(openPR) Mit angepassten Entwurfsmethoden zu verbesserten Schaltungstechniken
In zahlreichen Anwendungen, die sich von der Automobil- bis hin zur Kommunikationsindustrie erstrecken, kommt der analogen Schaltungstechnik mittlerweile eine wichtige Schlüsselfunktion zu. Das liegt vor allem daran, dass der Einsatz immer anspruchsvollerer Technologien und die gleichzeitige Forderung nach immer höherer Robustheit und Zuverlässigkeit nach entsprechend angepassten Entwurfsmethoden verlangen. Die aktuellen Trends auf dem Gebiet dieser so genannten „Constraint-basierten Entwurfsmethoden“ standen daher im Schwerpunkt der diesjährigen „Analog ´08“, zu der die VDE/VDI-Gesellschaft für Mikrolektronik, Mikro- und Feinwerktechnik (GMM) und die Informationstechnische Gesellschaft im VDE (ITG) eine Reihe von namhaften Experten nach Siegen eingeladen hatten.
Über die Herausforderungen bei der Integration von Organischen Leuchtdioden (OLEDs) und Photodioden auf einem Chip referierte Daniel Kreye vom Dresdner Fraunhofer IPMS. OLEDs sind Leuchtdioden aus halbleitenden Polymeren. Displays aus OLEDs kommen ohne Hintergrundbeleuchtung aus, was im Vergleich zu LCDs einen geringeren Stromverbrauch verspricht. Derzeit werden OLEDs vorwiegend in Passiv-Matrix-Anordnungen für mobile Anordnungen genutzt. Damit sind die Potenziale dieser Technologie aber bei weitem noch nicht ausgereizt. „In Verbindung mit Silizium basierter Halbleitertechnologie lassen sich neuartige opto-elektronische Mikrosysteme mit integrierten optischen Aktoren realisieren“, verdeutlichte Kreye. Die hierzu erforderlichen technologischen Anpassungen für die monolithische Integration von organischen Leuchtdioden auf CMOS-Schaltkreise seien im Fraunhofer IPMS bereits erfolgreich durchgeführt worden.
Neuartiger Sensor berücksichtigt Sonnenstand
Zu den weiteren Highlights der Tagung zählte ein kostengünstiger integrierter Sensor, mit dem sich erstmals Positionsbestimmungen von weit entfernten Lichtquellen durchführen lassen. Entwickelt wurde er gemeinsam von der ELMOS Semiconductor AG und der Arbeitsgruppe Schaltungstechnik der Ruhr-Universität Bochum. Die möglichen Anwendungsbereiche des Sensors sind äußerst vielseitig und erstrecken sich von der Berücksichtigung des Sonnenstandes bei einer Kfz-Klimaanlagenregelung bis hin zur Steuerung der Ausrichtung von Solarzellen Panels.
Preiswerte RFIDs auf der Basis elektrisch leitender Kunststoffe
Die RFID-Technologie hat sich bereits in vielen Anwendungsbereichen etablieren können. Als deutliche Hürde für den Massenmarkt erweisen sich jedoch die nach wie vor relativ hohen Herstellungskosten. Dieses Problem ließe sich durch die Verfügbarkeit druckbarer Polymerelektronik lösen, was die Tür zu Anwendungen in den Bereichen Konsumgüterverpackungen, Markenschutz oder vereinfachter Produktidentifikation öffnen würde.
Am Lehrstuhl für Rechnergestützten Schaltungsentwurf der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ist es jetzt gelungen, den ersten vollständig auf Polymerelektronik basierenden RFID-Transponder zu entwickeln. Den Angaben der Entwickler zufolge wurden dabei mit Hilfe eines speziellen organischen Transistor-Modells zunächst die elementaren Schaltungsblöcke realisiert und darauf aufbauend ein einfacher RFID-Transponder entworfen. Um die Taktfrequenz und somit auch die maximale Datenrate des Transponders zu erhöhen, sei eine neue zweistufige Schaltungstopologie entwickelt worden.
Sensoren sollen heißer Umgebung trotzen
Auch dem in der Leistungselektronik zunehmendem Trend zu möglichst hochtemperaturtauglichen Bauteilen und Komponenten soll mit einer neuen Generation von Sensoren für heiße Betriebsumgebungen Paroli geboten werden. Diese eröffnen die Möglichkeit, in heißen Betriebsumgebungen – wozu zum Beispiel Verbrennungsmotoren oder Turbinen gehören – konventionelle mechanische Funktionseinheiten durch elektromechanische oder rein elektronische Komponenten zu ersetzen, was eine deutliche vielseitigere und kostengünstigere Alternative darstellen würde.
Am Lehrstuhl für Technische Elektrophysik der Technischen Universität München ist es jetzt gelungen, einen Messaufbau für die elektrische und thermische Charakterisierung von Halbleiterbauelementen in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 500 °C detailliert zu beschreiben. Nach Angaben von Professor Dr. Gerhard Wachutka konnte die Funktionsweise an Messbeispielen bereits demonstriert werden. Hierbei seien auch Ergebnisse von Bauelementesimulationen präsentiert worden, bei denen neu entwickelte physikalische Hochtemperaturmodelle zum Einsatz kamen.
