"ENIAC prosjekt Lab4MEMS, Lab FAB for smart sensors and actuators MEMS"

De norske partnere har laget spesifikasjoner og desinget en ultralydtransduser med et nytt konsept og to alternative konsepter for en slik transduser som har blitt laget på SINTEF Minalab. Brikkene har blitt levert til Sonitor. Sonitor har pakket og karakterisert første versjonen transduserne og har designet en pakke for økt ytelse av den endelige versjonen. For å forbedre ytelsen av selve MEMS brikken et samarbeid med den finske partneren Picosun har blitt innledet. Disse har deponert et tynt lag med alumina som skal hjelpe for å redusere støy. Brikken har blitt karakterisert og det viser seg at den fungerer utmerket som ultralyd høytaler. Den er bare halvparten så stor som kommersielle produkter men har omtrent samme ytelse som disse. Som mikrofon virker den dessverre mindre egnet. Det vil kreve mere undersøkelse for å få forståelse av støymekanismene i det nye tynnfilm PZT materialet. Sonitor har i dette prosjektet utviklet forbedrede test metoder og måleteknikk for akustisk karakterisering av mikrofoner og høytalere. Spesielt i området 20-80kHz. Bedre metoder og utstyr for karakterisering av mikrofoner/høytalere har også medført bedre prosesser rundt å utføre målingene. Dette er blitt overført til karakterisering av kommersielle akustiske produkter som blir benyttet i Sonitors produkter for real-time-location-systemer. SINTEF har jobbet med prosessutvikling for prototypene og forbedring av to nye PZT deponeringsutstyr - det ene benytter en "pulsed laser deposition (PLD)" prosess det andre "chemical solution deposition (CSD)" som deponeringsprinsipp. Det har hitil også kommet andre prosjekter med norske industrikunder kommet til gode. SINTEF har i tillegg aktivt bidratt med å avklare viktige parametere for PZT for å karakterisere kvaliteten etter fremstillingsprosessen. Arbeidet med levetid og pålitelighet er påbegynt sammen med finske konsortiepartnere og et testoppsett er laget og tatt i bruk. Det er veldig viktig for den videre industrielle bruken av teknologien. SINTEF har som ledd i dette arbeidet også bidratt til en bokkapitel om piezoMEMS for en MEMS prosesshåndbok som har blitt publisert i November 2015. I tilleg har SINTEF jobbet med muligheter for pakkeprosesser for piezoMEMS og sett på hele prosesskjeden for å sjekke om det finnes kompatibilitetsproblemer med det nye funksjonelle materiale. SINTEF har bidratt aktivt i arbeidet med karakteriseringen av nye MEMS pakkemetoder sammen konsortiedeltakere fra Malta og Østerrike. Dette arbeidet har blitt publisert på en internasjonal konferanse i mai. SINTEF har som resultat av prosjektet Lab4MEMS en pilotlinje klar for piezoMEMS. Det inkluderer et industrielt utstyr for platina deponering som brukes som bunnelektrode for å kunne gro gode PZT filmer og to deponeringsutstyr - PLD (pulsed laser deposition) og CSD (chemical solution deposition) - for PZT i tillegg med de MEMS prosessene som ble utviklet i prosjektet. SINTEF kan nå tilby F&U tjenester med mulighet for småskala produksjon til norske og internasjonale industrielle kunder med industrielle prosesser av kvalitet som er "state-of-the-art". Her har SINTEF nå allerede norske kunder som er interessert i disse tjenestene på kort sikt.

Lab4MEMS will feature the Pilot Line for innovative technologies on advanced piezoelectric and magnetic materials, expected to fuel the next generation?s smart sensors and actuators based on MEMS: 1. Micro-actuators, micro-pumps, sensors and electrical p ower generators, integrated on silicon-based piezoelectric materials (PZT) for use in Data Storage, Ink Jet, Health Care, Automotive and Energy Scavenging 2. Magnetic field sensors integrated on silicon-based Anisotropic Magneto Resistance (AMR) material s for use in consumer applications such as GPS positioning and mobile phones 3. Advanced packaging technologies and vertical interconnections (flip chip, Through Silicon Vias or Through Mold Vias) for full 3D integration for use in CONSUMER and HEALTHCAR E application such as body area sensors and remote monitoring. Lab4MEMS will be promoted as an add-on to the current Manufacturing facilities located in each respective participating countries, aiming to implement and optimize the industrial processes an d to validate the demonstrators suitable to penetrate the market. This pilot line will fit a new set of R&D equipments and tools for PZT and AMR, as part of a larger manufacturing facility already in place in Agrate Brianza (Italy) for high volume 3-axi s MEMS accelerometers and gyroscope (i.e. >100M devices/ month) and have satellites at the European partners. This strategy will allow increasing and maintaining the know-how on those very strategic enabling technologies, combining scientific skills with the ability to design and manufacture a wide range of smart micro-nano systems on silicon. Lab4MEMS consists of 21 European partners, whereof 2 Norwegian and ST Microelectronics (Italy) is the project coordinator. The Norwegian partners SINTEF and Sonit or will work together on the design, manufacturing chain and possible packaging of PZT MEMS in general and a ultrasound microphone for consumer applications for Sonitor's future products.