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EUROPRACTICE geht neue Wege im Mikrochipdesign

Die Projekte EUROPRACTICE IC3 und EUROPRACTICE IC4 haben mithilfe von Mitteln von mehr als 7 Mio. EUR aus dem Sechsten (RP6) und dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) hochmoderne Technologien der Mikromechanik und Mikroelektronik erarbeitet, die weltweit von Universitäten und Indus...

Die Projekte EUROPRACTICE IC3 und EUROPRACTICE IC4 haben mithilfe von Mitteln von mehr als 7 Mio. EUR aus dem Sechsten (RP6) und dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) hochmoderne Technologien der Mikromechanik und Mikroelektronik erarbeitet, die weltweit von Universitäten und Industrie zur Schaffung von Mikrochipanwendungen in Bereichen wie der Raumfahrttechnologie bis hin zur medizinischen Diagnostik verwendet werden. Die Nutzung eines einzigen Wafers (d. h. Siliziumscheibe) für eine Reihe mikroelektronischer Systeme bedeutet geringe Kosten und eine Konstruktion, die so einfach und zugänglich wie möglich ist. Eine einfache Idee zur Installierung mehrerer mikroelektronischer oder mikromechanischer Systeme auf einem einzigen Wafer, um somit die hohen Produktionskosten drastisch zu senken, soll der europäischen Chipindustrie helfen, weltweit wettbewerbsfähig zu bleiben. Der Multi-Projekt-Wafer-Service (MPW) bietet Universitäten Zugang zu hochmodernen Mikrochipdesign-Hilfsmitteln und unterstützt kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bei der Herstellung neuartiger Mikrochips. Tausende Hochschulen und KMU nutzen nun die MPW-Dienste von EUROPRACTICE (CAD [computer aided design] and IC [integrated circuit] services for European universities and research institutes), wodurch europäische Studenten, Forscher und Unternehmen die Möglichkeit zum Zugriff auf neueste Mikrochipdesign-Tools und Herstellungsverfahren erhalten. Das Installieren mehrerer Projekte auf einem einzigen Wafer kann die Herstellungskosten eines Mikrochips um bis zu 90% senken. Mit dieser Innovation konnte EUROPRACTICE die europäischen Unternehmen massiv stärken und ihnen die Möglichkeit verschaffen, jährlich Hunderte neue mikroelektronische und mikromechanische Anwendungen auf den Markt zu bringen. Carl Das, Projektleiter beim belgischen Nanotechnologie-Unternehmen IMEC, das EUROPRACTICE koordiniert, erläutert: "Die beste Art, Wissen zu erwerben, ist immer, jemandem die Chance zu geben, einen Chip zu entwerfen, herzustellen, auszumessen und zu verifizieren. Wenn kleinere Unternehmen diese Art des Zugangs nicht erhalten, enden ihre Bemühungen um Innovation in einer Sackgasse." Mikrochips können 50.000 bis 200.000 EUR kosten, aber mit dem EUROPRACTICE-MPW-Service können die Kosten auf rund 5.000 EUR oder noch weniger gesenkt werden. Die Kosten sind dann niedrig genug, sodass mit EU-Mitteln Hunderte EU-Unternehmen und Universitäten jedes Jahr EUROPRACTICE nutzen können, um neue Produkte herzustellen. Den Forschern wird detaillierte Unterstützung gewährt, um den Prozess des Mikrochipdesigns so einfach wie nur möglich zu gestalten. Dazu gehören eine Reihe von Designregeln und Software, um das Verhalten der Prototypschaltung zu simulieren. Hochmodernste Tools erzeugen ein Bild des endgültigen Layouts, das dann in eine Fertigungsanlage geht, in der die Chips hergestellt werden. Carl Das dazu: "Wir prüfen viel, um sicherzustellen, dass die Designs auch funktionieren werden. Nachdem wir sie an die Fertigungsanlage übergeben haben, können wir die Chips 8 bis 12 Wochen später unseren Kunden zur Messung und Auswertung zurückgeben." 2008 produzierte EUROPRACTICE 534 anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), von denen zwei Drittel an europäische Hochschulen und Forschergruppen und der Rest an Kunden weltweit gingen. Ein weiteres vom EUROPRACTICE-Konsortium entwickeltes Produkt wird an Bord der für 2020 geplanten Bepi/Columbo-Raumsonden-Mission zum Merkur sein: die Planetary Ion Camera (PICAM), ein Massenspektrometer von 3.200 x 3.200 Mikron, dessen Aufgabe darin besteht, die Wissenschaftler über in der Nähe des Merkurs in Umlauf befindliche Stoffe zu informieren. EUROPRACTICE hat außerdem zwei bahnbrechende medizinische Verfahren ausgearbeitet. VECTOR ("Versatile endoscopic capsule for gastrointestinal tumour recognition and therapy") nutzt fortgeschrittene mikroelektronische und mikromechanische Verfahren zur Schaffung einer "intelligenten Pille" mit zwei Elektromotoren, die sich im menschlichen Körper fortbewegen und diagnostische Bilder von allem liefern kann, was irgendwie verdächtig aussieht. Das Konsortium hat überdies eine Art dauerhaftes bio-elektronisches Implantat entwickelt. EUROPRACTICE arbeitete in Partnerschaft mit dem Imperial College London, Vereinigtes Königreich, und der Universität Zypern, um Implantate zu erforschen, bei denen sowohl mikromechanische als auch mikroelektronische Funktionen genutzt werden, um bei an Funktionsstörungen des Ohrs leidenden Menschen den normalen Gleichgewichtssinn wiederherzustellen.

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