IBM Millipede

Millipede Es un tipo de Memoria no volátil Utiliza huecos que nanoscópicos quemados en la superficie de una fina capa de polímero, Que se lee y escribe por medio de una sonda Basada en MEMS. Promete densidades de datos superiores a 1 Gbit/mm ² (1 Tbit / pulgada ²), cerca de cuatro veces las mayores densidades actuales en almacenamiento magnético.

La tecnología de almacenamiento busca un reemplazo potencial a la grabación magnética en discos duros Reduciendo al mismo tiempo el factor de forma al de las memorias flash. IBM demostró el Funcionamiento de un dispositivo Millipede en CeBIT 2005 E Intenta lanzar su tecnología al mercado en 2007. Probablemente su coste por megabyte alcalde de mar que el de otras tecnologías en el momento de su lanzamiento, Aunque esta Desventaja Equilibrada vendría por las capacidades Que sería Capaz de Ofrecer.

Tecnología

Concepto básico

La Memoria principal de los macro-super-ordenadores actuales se construye a partir de los chips de DRAM, Esencialmente un conjunto de Condensadores que almacenan información como presencia o ausencia de carga eléctrica. Cada condensador Circuitos y Asociados (Celda) Contiene un poco Que puede Leerse o escribirse en Numerosos grupos al tiempo.

Por su parte los discos duros almacenan la información en un disco metálico recubierto con un material magnético como POLARIZACIONES en el campo de dicho material. La lectura y escritura se Realiza localizando La Posición bajo la cabeza de lectura Mientras gira el disco. Esto limita el rendimiento a la velocidad mecánica, en general Cientos de miles de veces más lenta que la de DRAM. No obstante el menor equivalente a la Célula es mucho, por lo que las densidades de datos son mucho más elevadas.

Millipede busca combinar lo mejor de ambos enfoques. Como el disco duro, Utiliza un medio de base de inteligencia que el pecado es más sencillo QUE CUALQUIER electrónica Célula; También Utiliza cabezas lectoras para Acceder a los datos. No obstante, estas cabezas hijo y nanoscópicas Pueden leer y escribir en paralelo hasta Incrementar el rendimiento que uno Cotas Pueden competir con las memorias electrónicas. Además, el medio físico lleva una Aún densidades mayores que las de los discos duros.

Utiliza múltiples Millipede Sondas de fuerza atómica (similares a un Microscopio de fuerza atómica), Cada una de las Cuales es responsable de la lectura y escritura de un gran número de bits asociados a ella. Estos bits se almacenan como huecos o su ausencia en la superficie de un polímero termoactivo que forma una fina película en un portador conocido como la Cinta (Trineo).

Una sonda concreta Puede Operar en un área bastante reducida de la cinta: un Campo de almacenamiento (Campo del almacenamiento). Tipicamente la cinta se mueve a la Posición de los fragmentos seleccionados por medio de actuadores electromecánicos similares al cabezal de un típico disco duro, Aunque la distancia real es muy pequeña. La cinta se mueve en un patrón de escaneo para localizar los bits buscados en lo que se denomina x / y de exploración.

Aunque cada campo contiene poca memoria, el área que CUBRE También es pequeña, por lo que un dispositivo requiere muchos campos y sondas. Las Operaciones de acceso Pueden REALIZARSE en muchos de Estos campos en paralelo Aumentando la productividad y el tiempo de acceso. Por ejemplo, sencillo Un valor de 32 bits Normalmente se escribiría como en 32 bits separados dominios distintos. Los prototipos iniciales se montaron en una rejilla de 32 × 32 con un total de 1024 sondas, con una distribución parecida a la de las patas de las Naciones Unidas ciempiés, De ahí su nombre en castellano.

El diseño de este conjunto de estructuras voladizas (voladizos) Es la parte más Compleja ya que implica un gran número de dispositivos mecánicos en los que hay que montar una sonda. Todos ellos Únicamente Están hechos de silicona Utilizando construcción de superficie (micromecanizado de superficie) En la superficie de las obleas.

Lectura y escritura de datos

Cada sonda en el Lee y escribe datos matriz termomecánicamente de poco en poco. Para lograr una lectura la sonda se calienta A unos 300 ° C y se acerca a la cinta de datos. Si se situa sobre un hueco la estructura voladiza la empujará al agujero incrementando la superficie de contacto con la cinta y Aumentando el enfriamiento por la fuga del calor a la cinta. Si no hay un hueco, sólo la punta de la sonda toca la cinta y el calor se disipa más lentamente. La resistencia eléctrica de la sonda es Función de su temperatura (más una más de temperatura), por lo que la sonda Cuando cae en un hueco se registró una caída en la resistencia.

Para escribir un poco el extremo de la sonda se calienta Por Encima de la temperatura de transición del vidrio del polímero Utilizado para la cinta (en general, vidrio acrílico, en este caso, sobre 400 º C). Para escribir un '1 'el polímero Cerca del extremo se ablanda y dicho extremo lo toca, Creando una marca. Para borrarlo y volver al estado '0 'el extremo se sube desde la superficie permitiendo que la Tensión superficial recupere la forma de la Cinta. Los primeros prototipos Utilizan un conjunto de técnicas en general más costosas en tiempo y menos exitosas, que permitían unos 100.000 ciclos de borrado, Aunque con la información disponible es dificil saber si las nuevas técnicas Mejoran estas cifras.

Las temperaturas Que hay que conllevan Alcanzar una Cantidad significativa de energía para su operación, esta Aunque Cantidad Depende de la velocidad de Acceso a los datos, ya que con el enfriamiento Tasas menores en la lectura es menor Y también lo es el número de veces que que recalentar la sonda para heno escribir a más alta temperatura. Si se una ópera Pocos unos megabits por segundo SE ESPERAN consumos de cerca de 100 mW, similar al de la memoria flash y Muy por Debajo de los discos duros. Una de las principales ventajas de Millipede es el diseño altamente paralelo que le Permite además Alcanzar Tasas del orden del gigabyte por segundo, una costa de un consumo mayor, similar al de los discos duros actuales.

Para cada sonda la velocidad está limitada al rango de los kilobits por segundo, esto es unos Pocos megabits para un entero Matriz. Los extremos individuales Pueden Alcanzar 1,2 Mbps según pruebas en Centro de Investigación Almaden de de IBM, con las velocidades indicadas agregadas.

Situación actual

La progresión de la tecnología a la realidad comercial ha sido más lenta de lo esperado: se han Dado importantes avances en tecnologías competidoras, principalmente discos duros y flash, que ha Hecho que los prototipos no fueran vistos como Atractivos para su producción. Millipede parece disputar una carrera en la que lo Suficientemente Intenta madurar deprisa como para que las nuevas generaciones de avances no la anulen antes de qué este lista para su producción.

La primera generación de dispositivos utilizaba sondas de 10 nm de diámetro y de 70 nm de longitud, con huecos de 40 nm de diámetro en campos de 92x92 micras. En los conjuntos de chips de 32 × 32 da esto de 3 × 3 mm con 500 Mb (62,5 MB) de datos y densidad de unos 200 Gb / m². Demostraciones de IBM Realizó en 2003 con Comercialización para una prevista de 2005, aunque para este momento los discos duros se acercaban A LOS 150 GB / m², cifra que ya han superado.

Otros dispositivos más recientes vistos en CeBIT en 2005 Mejoran Diseño Básico Utilizando el diseños de dispositivos voladizos en 64 × 64 con cintas de capacidades y 7 × 7 mm de hasta 800 Gb / m² Utilizando huecos más pequeños. Este tamaño parece poder bajar hasta 10 nm, lo que lleva una una densidad de área teórica de hasta 1 TB / m². IBM Presentar Planea dispositivos con este rango de densidades en 2007. Los últimos discos duros con grabación perpendicular Tienen densidades de 230 Gb / m² y Tener un límite Parecen en 1 Tb / m². Las memorias de semiconductores Tienen densidades de 10 Gb / DRAM en el Párrafo ² y 250 para Flash RAM.

Casos de uso

Microdiscos

Estos sistemas Pueden utilizarse en microdiscos Con un factor de forma muy pequeño de forma que PUEDAN integrarse en relojes, móviles y sistemas personales a la vez que una Suministran gran capacidad. La alta densidad de datos de Millipede sí una adaptación muy bien sus Necesidades.

Discos duros de Gran Capacidad

Millipede Se ofrece una muy alta densidad de datos, tiempos de búsqueda y consumo bajos y, probablemente, una alta fiabilidad. De esta forma se Podrían fabricar discos con capacidades del orden del terabyte. En todo caso, la Capacidad de cada dispositivo Millipede individuales se espera que sea relativamente baja (del orden de unos Pocos gigabytes), por lo que requeriría un reemplazo del orden de 100 dispositivos combinados Millipede.

Roberto Jesús Rojas

CI: 14908981

Asignatura: CAF

Fuente de información: Wikipedia La Enciclopedia Libre

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Interferométrica moduladora Pantalla

 

 Introducción

Las pantallas de los dispositivos móviles, como por ejemplo teléfonos móviles, PDAs, etcétera, han ido evolucionando TENIENDO EN CUENTA 2 Factores muy importantes: en primer lugar que permitiesen una duración alcalde de la bateria y en segundo que tuviesen una mejor visión en todas las condiciones ambientales. La tecnologia IMOD ( "Interferométrica Modulador Display") o Pantalla moduladora interferométrica, está pensada para dispositivos móviles o portátiles, por los dos motivos mencionados anteriormente. Está Basada en la tecnología MEMS (Micro-electro-mecánicos del sistema "), y Se ofrece una buena visión en casi todas las condiciones ambientales, Consumiendo significativamente menos potencia en qualquier otro dispositivo disponible hoy en día. IMOD Es un dispositivo de tipo reflectivo o Biestable. Esto quiere decir que es Capaz de Mantenerse en 2 estados (On y Off). El cristal líquido con el que está fabricado queda bloqueado en uno de los dos Estados. Esto quiere decir que una vez está en una configuración no Cierta ES NECESARIO refrescar el dispositivo, lo qual Permite Mantener la última imagen mostrada sin Tener que consumir potencia (Teóricamente). Este tipo de pantallas Están fabricadas con un espejo delgado situado sobre un substrato transparente, dejando una separación de unos nanómetros con Centenares de aire entre el espejo y el substrato. Por esto cuando entra la luz ambiente en la cavidad se Refleja en el espejo, interfiriendo consigo Misma color y un resonante Produciendo Determinado por la profundidad de esta cavidad.

Funcionamiento

Básicamente una pantalla IMOD Consiste en una cavidad resonante óptica, en la que hay una membrana reflectiva, con una pequeña separación y aire una película delgada de un material metálico. Cuando la luz ambiente incide en la pantalla, la luz de Ciertas longitudes de onda que son reflejadas a la membrana reflectante, ligeramente Están desfasadas con la Luz reflectada en la película delgada (que Depende de la profundidad de la cavidad). Esta diferencia de fase provocará interferencias constructivas y destructivas, y por lo tanto diferentes colores.


De La imagen de la pantalla IMOD Puede cambiar de un color negro, variando el estado de la membrana. Esto se consigue Aplicando un voltaje en la película delgada, la Cual es electricamente conductora y esta protegida con una capa aislante. Al Aplicar el voltaje Las Fuerzas electromagnéticas Causan que la membrana se colapse. Este cambio produce interferencias constructivas de las Naciones Unidas longitudes de onda ultravioleta (no visibles para el ojo humano), por lo que la pantalla se vera negra.

Ventajas

• Consumo: El Hecho que las pantallas sean IMOD Biestables, Permite que Cuando la imagen no se varia consuma una potencia casi cero.
• Velocidad de conmutación de colores: La velocidad para pasar de un color a otro es alto Extremadamente, aproximadamente 1000 veces Superior a las pantallas tradicionales. Además esta Se mantiene en un amplio margen de temperaturas.
• Visión en diferentes condiciones ambientales: Si comparamos la visión en las pantallas reflectivas Con las emisivas pantallas, las emisivas Adecuadamente Tan sólo funcionan en condiciones de baja iluminación, ya medida que se augmenta la Iluminación la Calidad de la Visión cae exponencialmente (Cuando esto sucede la luz ambiente es superior a la luz emitida). Lo que hace que las pantallas emisivas sean poco útiles en dispositivos portátiles en condiciones exteriores, ya que presentarían poco contraste.
• Facilidad de fabricación: El proceso de fabricación de este tipo de dispositivos requiere menos etapas que para construirse un LCD.
• Robustez: El alcalde de El problema es del tiempo de vida de los LCDs se Debe A que Utilizan materiales orgánicos. En cambio, en las pantallas IMOD no es así. Este Hecho Permite funcionar Pueda que un rango de temperaturas superiores de las Naciones Unidas sin que afecte a EL TIEMPO DE RESPUESTA de este dispositivo.

Roberto Jesús Rojas

CI: 14908981

Asignatura: CAF

Fuente de información: Wikipedia La enciclopedia libre

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MENS Resonadores Basados en CMOS y

Discera y Vectron International, Líderes mundiales en Soluciones Innovadoras de Temporización y control de frecuencia, han anunciado en "Electronica" que trabajarán Conjuntamente PARA HACER QUE LOS Osciladores de MEMS sean una realidad para los fabricantes de dispositivos electrónicos. Los Resonadores Basados en CMOS-MEMS son una tecnología Verdaderamente Rompedora que Permite a las empresas de electrónica Eliminar los obstáculos de coste y escalabilidad con los que actualmente Se Encuentran los consumidores. La tecnología de los MEMS Permite Superar Algunos de los problemas Existentes en la actualidad y, al mismo tiempo, abre una puerta a futuras aplicaciones (antes imposibles) por medio de la tecnología de microfabricación. Los MEMS prometen revolucionar casi todas las categorías de productos reparando la microelectrónica del silicio con la tecnología del micromecanizado. Utilizando Osciladores CMOS en los MEMS, los fabricantes de dispositivos electrónicos de consumo, unidades de disco duro y otros dispositivos Contarán con una serie de Beneficios entre los que se incluyen IVA una menor Necesidad de espacio físico, unos tiempos de espera más cortos, una más Construcción robusta y menos gasto de energía. Además, esta tecnología Puede Para Avanzar Soportar aplicaciones de alta precisión. "Creemos que los Osciladores de MEMS son una parte Importante en el futuro del mercado de control de frecuencias", afirma Ed Grant, vicepresidente de Operaciones y productos de Vectron en Norteamérica. "Aunque la promesa de los Osciladores de MEMS ha estado ahí Durante años, ha sido Ningún vendedor Capaz de Demostrar su fiabilidad ni su manufacturabilidad. Creemos que sí está en Discera Posición de Cumplir esta promesa. Esperamos trabajar con Conjuntamente Discera Utilizando nuestras habilidades complementarias PARA CREAR productos destacados en el sector. "La tecnología del PureSilicon RESONADOR de Discera es un componente fundamental PARA QUE SE PUEDE CREAR Utilizar dispositivos electrónicos de consumo pequeños, de bajo coste y totalmente integrados, como así productos de telecomunicaciones como los Osciladores, filtros y componentes de RF. Los productostemporizadores Basados en los Resonadores CMOS-MEMS PureSilicon de Discera ventajas significativas OFRECEN EN CUANTO A tamaño, potencia y coste, junto con una calidad y una fiabilidad excepcionales. Durante Electronica, Discera mostrara su tecnología en el stand de Vectron (Hall B5, stand 237). Discera mostrara la salida de vídeo de una cámara estándar de Cuyo tradicional Oscilador de cristal ha sido reemplazado con un Oscilador de MEMS de Discera. "Estamos muy contentos de trabajar con Vectron", afirma Venkat Bahl, vicepresidente de marketin de Discera, Inc. "Trabajar con Vectron, un líder en el sector, le da un enorme impulso al Campo de los Osciladores de MEMS en general ya Discera en en particular. Ambas Compañías Están bien posicionadas en el mercado y Pueden aprovecharse mutuamente de los puntos fuertes de la otra con el fin de Fortalecer y Crear una Posición dominante en el mercado ".

Roberto Jesús Rojas

CI: 14908981

Asignatura: CAF

Fuente de información: www.nanouclad.blogspot.com

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DOCUMENTO EJECUTIVO DEL PLAN DE DESARROLLO DEL LABORATORIO DE MANUFACTURA DE MEMS EN PEQUEÑA ESCALA (LMMPE) DEL INAOE.

RESUMEN

El objetivo de este Plan es tener el LMMPE operando en 4 años, con las instalaciones y equipos necesarios, con un grupo de dirección y operación especializado y con todos los elementos de apoyo para que el LMMPE sea reconocido mundialmente y sea motor del desarrollo económico y científico - tecnológico en Puebla y en todo el País.

Se presenta la información que describe el LMMPE, su impacto en el Estado de Puebla y en el País, así como el Plan para desarrollarlo, incluyendo: costos, etapas y mecanismos para lograr los recursos necesarios. Se describen también los casos de MOSIS y Europractice, que son los principales

programas para fabricar MEMS bajo contrato en los Estados Unidos y en Europa y que son una referencia para el LMMPE Se describe el LMMPE y los programas del INAOE que lo apoyan, destacando las ventajas que tendrá respecto a otros en el mundo para manufacturar y apoyar el diseño y desarrollo de MEMS, Sistemas en un Chip (SOC) y Sistemas en Paquete (SIP), basándose en los avances que tiene el INAOE en el desarrollo y aplicaciones microelectrónicas de materiales nanoestructurados, lo que posiciona al LMMPE como un Laboratorio con capacidad para ofertar servicios a nivel mundial.

Se describen las estrategias generales para su desarrollo, partiendo de la infraestructura con la que ya cuenta el INAOE, en la que destaca el Laboratorio de Innovación para Prototipos de MEMS, e incluyendo las acciones planeadas para

desarrollar las rutas tecnológicas y las actividades consecuentes para integrar los 4 avances científicos del INAOE con los equipos y procesos que tendrá el Laboratorio en paquetes tecnológicos con reglas y procedimientos que van a ser la base de

operación del LMMPE Se presenta la integración y funciones del Consejo Asesor Tecnológico Empresarial del Laboratorio de Manufactura de MEMS en Pequeña Escala (CATE-LMMPE), que ayudará en la planeación, dirección, promoción y evaluación del Laboratorio.

OBJETIVO

El Laboratorio de Manufactura de MEMS en Pequeña Escala (LMMPE) del INAOE está planeado para ser uno de los Laboratorio más avanzado del mundo en la fabricación de MEMS, de Sistemas en un Chip (SOC) y en general de Sistemas en un Paquete (SIP). El Laboratorio aprovechará los avances del INAOE en el desarrollo y aplicación de materiales nanoestructurados para aplicaciones electrónicas. Estos Sistemas en un Chip son Circuitos Altamente Integrados con cientos de miles de componentes electrónicos, elementos móviles y sensibles de diferentes características para ser usados en sistemas industriales, de transporte y telecomunicaciones, de aplicaciones biomédicas y en muchos otros sectores El LMMPE es el elemento central de la estrategia para facilitar la creación y el desarrollo de empresas en varios campos de la electrónica y también para atraer a

México importantes inversiones para el diseño y fabricación de componentes y sistemas electrónicos centrados en MEMS, en Sistemas en un Chip y en Sistemas en un Paquete. Será también un detonador y apoyo para programas de investigación, desarrollo tecnológico y formación de especialistas de alto nivel.

ANTECEDENTES Y CONTEXTO

El LMMPE se apoya en la infraestructura que ha creado el INAOE para desarrollar tecnologías, hacer investigación y formar especialistas en el campo de microcomponentes electrónicos, en la que destaca el Laboratorio de Innovación para Prototipos de MEMS, en el que se pueden desarrollar los prototipos de los MEMS que ahora se podrán fabricar en corridas de pequeña escala en el LMMPE. El INAOE tiene la infraestructura más importante del país en este campo, es reconocido internacionalmente, tiene un amplio historial de colaboración con empresas

nacionales y extranjeras y también ha sido el semillero de la mayoría de los grupos que trabajan en este campo en empresas, universidades y centros de investigación del país. En el Anexo 1 se presenta la descripción de la infraestructura, la experiencia y los programas que tiene el INAOE en este campo y una presentación de los impactos económicos y empresariales que el Instituto ha tenido en este

campo.

El LMMPE apoyará a varias empresas con las que el INAOE ya está colaborando en temas de MEMS, Sensores, Circuitos Integrados, para aplicaciones específicas, y Sistemas en un Paquete como Intel, Freescale, Starmega Corp., Delphi, y Volkswagen entre otras. También apoyará la creación de empresas, tanto las que están basadas en las tecnologías que se requieren para su diseño, construcción y operación, como la que ya se está organizando para el diseño de Cuartos Limpios y como las que se basarán en los nuevos productos que se podrán empezar a fabricar

a pequeña escala cuando esté funcionando. El LMMPE se detonó con el apoyo de la Red de 22 Centros de Diseño y Laboratorios

de Innovación relacionados con MEMS, establecidos en universidades, centros de investigación y empresas, que promovió la Fundación México Estados Unidos para la Ciencia (FUMEC) y que han sido apoyados por el Gobierno Federal a través de la Secretaria de Economía, la Secretaría de Educación y el CONACYT, así como por los gobiernos de 5 Estados de la República. Esta Red se basó en los Mapas Tecnológicos

de las aplicaciones de MEMS en los sectores en los que estos dispositivos tienen mayor impacto y en estudios y proyectos con empresas mexicanas y extranjeras en los que participaron universidades e institutos del país. Los Mapas Tecnológicos incluyen una parte de prospectiva tecnológica que ayuda a identificar líneas estratégicas por medio del mapeo de recursos humanos, infraestructura, tendencias, productos y mercado, basados en determinada tecnología en el mediano y largo plazo. Estos mapas integran conocimiento comercial y tecnológico para solucionar necesidades de mercado o sector industrial, y que son de gran ayuda porque permiten:

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Maximizar las ganancias a partir de las decisiones tomadas de antemano

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Minimizar las pérdidas asociadas con sucesos no controlados o previstos

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Reducir los efectos de competidores externos

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Predecir demandas de mercado

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Predecir oportunidades

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Predecir los medios necesarios para satisfacer las demandas identificadas Los mapas tecnológicos con que ya se cuentan pueden a ayudar a identificar las líneas de acción, los nichos de oportunidad y los sectores industriales que en donde se encuentran la mayor oportundidad para realizar desarrollos o proyectos tecnológicos.

Los Roadmaps que se han realizados en México son:

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Mapa tecnológico de BioMEMS II

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Prospectiva y tecnologías MEMS en el sector salud

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Prospectiva y ruta para la aplicación de MEMS en el sector eléctrico

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Mapa tecnológico MEMS en el sector automotriz 6

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Cluster de encapsulado de MEMS en la Región Paso del Norte

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Prospectiva y ruta tecnológica de MEMS en Telecomunicaciones

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Catálogo de productos y dispositivos MEMS

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Mapa prospectivo tecnológico empresarial de FPGA . Se presenta información sobre el acervo de Mapas Tecnológicos

elaborados por consultoras internacionales disponibles en FUMEC, que complementan los Road Maps de las aplicaciones de MEMS y los estudios que

involucraron a empresas mexicanas.

Muchos de estos Centros de Diseño y Laboratorios de Innovación están generando proyectos que requerirán de la capacidad del LMMPE para su fabricación en pequeña escala. FUMEC, en apoyo al Gobierno del Estado de Puebla y para ver la proyección de las actividades de MEMS en el Estado, promovió y coordino el estudio " Strategic Plan for MEMS based Technological, Scientific and Economic Development for Puebla,

2006-2015" que realizó SRI International. En este estudio se destaca que tanto el Laboratorio de Prototipos, como este Laboratorio (LMMPE), que se desarrollan en el INAOE con apoyo del Fondo PYME y del Gobierno del Estado, son cruciales para el desarrollo económico basado en MEMS en el Estado.

El estudio de SRI considera la capacidad integral del INAOE y la de otras importantes organizaciones de investigación y enseñanza superior del Estado, como la BUAP, la UPAEP, la UDLAP y el ITESM, el Instituto Tecnológico de Puebla, así como de organizaciones semejantes de D.F. y de otros Estados. El estudio analiza mercados, tendencias tecnológicas y empresariales y establece oportunidades importantes para el desarrollo económico basado en MEMS en el Estado de Puebla. El estudio presenta un mapa integral de los diferentes elementos de infraestructura y programas que se requieren en el Estado para que se pueda acelerar el desarrollo económico con el apoyo de la innovación tecnológica, tanto

para atraer nuevas inversiones empresariales con infraestructura adecuada para formar personal especializado y para realizar investigación y servicios, como facilitando la creación y el desarrollo de empresas tecnológicas en general. Los resultados del estudio sirven de apoyo para el diseño de estrategias estatales que pueden tener un efecto enorme en el desarrollo económico del Estado.

Contexto del LMMPE

El LMMPE abre la puerta para que organizaciones de todo el mundo, que están diseñando MEMS y "Sistemas en Paquete", puedan contratar la fabricación a pequeña escala de sus nuevos productos en el INAOE, a sabiendas de la flexibilidad, calidad y capacidad de asesoría y verificación que ofrece el Instituto. En este aspecto el INAOE está compitiendo con organizaciones como MOSIS en los Estado Unidos, Europractice en Bélgica y TSMC en Taiwán, por mencionar algunos de los proveedores de tecnología mas usados por los que requieren de la fabricación de prototipos, se anexa información sobre MOSIS y Europractice, ver Anexo 5. Sin embargo estos fabricantes ofrecen algunas desventajas en sus productos, por

ejemplo MOSIS (por su costo una de las usadas para prototipos de MEMS) solo ofrece tecnología de fabricación de MEMS compatible con MEMSCAP y para estructuras PolyMUMPS, SOIMUMPS, and MetalMUMPS, pero la fabricación de los dispositivos MOS se realiza en la tecnología AMIS ABN y AMIS C5N y queda bajo responsabilidad del diseñador al "liberación" de las estructuras MEMS. Es pertinente hacer notar que

la tecnología AMIS es propiedad de Europractice, por lo que el proceso de fabricación de MEMS resulta en características similares a la de MOSIS. Es decir no se garantiza el funcionamiento de los diseños. Situación similar es la encontrada en TSMC, donde ofrecen las tecnologías de 0.7 hasta 0.12 μm para la fabricación de MEMS. Existen sin embargo otros proveedores de tecnología de MEMS (foundries), que se dedican solo a la fabricación de MEMS, no de circuitos integrados, por lo que si requiere de prototipos que integren los circuitos que provean el acondicionamiento de señal de salida, estos foundries no son una alternativa viable, entre estos últimos se puede mencionar a Midwest Microdevices LLD, en Ohio, USA, Issys Sensing System Inc. O IMT, en USA entre otros. También hay fabricantes de circuitos integrados y MEMS con experiencia en las dos áreas, que ofrecen servicios de foundry como Honeywell de 4 y 6 pulgadas de diámetro con geometrías mínimas similares a las que ofrecerá el LMMPE. Sin embargo el costo de fabricación en Honeywell involucra también el costo de hacer a la medida el uso de materiales diferentes a los de su proceso estándar.

En el LMMPE se podrán fabricar en corridas de pequeña escala, los prototipos de los MEMS que se desarrollen en Laboratorio de Innovación para Prototipos de MEMS con el que ya cuenta el INAOE y muchos otros diseños provenientes de universidades, institutos y empresas de todo el mundo. En el Laboratorio de Innovación para prototipos de MEMS se pueden realizar, a costo muy reducidos, prototipos que involucren materiales muy diversos, compatibles con la tecnología del Silicio. Así, una vez que este sea realizado y optimizado se puede llevar al LMMPE y realizar la producción a escala, con la ventaja de asegurar tanto el funcionamiento como el rendimiento del proceso de fabricación. La versatilidad, inclusión de materiales diferentes a los convencionales del proceso de fabricación de circuitos integrados y la integración de los MEMS a la circuitería es la principal ventaja sobre otros foundries, además del bajo costo que implica la realización de procesos a la

medida de las necesidades. Así por ejemplo se ofrecerán metales tan diversos como W, Pt, Cu, Ni entre otros depositados mediante "sputtering", dieléctricos como Si

3N4,  a-C:H , ITO o piezoeléctricos como ZnO estarán también disponibles, técnicas de micromaquinado tanto en volumen como superficial y PolyMUMPS con dos niveles 8 de poli-silicio similar al ofrecido por MOSIS, conforman parte del espectro de proceso y materiales ofrecidos en este laboratorio, con la garantía de uniformidad, calidad y confiabilidad que nos da nuestra experiencia en le área. Adicionalmente, el costo total resultará menor al ofrecido a nivel global, no por una calidad menor o tecnología no competitiva, sino por el inherente menor costo de vida de nuestro país, aunado a innovaciones en nuestra tecnología de fabricación. Solo como una referencia a costos, mientras que el menor precio ofrecido por foundries de Circuitos integrados a nivel global por milímetro cuadrado de silicio para una tecnología CMOS de 0.8 μm es de 450 euros, aquí lo ofreceremos a 200 USD por mm 2, con  características de funcionamiento superiores gracias a las innovaciones en nuestro

proceso de fabricación. Es evidente lo atractivo que este resultará para los innovadores tanto desde el punto de vista económico como de calidad de productos.

Cuando nos referimos a Sistemas en un Chip (SOC) se trata de la integración de todos los circuitos electrónicos de funciones diversas en un solo chip, para llevar a un sistema electrónico completo que ejecuta las más complejas pero más útiles funciones del producto final. De esta manera, en lugar de construir un producto electrónica ensamblando varios chips y componentes sobre un circuito impreso, la tecnología SOC permite que todas esos componentes sean fabricados en un solo chip, que puede operar como el producto final en sí. Por ejemplo, un SOC para el control electrónico de la suspensión de un automóvil tendrá los siguientes componentes: 1) un acelerómetro para detectar el movimiento del carro; 2) un convertidor analógico-digital para convertir la salida analógica del acelerómetro en digital; 3) un procesador digital de señales para analizar los datos digitales; 4) un sistema director de salida para controlar el comportamiento mecánico del sistema de suspensión. En un SOC, todos estos circuitos individualmente funcionales serán contenidos en un solo chip. Cuando nos referimos a Sistemas en un Paquete (SIP), se trata de un dispositivo que consiste de múltiples chips fabricados individualmente que hacen un sistema electrónico completo en un paquete único. Por lo que SIP pertenece a una tecnología avanzada de empaquetamiento, mientras que SOC trata de tecnología de fabricación de microchips. Las ventajas ofrecidas por la tecnología SOC incluyen: 1) alto desempeño, ya que los circuitos están en un solo chip; 2) menores requisitos de espacio; 3) menores requisitos de memoria; 4) mayor confiabilidad del sistema ; y 5) menores costos al consumidor. SOC es usado apropiadamente para la producción en volúmenes elevados de sistemas no muy complejos, para cuando se requieren sistemas complejos de 9 diferentes tecnologías, SIP es la mejor opción. En el LMMPE se desarrollan y ofrecerán ambos tipos de tecnologías para la integración de MEMS con los circuitos de control integrados tanto en un chip como en un paquete.

INAOE ha venido trabajando con empresas como INTEL en el diseño y desarrollo de Sistemas en un Paquete, aprovechando la capacidad que ha desarrollado para trabajar, por ejemplo, con materiales amorfos que integran nanocristales de tamaños específicos y que permiten proporcionar a los dispositivos características especiales de funcionamiento con una tecnología de fabricación, que se podrá aplicar en pequeñas escalas en el LMMPE, que resulta mucho más económica que con otras tecnologías que producen resultados semejantes. Así por ejemplo, el uso de un material nanoestructurado de SiGe, ha permitido la realización de transistores bipolares de hetero-unión, que resultan con una frecuencia de corte unitario de 45GHz, lo que nos ha resultado en el desarrollo de un proceso de fabricación Bi-CMOS para la fabricación de circuitos integrados operando hasta 2.3 GHz, que es la frecuencia estándar usada en comunicaciones inalámbricas. De este modo MEMS para aplicaciones en RF pueden ser integrados en un sistema en un chip para este propósito. Otro uso de materiales amorfos es

como material de sacrificio para los contacto a las regiones de fuente y drenaje del proceso CMOS, de esta manera se usa el a-Si para la formación de la aleación del metal de contacto sobre estas regiones realizadas en material cristalino, así se reduce la resistencia de estas regiones, resultando en una velocidad de operación más superior en un sistema, a las que presentan proceso de dimensiones mínimas similares. En aplicaciones de sensores de luz, se han obtenido materiales nanoestrucutrados de SiGe, que permiten que longitudes de onda comúnmente usadas en comunicaciones vía fibra óptica y para las que el silito es transparente, puedan ahora ser absorbidas y procesadas eléctricamente por la tecnología del silicio, así resultan ahora sistema para comunicaciones ópticas completamente integrados en silicio. El desarrollo de materiales nos ha llevado al desarrollo de guías de onda, moduladores ópticos y fotodetectores en longitudes de onda que van del visible al infrarrojo cercano, y operando en una gran rango de frecuencias de corte desde DC para aplicaciones en metrología hasta 45 GHz para la siguiente generación de comunicaciones vía fibra óptica. Con esto se ofrece una gran variedad de dispositivos ópticos y técnicas de óptica integrada para enriquecer el

área de los MEMS ópticos. Dieléctricos de alta y baja constante dieléctrica, conductores transparentes, piezoeléctricos son entre otros, nuevas aleaciones que se incorporan a sensores y MEMS para aumentar las capacidades de estos en muy diversas aplicaciones y donde, las propiedades de estos materiales se pueden diseñar a la mediada de las necesidades en función del tamaño y contenido de los nanocristales embebidos en al red amorfa. Dado que el método de depósito es por 10 PECVD, que es uno estándar en la tecnología del silicio, su inclusión es de muy bajo costo, gran confiabilidad, uniformidad y completamente compatible con el Si.

DESCRIPCIÓN DEL LMMPE

El LMMPE contará con una línea completa de producción integrada por equipos donados por Motorola y equipos nuevos que serán adquiridos. Los servicios que ofrecerá el LMMPE son:

·

Servicios de diseño, manufactura, simulación y modelado

·

Verificación y manufactura de circuitos integrados analógicos y digitales

·

Prototipos o circuitos integrados con especificaciones del cliente (a la

medida)

·

Pruebas y caracterización de circuitos integrados y dispositivos

·

Desarrollo de nuevos procesos tecnológicos para circuitos integrados y

dispositivos de silicio

·

Desarrollo e incorporación de nuevos materiales con tecnología de silicio

·

Desarrollo de circuitos integrados analógicos y digitales

·

Desarrollo de pruebas de Circuitos integrados analógicos y digitales

·

Desarrollo de sensors de silicio y técnicas de micromanufactura

·

MEMS

·

SISTEMAS EN PAQUETE

El detalle de los equipos e instalaciones del LMMPE está en el Anexo 6. El LMMPE se apoya en las experiencias que el INAOE ya ha tenido trabajando con empresas mexicanas y con empresas internacionales como: Motorola, Delphi, Freescale, INTEL, Volkswagen, StarMega Corp., etc. Ademas de los egresados del INAOE que trabajan el empresas y centros de investigación y de educación superior de México también los hay en el extranjero en organizaciones y empresas como:

IMEC Belgium, Texas Instruments, Motorola, Intel, entre otras.

ESTRATEGIAS

1. Integración de grupos de dirección, asesoría y operación

1.1 Integración del Grupo Directivo y del Staff Operativo Básico del LMMPE

2.1 Integración del Consejo Asesor Tecnológico Empresarial

En el anexo 8 se describen los mecanismos para integrar el Consejo Directivo del

LMMPE.

2. Administración de Obras e Instalaciones

2.1 Seguimiento a la terminación de las obras en la nave, cuartos limpios y demás áreas del LPPME

2.2 Promoción y seguimiento a las campañas para ampliar los fondos, conseguir donaciones adicionales de equipo y para la adquisición de los equipos adicionales requeridos

2.3 Seguimiento a la instalación y prueba de los equipos e instalaciones y la puesta a punto de los procesos de manufactura, caracterización y metrología

3. Desarrollo de Mercados e Integración de Servicios basados en las Ventajas de la Tecnología del INAOE

3.1 Planeación y Promoción

3.1.1 Planeación estratégica

3.1.2 Prospectiva tecnológica y de negocios

3.1.3 Promoción y vinculación

3.2 Desarrollo científico y tecnológico

3.2.1 Generación de conocimiento (desarrollo y prospectiva científica y tecnológica)

3.2.2 Desarrollo de aplicaciones (prototipos)

3.2.3 Formación de recursos humanos

3.3 Desarrollo de productos y servicios 14

3.3.1 Empaquetamiento tecnológico

3.3.2 Control de calidad

3.3.3 Producción

3.4 Transferencia de tecnología (TT)

3.4.1 Protección de propiedad intelectual

3.4.2 Análisis de modelo de TT

3.4.3 Comercialización

3.4.5 Prospectiva tecnológica

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4. FINANCIERAS

- 4.1 Apoyos gubernamentales (CONACYT, Gobierno Estatal, Fondos varios)

- 4.2 Socios en la iniciativa privada

- 4.3 Socios de organizaciones de educación y desarrollo científico y tecnológico

- 4.4 Apoyos de instituciones de soporte (incubadoras, TechBA, etc.)

 Roberto Jesus Rojas

CI:14908981

Asisgnatura: CAF

Fuente de información: www.inacep.mx.com

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XBanda de RF MEMS desfasadores para Aplicaciones Phased Array

Resumen --

En esta carta, El Desarrollo de una baja frecuencia de la Pérdida de radiofrecuencia (RF) microelectromecánicos (MEMS) 4-bit de XBanda desfasador monolítica se presenta. Estos circuitos microstrip se fabrican en 0,021 en la resistividad de grosor de silicio de alta y Basadas Están en una topología de la reflexión Mediante 3-Acopladores dB Lange. La pérdida de inserción de medios del circuito es de 1,4 dB con las Pérdidas de retorno >11 dB a 8 GHz. A lo mejor de nuestro conocimiento, esta es una Pérdida de más bajos reportados para X-banda desfasador y promete Reducir considerablemente el costo de diseño y construcción de matrices de fase. Índice de Términos -- De Baja Perdida, sistemas microelectromecánicos (MEMS), desfasadores, interruptores.

I. I

NTRODUCCIÓN

LOW-PERDIDA radiofrecuencia (RF) microelectromecánicos (MEMS) interruptores han DEMOSTRADO por una serie de grupos de investigación [1] - [4]. El siguiente reto ha estado en el diseño y fabricación integrados monolíticos desfasadores que el uso de los interruptores de MEMS de RF. Mientras que los dispositivos RF MEMS han velocidad de conmutación inherentemente más lento que los transistores de GaAs o diodos PIN, los dispositivos de oferta y Disminuir La pérdida de resistencia y PERMITEN diseños más pequeños que la novela de oferta y solución práctica para las matrices Basadas en el espacio por etapas [5]. Una serie de Topologías Están a disposicion de cambio de fase. Conmutada diseños de línea y de línea cargada REQUIEREN longitudes de línea y distribución tienden un ser grandes en XLa Banda [5]. Otra forma de Conseguir cambio de fase es cambiando de paso bajo y paso alto elementos de filtro, que requiere de grandes Normalmente Inductores monolitico. Una topología de suplentes, y el Utilizado Para este diseño, es un variador de fase de reflexión. Es más pequeño, tiene una amplia respuesta de la banda y es muy Adecuado para cambiar la geometría de RF MEMS.

II. C

IRCUIT DISEÑO

Para alcanzar nuestros objetivos, lo que Refleja topología Phase Shifter Fue elegido. Se utilizó la Construcción microstrip en 0.021-en-silicio de alta resistividad de espesor. Los conductores se Hicieron de 4 - Oro farfulló mthick. De Los interruptores sobre Tienen-Capacidad de 3 pF y fuera de la capacitancia Alrededor de 35 y ss. El tiempo de cambio es de 5 - s amplia. Cambiar Construcción y más detalles se describen en [3]. Los circuitos no REQUIEREN de corriente de reposo y por lo tanto se disipan muy poca energía. La topología de la reflexión requiere sólo interruptores de derivación, no se requiere de redes de adaptación, y Acopladores Utiliza Lange, resultando en un rendimiento de banda ultra-baja Pérdida de ancho.

Manuscrito recibido 22 de junio de 1999, revisado 13 de octubre 1999. Este trabajo Fue financiado por la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en VIRTUD de MAFET empuje III del Programa de Contrato N66001-96-C-8623. Los autores con el hijo de Raytheon Systems Company, Dallas, TX 75266 EE.UU.. Publisher Item Identifier S 1051-8207 (99) 10299-X. La topología de reflexión requiere la mitad de la longitud de la línea de transmisión de los tradicionales diseños de línea Conmutada para el desplazamiento de fase. Bits El circuito consta de dos secciones de reflexión 2-. Los 2 primeros bits sección está diseñada para cambiar los estados del tiempo: 0, 90, 180 y 270. El 2 de segunda sección poco cambia los estados corto: 0, 22,5, 45 y 67,5. Estas dos secciones se combinan para Producir un 4-desfasador poco de conmutación 0 a 337,5 en 22,5 pasos. El Funcionamiento del diseño es simple. La señal de RF se divide en el Acoplador de Lange, se propagan una Través unida y Puertos por la ONU directa 450 - m-línea de transmisión de ancho. La impedancia de la línea no tiene que ser 50. Mientras el reflejo visto por el Acoplador está Equilibrada de ambos puertos, las señales se suman en fase y no hay ninguna señal reflejada de nuevo a la entrada. La señal se propaga una Través de las líneas de retardo y se Refleja en un interruptor accionado o derivación de una línea en cortocircuito al final si se unactuated Todos los interruptores. Así, los interruptores, Durante el accionamiento, Proporcionar Cortos de RF. Si el corto se Refleja en los dos puertos es la misma, añadir las señales en fase y aparecera en la salida del Acoplador Lange. La referencia de fase, o 0, se Establece Cuando se accionan los dos primeros interruptores cortocircuito Las Líneas de retardo. A más largo 2-sección poco interruptores posterior Están separados por la línea de longitud equivalente a 45 por desplazamiento de fase a 10 GHz, por lo que la señal se propaga al 45 siguiente interruptor cortocircuitado, Refleja de la misma, Y así Proporciona un total de de 90 cambios de fase. En el caso de los más largos del Estado, EL CAMBIO ES NECESARIO Desde el final de la línea Puede Ser cortocircuitado DIRECTAMENTE Y al final Proporciona la base de RF. Así se OBTIENE el 270 por desplazamiento de fase Cuando todos los interruptores Están unactuated y la señal de RF se Refleja en el corto al final de la línea de transmisión. El enganche es el más crítico parte del diseño. La tolerancia de ancho de conductor y los espacios Deben ser para Controlados Dentro de unas pocas micras para su correcto Funcionamiento, de lo contrario las Pérdidas desajuste Importante y SE PUEDE Fácilmente llegar a 0,5 dB. Acopladores Son grandes Lange También es muy XEstablecer de banda y el ancho de las fichas. También son los elementos del circuito más perdidas, la medición de la Pérdida de inserción de 0.5 dB cada uno. Los interruptores Están en "la membrana caliente" de configuración, lo que significa que el voltaje se aplica a la membrana en lugar de a la línea de transmisión. Esto elimina la Posibilidad de Crear un canal de inversión en el sustrato de silicio, Que puede degradar sustancialmente las características de pérdidas de RF. RF Desde los interruptores REQUIEREN insignificante real, disociación DC-10 se Logra con-K-resistencias. A 10-pF bloqueo condensador Aísla el voltaje de control de interruptor de la conexión a tierra.

Cuanto más corta 2-Funciones de la sección poco el mismo, excepto el cambio de fase entre las 11.25 y se cambia la línea de transmisión es de 130 m de ancho, la misma anchura que los electrodos de los interruptores. La señal viaja 11,25, corto RF ve, se Refleja 11,25, y por lo tanto los resultados en el 22,5 cambios de fase. El más largo del Estado de Nuevo no necesita cambiar, como la línea de transmisión en corto al final. Los fragmentos más pequeños son mas difíciles de Como conseguir los cambios de fase y conmutadores son pequeños tienden una acumularse. Un condensador de pequeñas series se coloco en el más largo del Estado más allá de todos los interruptores. Su Reactancia reducir el cambio de fase, Lo Que Nos Permite realizar fÃsicamente La Línea de más de 11,25 para las restricciones de diseño. Los conmutadores También a escala más pequeña para ALIVIAR acoplamiento parasitarias.

III. C

IRCUIT UnSAMBLEA Y RESULTADOS

La fotografía en la figura. 2 muestra un 4 Reunidos fase Circuito Bit Shifter. El montaje del circuito requiere que todos los motivos para estar en condiciones de servidumbre en vías ya no están disponibles. Así, todas las líneas que REQUIEREN poner a tierra en los bordes de los chips. Los dispositivos se montan en chapa de oro placas portadoras Kovar conductora con epoxi. La guía de onda coplanar microstrip un hijo transiciones También montados con la resina hijo y soldadas à Cinta de La Entrada y salida para Facilitar la semi-automáticas de prueba. Como el espesor del sustrato es de 21 milésimas de pulgada, para Reducir la inductancia baja de los puentes de hasta 21 mils placa de soporte, pequeñas placas portadoras 20 milésimas de pulgada de espesor se colocan en las paredes de tierra de las fichas. Los bonos Resultantes hijo menos de 0.005 en de largo y no Causan problemas.

La medición de los circuitos se Realiza Mediante cascada Microtech Cumbre 10 000 Sonda de estación con un Analizador de Wiltron37369A rojo. Voltajes de control de 35-40 V estándar no se necesita ninguna de 15 pines de tarjetas de la sonda. La pérdida de inserción y de la Pérdida de retorno, y el rendimiento de fase de un circuito de 4-bit, respectivamente. La pérdida de inserción promedio Fue de 1,4 dB a 8 GHz, con una Pérdida de 1,7 dB de ancho de banda de más de 30%. La pérdida de retorno Fue dB para todos los 16 estados. La variabilidad de un chip Fue de 0,3 dB y un frecuencias más altas Fue cargado por la Pérdida de desajuste que ocurren DEBIDO a la variabilidad de la Asamblea. Fase de ejecución de 10 GHz Estaba Dentro de la Mitad del bit menos significativo, una Excepción de los 180 y 270 secciones, que Fueron un poco largo. El error de fase Fue ocasionada por la capacitancia parásita entre los puestos de conmutación y líneas de transmisión y Fácilmente Puede ser Fijado por el acortamiento de la longitud de línea. SE ESPERAN nuevas mejoras. Dado que los responsables Acopladores hijo de el aproximadamente 60% de Perdida Total, fuera de chip Acopladores Será diseñado sobre un sustrato de alúmina e integrados con los chips de silicio. Acopladores de alúmina se espera que la Pérdida de 0,2 dB menos que las construídas en el silicio. De Tecnología a Través de silicio También está llevando A Cabo para hacer el montaje más sencillo y para Reducir el tamaño del circuito.

Roberto Jesús Rojas

CI: 14908981

Asignatura: CRF

Fuente de información: www.math.cmu.edu.com

 

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RF MEMS para Lograr Conectividad Inalámbrica Universal:: Parte 1—Fabricación

La aplicación de la tecnología de sistemas microelectro-mecánicos (MEMS) está a punto derevolucionar las comunicaciones inalámbricas[1]. El hecho de que RF MEMS haga posible larealización de dispositivos pasivos superiores,tales como interruptores, condensadores conmutables (dedos estados), condensadores contínuamente variables, inductores, líneas de transmisión y resonadores, hace de esta tecnología un candidato primordial para la realización de un sin número de enseres inalámbricos operantes en las esferas del hogar / terrestre, móvil, y del espacio [2], tales como microteléfonos, estaciones base, y satélites. Las propiedades esenciales con las que estos sistemas son dotados son las de bajo consumo de potencia y reconfigurabilidad. Es por estas razones que se cree que RF MEMS ha de ser la tecnología clave para la realización de conectividad inalámbrica universal. En este contexto, el objetivo de este articulo es exponer el impacto y estado corriente de la aplicación de RF MEMS para realizar condensadores conmutables, condensadores variables e interruptores, particularmente en los tres elementos de este paradigma, a saber, microteléfonos, estaciones base, y satélites. En particular, se abordan asuntos tales como la justificación que motiva el uso de RF MEMS en el ámbito de sistemas inalámbricos, los requerimientos de los dispositivos impactados, la manufactura de grandes cantidades, el empaque, y su funcionamiento y confiabilidad.

La primera parte de este articulo se enfoca en las técnicas de fabricación (micromaquinado de superficie y de substrato) y sus limitaciones, comparando los mecanismos de activación mediante el uso de los cuales se pueden confeccionar dispositivos RF MEMS, y el empaque a nivel de dispositivo. La segunda parte se enfoca en desglosar el progreso e impacto de RF MEMS en sistemas inalámbricos, en particular, en microteléfonos, estaciones base, y aplicaciones para el espacio.

Fundamentos de la Tecnología RF MEMS

Fabricación

La tecnología de fabricación RF MEMS se basa en la disciplina, muy bien establecida, de la fabricación de circuitos integrados (CIs). De hecho, RF MEMS se puede entender a la luz del proceso convencional bi-dimensional de los CIs, el cual esta basado en fotolitográfica y engravado químico, y el cual consiste de los siguientes pasos fundamentales.

1) Se cubre el substrato con una barrera (usualmente SiO2

para un substrato de silicio).

2) Se cubre la superficie con un material polimérico sensitivo a la luz, llamado "photoresist" (PR).

3) Una foto-mascara (un plato de vidrio, uno de cuyos lados contiene un patrón de una emulsión o película metálica, se coloca sobre el substrato y el PR es expuesto a través de esta mascara a luz Ultravioleta (UV) de alta intensidad dondequiera que la mascara sea transparente. El PR es desarrollado mediante un proceso similar al utilizado para revelar películas fotográficas y puede ser de naturaleza positiva o negativa, obteniéndose uno de dos resultados:

1) Cuando los rayos UV interaccionan con un PR positivo, se debilita el polímero, de manera que cuando la imagen es desarrollada el PR expuesto a los rayos UV se disuelve transfiriendo así la imagen positiva de la mascara a la capa de PR.

2) Cuando la luz UV interacciona con el PR negativo, se fortalece el PR, de manera que cuando la imagen es desarrollada el PR no expuesto a la luz UV se disuelve, transfiriendo así la imagen negativa de la mascara a la capa de PR. La tecnología de fabricación RF MEMS esta basada en dos técnicas principales para moldear la tercera dimensión, a saber,

micromaquinado de superficie y micromaquinado de substrato. En el micromaquinado de superficie, Figura 2(a), películas delgadas de materiales son selectivamente añadidas, y  eliminadas del substrato. Los materiales de la película que eventualmente serán eliminados se denominan materiales de sacrificio, mientras que los que finalmente permanecen se denominan materiales estructurales. Por ejemplo, una viga voladiza se puede crear sobre un substrato de silicio mediante el deposito de SiO2 como capa de sacrificio, depositando polisilicio como capa estructural, definiendo el patrón o geometría de la viga en la capa de polisilicio, y finalmente disolviendo la capa de sacrificio debajo de esta. Este ultimo paso es llamado liberación ya que tiene como objetivo el liberar las estructuras mecánicas de modo que se puedan mover. Cuando un químico para engravado liquido es utilizadopara disolver la capa de sacrificio, sin embargo, uno debe asegurarse de que las fuerzas de resorte de las estructuras mecánicas superan las fuerzas de tensión de superficie del químico liquido. Si no es así, la liberación no ocurrirá completamente y las estructuras terminaran pegadas o al substrato o a otras estructuras adyacentes. Este fenómeno de adhesión puede también ocurrir durante la operación de dispositivos operados mediante fuerzas electrostáticas, en cuyo caso puede ser el resultado de un tirón violento ("pullin"). En el micromaquinado de substrato, estructuras mecánicas son creadas dentro de los confines del substrato,mediante la eliminación selectiva de material del substrato por técnicas de engravamiento / corrosión liquidas y secas, explotando así las razones anisotrópicas de corrosión de los diferentes planos cristalográficos en el substrato. La aplicación de MEMS en el contexto de sistemas integrados es de gran interés porque mediante la integración tri-dimensional (3-D) de estructuras mecánicas móviles en el mismo substrato que los circuitos electrónicos, se hace posible el producir sistemas altamente funcionales capaces de alcanzar niveles de funcionamiento imposibles  de obtener de otra manera, particularmente en el ámbito de tamaño, consumo de potencia, y costo. Las estructuras MEM 3-D en cuestión, pueden activarse mediante una variedad de mecanismos, tales como los que se derivan de fuerzas electrostáticas, electro térmico, piezoeléctricas, electromagnéticas, y electrodinámicas. Sin embargo, en el fondo, desde un punto de vista a nivel de sistema o funcional, e independientemente del mecanismo de activación, estas estructuras poseen dos pares de electrodos. A través del primero, se aplica una polarización d.c. para causar movimiento y un segundo par, los electrodos de conmutación o contactos, con el que existe la señal de radiofrecuencia (RF) manipulada. Cuando los dos pares están aislados uno del otro, la configuración se denomina relevador ("relay"). Por otro lado, si el d.c. y la señal RF comparten las mismas líneas de control, la configuración se denomina interruptor. Desde el punto de vista de un circuito, los relevadores pueden clasificarse como dispositivos de 4 terminales y los interruptores como dispositivos de 2 terminales. Sin embargo, es posible, cuando los conjuntos de terminales de polarización y RF comparten un potencial de referencia ("ground") en común, el tener un relevador de 3 terminales. Desde una perspectiva de diseño de circuitos, la naturaleza de la estructura de un dispositivo, sea este un relevador o un interruptor, es de mucha importancia. Esto es así porque, mientras que un relevador posee una aislamiento intrínseco entre los terminales de polarización y RF, un interruptor no. Por tanto, cuando se emplea la  configuración de interruptor, es necesario emplear un modo de desacoplar las señales de polarización y RF, por ejemplo, hay que utilizar una T de polarización ("Bias-Tee"). Estos conceptos pueden visualizarse examinando las estructuras fundamentales para relevadores e interruptores RF MEMS. En este articulo nos enfocamos en discutir el progreso e impacto sobre los sistemas inalámbricos de tres tipos de dispositivos RF MEMS de micromaquinado de superficie, a saber, condensadores conmutables (CC), condensadores contínuamente variables, e interruptores óhmicos. En lo que sigue, presentamos una comparación entre los distintos mecanismos de activación explotados en la confección de dispositivos RF MEMS.

Roberto Jesus Rojas

CI: 149089891

Asignatura: CAF

Fuente de información: www.STADTAUS.com

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