1. Virksomheten ved Institutt for Mikrosystemteknologi (IMST) ved HVE. 2. Norwegian Centre of Expertise Microsystems

Transkript

1 Presentasjon ved Institutt for fysikk og teknologi Universitetet i Bergen Mikro- og nanoteknologi i Vestfold - En satsing både på akademisk forskning og industriell utnyttelse Henrik Jakobsen

2

3 Innhold 1. Virksomheten ved Institutt for Mikrosystemteknologi (IMST) ved HVE 1. Bakgrunn for satsingen 2. Faglig profil 3. Prosjekter 2. Norwegian Centre of Expertise Microsystems 1. Næringsaktørene i klyngen 2. Mål og delmål

4 Avdelinger og studieretninger ved RI Helsefag Elektronikk Lærerutdanning Elektro automasjon HVE Rektorat Administrasjon Maritime fag Data Realfag og ingeniør Mikro- og nanoteknologi Samfunnsfag Produktdesign

5 Visjon mål ved oppstart 2002 Virksomheten skal bli et nasjonalt kompetansesenter Egen profil innen den nasjonale satsingen Kompetanse på internasjonalt nivå Satsingsområder: Utdanning FoU Oppdrag Første hovedmål: Bachelor fra 2002 FoU portefølje Master fra 2005

6 Mikrosystem som faglig satsingsområde ANVENDELSESOMRÅDER TRANSPORT FORSVAR ROMFART MEDISIN LANDBRUK INDUSTRI ENERGI OG MILJØ IKT Mikrosystem MIKROPOWER MIKROSENSORER MIKROELEKTRONIKK MIKROAKTUATORER SYSTEM TEKNOLOGIER MATERIALER OG EFFEKTER MIKRO TEKNOLOGIER TEKNOLOGIER

7 Status 2007 Utdanning: Bachelor Internasjonal master 18 stipendiatstillinger (PhD) Infrastruktur finansiering: Næringslivet HVE KD Forskningsrådet En rekke avtaler og samarbeidspartnere: Regionalt/nasjonalt (industri og akademia) Internasjonalt (Europa, USA, Kina, Vietnam) Større FoU prosjekt NEWPACK (NFR KMB) (avsluttet) Mikrosystem for hjerteovervåking (SHP) (avsluttet) STIMESI (EU FR-6) Micro-Builder (MultiMEMS) (EU FR-6) Miniatyr ultralyd transducere (SHP) 3D byggemetoder (BIP-BIA) Nano-teknologisk sensor for in-vivo glykosemåling (BIP-BIA) PIMS (BIP-BIA) Mikro energikilder for høsting fra bevegelse (BTV/BIP) NCE Microsystems HICFODS (KMB/BIA) Alle mål som ble satt i 2002 er nådd eller overgått!

8 Fagpersonale 2007 Professorer Førsteamanuensis Høgskolelektorer - Stipendiater - Laboratoriepersonell

9 Videre oppbygging (2007-) Planleggingen av fase 3 startet og inngår som delmål i NCE-Microsystems Fase 1: Strategisk Oppstartaktivitet Bachelor FoU Stipendiater Fase 2: Institutt IMST del av RI Master Oppdrag stipendiater Samarbeidsavtaler NCE Fase 3: Senter FI-Senter Forskerskole Akkreditert for dr.grad Avanserte laboratorier FoU-miljø for næringslivet Samarbeid med ledende FoU-miljø innen bl.annet nano, biomedisin Internasjonale samarbeidsavtaler

10 Forskningsområder Nye anvendelser med fokus innen IKT og medisin Systemteknologi og konstruksjon av mikrosystem Mikro- og nano-teknologi for bygging av 3D heterogene mikrosystem Optisk MEMS MOEMS Ultralyd basert MEMS Sensorer for trykk og bevegelse Mikro RFkomponen ter Mikro energikilder BioMEMS Mikro- og nanoteknologi for anvendelse av funksjonelle materialstrukturer Metoder for karakterisering og test av mikrosystem og nanostrukturer

11 Professorater/ledelse FoU ledelse Undervisningsopplegg EFV ledelse (eksternfinansiert virksomhet) Henrik Jakobsen Xuyuan Chen Per Øhlckers Stein Ivar Hansen

12 Industrialisering av mikro- og nanoteknologi Fremstilling av komponentene og bygging Bistand til design Veivalg fra prototyping til høyvolum produksjon MultiMEMS smie - tjenester: Mer info Henrik Jakobsen Stein Ivar Hansen Per Øhlckers

13 Ultralyd transducere og medisinske anvendelser Hans Jørgen Alker Lars Hoff Christopher Grinde

14 Design og modellering Design og modellering av MEMS Bølgeforplanting (ultralyd avbildning, SAW, ) Parasitteffekter i pakkede RF-komponenter Analyser P(ω) ω Einar Halvorsen Tao Dong Christopher Grinde

15 Elektrooptiske mikrosystem Diodelasere Mikrospeil Optiske modulatorer Fotodetektorer 2- Henrik Jakobsen Stein Ivar Hansen Xuyuen Chen Muhammad Akram

16 Pakketeknologier og medisinske anvendelser Substrat teknikker og komponentbærere Montasjemetoder Biokompatibel kapsling - 2- Henrik Jakobsen Per Øhlckers Knut Åsmundtveit Kristin Imenes Jan Erik Horntvedt

17 Mikro energikilder Høsting av energi fra bevegelse Mikro batterier Fotovoltaiske komponenter Stein Ivar Hansen Xuyuen Chen Einar Halvorsen Tao Dong

18 BioMEMS Lab-on-chip Micro-fluidic Diagnose Cellevekst og manipulering Frank Karlsen Ellen Tenstad Tao Dong Olga Krushinitskaya

19 Passive RF-komponenter SAW Film Bulk Acoustic Resonators (FBAR) RF-MEMS Xuyuan Chen Einar Halvorsen Knut Åsmundtveit Ulrik Hanke

20 Materialer og prosesser, materialkarakterisering Ellen Marie Husa Knut Åsmundtveit Geir Bjørnsen Svetlana Nikolaysen Tormod Vinsand

21 Laboratorier og renrom Måling og karakterisering Elektrisk probing SEM Mikroskopi Prosesser tilgjengelige Fotolitografi Våt etsing Reaktiv ioneetsing (RIE) Selektiv plettering Montasje av komponenter Flip-chip montasje Wire bonding av komponenter Kapsling av komponenter Argon plasma rensing Jan Erik Horntvedt Zekia Ramic Tormod Vinsand Trykking av pasta

22 EU FR6-prosjekter: STIMESI og Micro-builder: Opplæring i mikrosystem design i Europa Proven Applications: Pressure Flow Accelerometers Force Microfluidics

23 Strategisk Høgskole Prosjekt Mikrosystem for hjerteovervåkning Forskningsmål: Medisinsk: Økt pasientsikkerhet ved hjertekirurgi Teknologisk: Demonstrere biokompatibelt 3-akse akselerometer utformet for å kunne plasseres på hjerteveggen Innovasjonsmål: Industrielt produkt med stort markedspotensial HVE innsats: Forskere 3 stipendiater Samarbeidspartnere: Rikshospitalets intervensjonssenter Medinnova og BMI Sintef IKT Medisinske systembedrifter Mikroteknologibedrifter

24 Testing av mikrosystem for hjerteovervåking

25 Brukerstyrt Innovasjons Arena (BIA) Prosjekt ( ) Mikrosystem for in-vivo måling av glukose nivå Forskningspartner for Life-Care. Samarbeid også med UiO, Rikshospitalet og utenlandske FoU-miljø Medisinsk mål: Kontinuerlig in-vivo måling av glykosenivå for diabetespasienter Innovasjonsmål: Industrielt produkt med stort markedspotensial HVE innsats: Forskere 1 Stipendiat Teknologi: Membraner med porer i nanostørrelse Sensor teknologi RF transmisjon i menneskekroppen Biocompatible pakking og biokompatibilitet

26 Brukerstyrt Innovasjons Arena (BIA) Prosjekt ( ) Byggemetoder for 3D Heterogene Mikrosystem Samarbeid mellom Infineon Technologies SensoNor, Sintef IKT og IMST Industrielt hovedmål: Utvikling av fleksibel teknologiplattform for SensoNor for Teknologigrunnlag for produkter: TPMS (dekktrykk målesystem) Målemoduler for intelligente dekk IR kamera (Bolometre) Gass sensorer Bevegelsessensorer (IMU) Kollisjonssensorer HVE innsats: Forskere 2 stipendiater Teknologi: Vertikal (3D) ledningsføring Mikro flip-chip Mikro power (energihøsting) Brikke skala kapsling Pakking på skivenivå Innovasjonsmål: Stor markedsandel på utvalgte segmenter innenfor høyvolumanvendelser (bilelektronikk)

27 PIMS FIR Camera for Pedestrian Injury Mitigation System FIR picture NIR picture Source: University of Michigan Transport Research Institute Source: KTH

28 PIMS - HVE deltagelse: Vakuumforsegling på skivenivå for redusert kost Anti reflection coating Si or Ge Window Alloy FIR pixels Vacuum Alloy Bonding ring Au Au Si-substrate ROIC (ASIC) CMOS Interconnects

29 Energihøsting som forskningsområde Hva er energihøsting? Samle energi fra omgivelsene Alternativ til lagret energi (brensel, batterier) eller ekstern krafttilførsel Kilder: Mekanisk bevegelse/vibrasjon, flow, termiske gradienter, stråling/lys Mikro energi høsting Kraft til sensor noder Billig, masse produserbart, miljøvennlig, lang levetid Liten størrelse og høy ytelse er en utfordring

30 Prinsipper for høsting fra akselerasjon/vibrasjon Mekanisk masse/fjær system (høsting fører til demping) Omforming fra mekanisk til elektrisk energi: Elektrostatisk Piezoelektrisk Elektromagnetisk Design/Simulering Mikromaskinert silisium Modul innstøpt i dekk Kapslet på skivenivå

31 1. 2. Norwegian Centre of Expertise Microsystems 1. Næringsaktørene i klyngen 2. Mål og delmål

32 Hva er et Norwegian Centre of Expertise? En spissatsning på internasjonalt ledende industriklynger med formål om økt vekst i eksisterende bedrifter og opprettelse av nye bedrifter.

33 De 6 første NCE ene i Norge Instrumentering, Trøndelag NCE Raufoss/ Lettvektsmaterialer og automatisert produksjon NCE Maritim Møre Systems Engineering, Kongsberg Undervannsteknologi, Hordaland Microsystems, Vestfold

34 Fokus i NCE-Microsystems IKT Service System integratorer IKT/Elektronikk Mikroelektronikk Komponenter Materialer

35 ERROR: undefined OFFENDING COMMAND: ~ STACK: