenebene
  • Messung von
    • Streuparametern
    • IIP3
    • Kompressionspunkt
    • Lebensdauer
    • Temperatureinfluss
    • Einfluss von Vibrationen und mechanischem Schock
    • maximaler HF-Belastbarkeit
  • Simultane Analyse der mechanischen und elektrischen Funktion