Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

STEGS-2, Sensor TEchnology for Green and Safe Airplanes -phase 2

Alternativ tittel: STEGS-2, Sensor TEknologi for Grønne og Driftssikre Fly-fase 2

Tildelt: kr 16,0 mill.

Prosjektnummer:

309362

Prosjektperiode:

2020 - 2024

Midlene er mottatt fra:

Organisasjon:

I STEGS-2 prosjektet har Memscap i samarbeide med sin industrielle partner Sensonor / SAFRAN og to forsknings partnere, SINTEF og USN utviklet en helt ny MEMS teknologiplattform for produksjon av høykvalitet trykk sensorer for flyindustrien. Her med spesielt fokus på motorkontroll (FADEC) til Jet-motorer. Gjennom et tidligere BiA prosjekt, har Memscap i et samarbeide med SINTEF-Digital, utviklet en helt ny trykksensor familie fram til et teknisk konseptnivå (TRL 3) som har vist svært gode resultater. Basert på disse resultatene, har Memscap ønsket å utvikle disse trykksensorene videre til et teknisk nivå som vil tilfredsstille flyindustriens strenge krav til produkt kvalitet. Det har således vært helt avgjørende i prosjektet å kunne utvikle helt nye produksjonsprosesser fram til et teknologinivå (TRL 9) for å imøtekomme disse strenge kravene. En vurdering av STEGS-2 prosjektet nå i sluttfasen, viser at prosjektet har vært svært vellykket, både for Memscap og Sensonor / SAFRAN. Memscap opplever at nye markeds nicher med nye forretningspotensialer åpnes opp for selskapet, samt Sensonor / SAFRAN kan nå tilby nye foundry-tjenester for et større marked. STEGS-2 prosjektet har vært basert på fire arbeidspakker, H1. Nye materialer og prosesser, H2. Utvikling og etablering av nye produksjonsprosesser i SEFRANS foundry linjer, H3. Utvikling av ny teknologi for sammenstilling og pakking, 4. Utvikling av ny elektronikk for test og kalibrering. Gjennom de første syv månedene i prosjektets oppstartsfase var det stor fokus på arbeidspakkene H2 og H3. I arbeidspakke H2 var hovedaktiviteten å etablere IceMos i Irland, (Tilbyder av foundry tjenester) som en Industriell underleverandør av SOI-cavity underlagsskive og SOI sensorskiver. Det viste seg utover i 2021 at IceMos kun kunne levere gode SOI-cavity underlagsskiver til prosjektet. Deres leveranser av SOI sensorskiver kunne ikke aksepteres grunnet dårlig kvalitet på leveranse. Okmetrik i Finland ble således etablert. Videre i prosjektet, i arbeidspakke H3, har prosessen med å etablere / utvikle loddeprosessen for inn lodding av sensorbrikker i header bydd på større problemer enn tidligere antatt. Det ble derfor i sluttfasen av prosjektet (Q3 2022) besluttet at man skulle utvikle en ny bondeprosess basert på Eutectic bonding i stedet for lodding. Her har prosjektet brukt betydelige ressurser på å oppnå tilfredsstillende bonde kvalitet mhp. styrke og tetthet. Prosjektet har nå god forståelse av prosessen og ser at dette vil være selskapets framtidige prosess for montasje av sensor brikker. På grunn av prosessens kompleksitet, så vil selskapet fortsette med høy aktivitet også etter at prosjektet avsluttes. Memscap vil bruke betydelige ressurser framover på videreutvikling helt fram til man har en montasjeprosess som oppfyller tilfredsstillende produksjonskvalitet. I arbeidspakke H2 har SAFRAN utviklet samtlige prosesser slik at SAFRAN nå i framtiden kan tilby prosessering av skarpe trykk-sensorskiver for Memscap, samt tilby nye foundry prosesser for et større internasjonalt marked. Det kan så langt, nå ved prosjekt slutt, konkluderes med at prosjektet har vært en suksess for begge selskaper. Memscap har også i sluttfasen av prosjektet undertegnet en avtale med en større international (FADEC) produsent om å levere trykksensorer som vil inngå i motorkontrollen til Rolls Royce nye jet-motorer. Som tidligere nevnt, så har SAFRAN vært en betydelig partner i prosjektet, men det skal også nevnes at SAFRAN er blant en av verdens ledende produsenter av (FADEC) systemer. De ønsker nå også å verifisere SP85 trykksensor familien inn mot deres nye systemer. Memscap ser allerede nå i sluttfasen av prosjekt at omsetning av nye produkter mot et nytt marked vil komme tidligere enn forventet ved prosjekt oppstart. En sunn ny forretningsplattform for selskapet ser nå ut til å være etablert.

Outcomes: - A generic and triple-stack silicon wafer production technology for high-precision pressure sensors for Sensonor / Safran has been initiated and first production lot is planned started Q3-2023 - A generic new assembly and hermetic packaging technology (Eutectic Bonding) for silicon pressure sensors for aerospace applications is not yet fully developed by MEMSCAP. MEMSCAP expects to have this technology platform established by end of Q4-2023 - Prototypes of sensors and transducer modules for three pressure ranges for the FADEC application have been delivered to a pilot customer and will be tested on the new generation of Rolls-Royce jet-engine. Impact: - Niche oriented MEMS foundry service business for Sensonor / Safran with a turn-over potential in the range 60 - 100 mill. NOK/year within 2 to 4 years after finished project has already started with internals discussion of Safran to utilize the new developed technology on all new Safran pressure products. - A generic technology platform for MEMSCAP AS for manufacturing of a variety of transducer modules for aerospace applications for the coming 20 - 30 years has been initiated with the signed commitment from a pilot customer to deliver pressure transducer for jet-engines. - The goal of a total turn-over in the range 4000 mill. NOK over a 20 years product life-time after full approval of the technology in airplanes is initiated with the pilot customer in place and three other customers waiting for prototypes.. - A contribution to greener flying by taking part in systems for more fuel efficient jet engines and electric airplanes will first bee seen after the products have been operating for a while.

Primary target in this project is to expand the product portfolios for MEMSCAP AS and Sensonor AS within the important aerospace market. We will develop an advanced and generic new technology platform for manufacturing of best-in-class pressure sensor and transducer modules for the avionics industry by first focusing on the challenging application "Full Authority Digital Engine Control" (FADEC). It is a vision for the companies, by doing this, to make a significant contribution to a future greener and safe air transport, founded on value creation through a strengthened national competence within MEMS technology and new manufacturing skills both at Sensonor AS and MEMSCAP AS. Customers are all world leading aerospace companies. To meet the future market requirements in this demanding field, MEMSCAP and Sensonor join forces to lift this new technology together and Sensonor will undertake the wafer fabrication as part of a future foundry service business strategy. The new technology platform represents a major technological step that includes going from manual assembly of chip stacks to automatic and much more accurate, productive and cost efficient assembly on wafer level. For the first time in the aerospace part of the MEMS industry, wafer level assembly will be used to make complete high precision pressure sensor stacks by integration of all electrical, mechanical and vacuum parts that control the most difficult key quality performance parameters for pressure sensors: thermal hysteresis and long-term stability. MEMSCAP and Sensonor will use the R&D results in their development of new businesses. SINTEF Digital and University of South-Eastern Norway (USN) will contribute with their knowledge and scientific tools within microsystems and nanotechnology. One Research sientist at USN is included on key knowledge area within the new technology platform.

Budsjettformål:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena