RTFIR

„RTFIR“ entwickelt eine neue, kosteneffiziente Fertigungstechnik und Technologieplattform für ungekühlte mikromechanische Ferninfrarot (FIR)- Bildsensoren und erschließt so diesen Schlüsselkomponenten für hochaufgelöste Wärmebilder neue Massenanwendungen. Im Vordergrund steht als Treiber die hochvolumige Anwendung in zukünftigen intelligenten Kfz-Nachtsichsystemen zur Verbesserung der Sicherheit von Lebewesen im Straßenverkehr.

Für geringe Sensorkosten setzt RTFIR technologisch konsequent auf Prozesse und Funktionsmaterialien mit durchgängiger CMOS-Fertigungskompatibilität. Opferschichtprozesse für rausch-/stressärmere Funktionsschichten:

  • Mikromontagetechniken auf Waferebene
  • Integration Mikrooptischer Komponenten
  • Nano-Absorberschichten und Konzepte zur verbesserten thermischen Isolation der Pixel sind Bausteine für hohe Funktionalität und Empfindlichkeit kosteneffizienter FIR-Arrays

Ziele

Quelle: IMS Chips

Mikromechanische Fern-
infrarot (FIR)- Bildsensoren für hoch aufgelöste Wärme-
bilder sind Schlüssel-
komponenten für neue zivile Massenanwendungen, wie z.B. in der Kfz-Nachtsicht (Fußgängerschutz) und der Sicherheitstechnik (Überwachung), sowie für innovative Produkte in der Industrie- und Prozesstechnik, der Energie-, Umwelt- und Medizintechnik. Für ungekühlte FIR-Module wird ein beträchtliches Marktvolumen von 2,3 Mrd. US$ (ab 2012) mit erheblichem Wachstumspotenzial (CAGR 18%; Kfz sogar >50%) prognostiziert. Voraussetzung ist jedoch ein verbesserter Zugang zu den ursprünglich in den USA für Militär entwickelten Arrays (Exportbeschränkung) und vor allem die drastische Reduktion der sehr hohen Bildsensorkosten derzeitiger Sondertechnologien. Hierzu sind völlig neue Technologieansätze erforderlich, die kompatibel mit Massenfertigungstechnologien der Halbleitertechnik sind. Um die zukünftigen Massenmärkte zu erschließen, entwickelt das Projekt RTFIR neue mikro- und nanosystemtechnische Prozesse.

Quelle: IMS Chips

Das Förderprojekt adressiert erstmals die hochvolumige Fertigung wettbewerbs-
fähiger Wärmebildsensoren in Deutschland und entfaltet erhebliche Hebelwirkung durch eine breite Ver-
fügbarkeit dieser Schlüssel-
komponente für die vielfältigen
Systemapplikationen bei OEMs und KMUs.

RTFIR setzt technologisch konsequent auf Prozesse und Funktionsmaterialien mit durchgängiger CMOS-Fertigungs-
kompatibilität um die Funktions- und Kostenziele zu erreichen. Neue Opferschichtprozesse für rauschärmere und stressarme Funktionsschichten auf der Basis von Silizium, Mikromontagetechniken auf Waferebene, Nano-Absorber-
schichten und Konzepte zur verbesserten thermischen Isolation der Bildelemente sind die Bausteine für hohe Funktionalität und Empfindlichkeit neuer kosteneffizienter FIR-Arrays. Darüber hinaus wird in RTFIR mit der Entwicklung eines kostengünstigen Massenfertigungs-
prozesses für FIR-Optiken auch der zweite Kostentreiber für Thermografie adressiert.

Lösungen

Quelle: IMS Chips

Nach erfolgreicher Konzept-
phase, in der die geeignetsten technologischen Lösungs-
ansätze identifiziert und deren Umsetzbarkeit auch im Hinblick auf die Patent-
situation bewertet wurde, was dann zu einem Gesamt-
konzept führte, sind die ausgearbeiteten Prozess-
flüsse nun in der Umsetzungs- und Erprobungsphase und der Auswerte-IC wird parallel dazu entwickelt.

Die Kerntechnologien sind:

  • MEMS-Technologieplattform für kostengünstige ungekühlte FIR-Bildsensoren von mittlerer bis hoher Auflösung
  • Kostengünstige Fügetechnologie für Vakuumverpackung und Chipkontaktierung
  • Kostengünstiger, massenfertigungstauglicher Prozess zur Herstellung von FIR-Optiken