InterConnect Jaargang 1,nr.1,halfjaarlijks/februari 1997
Jan Wauters RVG
Woord vooraf IMEC werd in 1984 als interuniversitair micro-elektronica centrum opgericht door de Vlaamse Regering. Het doet wetenschappelijk onderzoek dat de industriĂŤle noden 3 tot 10 jaar voorafgaat. Het werkt wereldwijd samen met de beste bedrijven op het gebied van de technologie, de ontwerpmethoden en de toepassingen van micro-elektronica. Over deze samenwerkingsverbanden en onderzoeksresultaten berichten we u in de Engelstalige newsletter die een internationale verspreiding kent. IMEC beschikt over een grote know-how die zeker beter kan aangewend worden in het Vlaamse bedrijfsleven. De aanwezige kennis kan aanleiding geven tot een belangrijke verbetering van een product of kan de basis zijn van een nieuw product. Dit wordt geĂŻllustreerd door de samenwerking met meer en meer Vlaamse bedrijven. In 1996 waren er reeds 50 Vlaamse bedrijven die een samenwerking met IMEC opstartten. Daarnaast heeft IMEC reeds meer dan 10 spinoff bedrijven opgericht. Een eerste vereiste om te kunnen samenwerken is dat de bedrijven een betere kennis hebben van wat onze know-how is. Dit is de reden van deze nieuwsbrief die tweemaal per jaar zal verschijnen. We willen niet alleen onze activiteiten wat uitgebreider toelichten, maar ook telkens voorbeelden geven van samenwerkingen met Vlaamse bedrijven. Regelmatig zullen ook infonamiddagen georganiseerd worden die in de IMEC nieuwsbrief worden aangekondigd . Gezien onze interuniversitaire werking zullen mogelijkheden van samenwerking met de Vlaamse universiteiten ook aan bod komen. Ik hoop dat deze nieuwsbrief een aanzet zal zijn tot een groeiende interactie met de Vlaamse industrie. Prof. R. Van Overstraeten Algemeen directeur
Intelligente camera's Allerlei monitoringssystemen maken meer en meer gebruik van sensoren die een fysische grootheid (licht, temperatuur,...) omzetten in een elektrisch signaal. In IMEC worden beeldsensoren ontwikkeld op basis van standaard CMOS-procestechnologieën, waarbij de sensoren geïntegreerd worden met de elektronica die de signalen verwerkt, zogenaamde "intelligente camera's". Alhoewel CMOS-camera's de klassieke CCD-camera wellicht nog niet zullen vervangen in toepassingen waar een zeer hoge beeldkwaliteit vereist is, zijn er unieke toepassingen waarvoor dergelijke intelligente camera's beter geschikt zijn.
Silicium is de stof die bij uitstek aangewend wordt voor de productie van geïntegreerde schakelingen. De fysische eigenschappen van silicium laten toe om zichtbaar licht in het golflengtegebied van 400 tot 1100 nm te detecteren. Dit is het zichtbare en nabij infrarode (IR) deel van het elektromagnetische spectrum. Siliciumgebaseerde, lichtgevoelige sensoren kunnen veelal ontwikkeld worden met standaard IC-productieprocessen. De voordelen van standaardprocessen liggen voor de hand: ze zijn commercieel beschikbaar en dus vrij goedkoop. Daarenboven is het ontwikkelingsrisico laag omdat men de productieprocessen goed onder de knie heeft. Maar soms zijn aanpassingen aan het proces nodig om de gewenste eigenschappen te creëren. IMEC is op beide terreinen actief. Zo wordt bij IMEC het productieproces aangepast voor vereisten als kleurfilters, lage temperaturen (tot -271.4 oC), pseudo-monolithische IR sensoren,... . Bij de moderne camera wordt het beeld opgenomen op een module die bestaat uit een 2D-matrix van beeldpunten ("pixels"). Elk beeldpunt is in feite een geïntegreerd circuit dat uit een rij van fotosensor-sites bestaat waarin fotonen in een elektrische lading omgezet worden. De hoeveelheid lading is evenredig met het aantal fotonen en de lading wordt geaccumuleerd tot het moment van uitlezing. Elke site (of beeldpunt of pixel) slaat die lading op in een soort MOS (Metal Oxide Silicon) transistor. Na een bepaalde belichtingstijd worden de pixels uitgelezen door bepaalde spanningen aan te leggen aan de transistoren. CCD Bij de meeste camera's is de sensor gebaseerd op de CCD-procestechnologie. CCD staat voor Charge Coupled Device; zij biedt een hoge beeldkwaliteit, maar heeft toch enkele nadelen wanneer ze toegepast wordt in machinevisiesystemen. Naast het vaste aantal beelden per seconde (25 tot 30 voor standaardvideo) is de wijze van uitlezing dikwijls een nadeel voor de snelheid. De beeldpunten worden namelijk uitgelezen door een klokprocedure waarin een serie spanningen wordt aangelegd op een zodanige manier dat de ladingspakketjes rij per rij doorschuiven, in een serieel schuifregister. Dat schuifregister dient dan serieel te worden verstuurd, lading per lading. De CCD-technologie heeft nu zowel de markt van de camcorders als professionele televisiecamera's veroverd. Jaarlijks worden tientallen miljoenen van deze circuits geproduceerd. Ze vinden hun weg ook in copieertoestellen, faxen en scanners. Tenslotte treft men CCD's ook aan in moderne radiografietoestellen, sterrenkijkers en chemische analyseapparatuur. De CCD-procestechnologieën die bij IMEC ontwikkeld werden zijn onder meer hybride IR CCD's, een lineaire kleuren CCD-camera en de productie van een 1024 x 1024 pixels (10 micron per pixel) CCD chip. (Illustraties zullen spoedig beschikbaar zijn) Figuur : CCD met 1024 x 1024 pixels gefabriceerd in een 1,25 m IMEC CCD proces (foto). Vermits de CCD-technologie enkel geschikt is voor CCD-beeldopnemers wordt ze wereldwijd slechts door een tiental bedrijven aangeboden. Het gevolg is een dure technologie, duurder dan bijvoorbeeld CMOS-technologie die door honderden bedrijven wordt aangeboden. Andere nadelen zijn de specifieke vorm en architectuur van de CCD sensor die heel dikwijls beperkingen opleggen aan de implementatie ervan. CMOS sensoren De CMOS-technologie is nu het werkpaard van de halfgeleidertechnologie. Meer dan 90% van alle circuits worden heden ten dage in CMOS vervaardigd. Ze is nu zelfs zo ver ontwikkeld dat ook grote beeldopnemerchips mogelijk zijn waarbij elke pixel met CMOS-procestechnologie geproduceerd is. Het aantal mogelijke beeldpunten wordt zelfs
vergelijkbaar met de meest geavanceerde CCD-camera's. CMOS staat voor "Complementary MOS" en refereert dus naar circuits waarin p-type MOS en n-type MOS samen in één circuit zitten. CMOS is niet alleen een wijd verspreide en relatief goedkope technologie, maar het wordt nu ook mogelijk om CMOS-camera en (programmeerbare) elektronica te integreren op éénzelfde chip. Met elektronica bedoelen we dan de sturing en bewerking van elk sensorsignaal van elke pixel tot een bruikbare elektrische puls met eventueel digitalisatie op de chip. Een ander belangrijk voordeel ten opzichte van CCD's is de rechtstreekse adressering van elke pixel waardoor de snelheidsbeperking geen probleem meer is en het mogelijk wordt om slechts een deel van het beeld uit te lezen. Dit laatste is dikwijls heel interessant bij machinevisiesystemen waar men slechts geïnteresseerd is aan een bepaald deel van een scène waarvoor men de informatie zo snel mogelijk wil updaten. De flexibiliteit van de sensor vindt men terug in het controlesysteem waarbij de sensor in feite deel is van een terugkoppelingscircuit: aan de hand van de informatie van vorige beelden worden de parameters (uitleesvenster, resolutie,...) continu bijgestuurd. Voordelen van integratie De sensormodule, of in dit geval zelfs de ganse camerachip, kan aangewend worden als een "zwarte doos": de gebruiker kan op die manier gemakkelijker complexe systemen ontwerpen. Verder moet men zich geen zorgen meer maken over de interface tussen de camerachip en elektronica en wordt het ganse systeem dus veel betrouwbaarder (en goedkoper!). IMEC heeft ondermeer CMOS-beeldopnemers ontwikkeld met op de chip analoog naar digitaal omzetters (ADC), frequentiefilters en geïntegreerde belichtingscontrole. De hedendaagse Europese markt De industriële visiemarkt is een markt die reeds in de jaren '70 haar oorsprong kent, maar nu pas echt volop aan het ontwikkelen is. De grote trends zijn voornamelijk enerzijds een toenemende specialisatie naar de ontwikkeling en productie van componenten van visiesystemen, en anderzijds een focusering van service voor specifieke toepassingen en industriële sectoren. In de tweede helft van 1994 is de visiesector samen met de rest van de Europese industrie uit de recessie gekomen. De vraag naar visiesystemen zal trouwens toenemen tussen nu en 2000 door de verhoogde automatisatie van producten, hogere eisen aan de productkwaliteit en de vraag naar steeds krachtiger en veelzijdiger visiesystemen. Daarenboven beginnen de gebruikers meer en meer vertrouwd te raken met industriële visie, en laat de ontwikkeling van gebruiksvriendelijke GUI-systemen (Graphical User Interface) meer eigen programmatie toe. De elektronica- en elektriciteitsmarkt is de grootste sector voor industriële visiesystemen. De "mechanische engineering" sector gebruikt visiesystemen vooral voor karakterherkenning en geleiding en vormt de tweede belangrijkste markt. Opmerkelijk is wel dat in het kleine marksegment van de pharmaceutische industrie hoge verwachtingen gesteld worden vermits automatische inspectie nu effectief wettelijk verplicht is geworden. De Europese markt van industriële systemen situeert zich voor meer dan één derde in Duitsland met een verkoopcijfer van 113 miljoen USD in 1994. Voor België en Luxemburg samen bedraagt dit 9 miljoen USD. Marktstudies verwachten een blijvende voorsprong voor Duitsland in de periode 1994-1998, terwijl voornamelijk Nederland, Frankrijk en Scandinavië de meeste groei zullen kennen. De totale Europese verkoopscijfers zullen groeien van 313 miljoen USD in 1994 tot 546 miljoen USD in 1998. In het Europese marktaandeel per productgroep is de meest opvallende stijger de "board-level" producten, producten die reeds een aantal componenten samen op 1 board bevatten, zoals de intelligente camerachips. Daarnaast vormt de 1D- en 2D-metrologie een aanzienlijk segment van de markt, en kent de 3D-metrologie een snelle groei (bvb. bij Philips). (Illustaties zullen spoedig beschikbaar zijn) (figuur met de verdeling per sector (a) en (b) per toepassing) Bronnen: Frost en Sullivan Tenslotte gaan we even dieper in op enkele voorbeelden van nieuwe toepassingen met intelligente camera's. De videotelefoon voor doven Eén van de interessante IMEC-toepassingen van CMOS intelligente camera's vindt men terug in het IBIDEM project, gesteund door de Europese Commissie, een chip voor een videotelefoon voor doven en slechthorenden. De chip, de Fuga18, bevat meer dan 8000 lichtgevoelige beeldpunten die zich op concentrische cirkels bevinden (zie foto). De buitenste 56 cirkels bevatten evenveel beeldpunten die naar buiten toe steeds groter worden. Hierdoor heeft deze beeldopnemer een hoge resolutie in het centrum en een lage resolutie aan de rand. Waarom is dit nodig? Wel, cruciaal in deze toepassing is de beperking van de hoeveelheid informatie van een groot beeldvlak die doorgestuurd dient te worden vermits ze over de standaard telefoonlijnen moet gaan. Door de beperking van het aantal beeldpunten kan toch een beeldsnelheid van 10 à 15 beelden per seconde gehaald worden. Zonder deze speciale geometrie zou men meer dan 300.000 beeldpunten nodig hebben! De resolutie"beperking" is geen probleem want de essentiële informatie zoals mond (liplezen) en handen (gebarentaal) bevinden zich toch vooral in het centrum van het beeld. Het is onmogelijk om een dergelijke camera te verwezenlijken in een CCD-technologie. (Illustaties zullen spoedig beschikbaar zijn)
(foto) De Fuga18 CMOS camerachip voor de IBIDEM-videotelefoon van 8mm heeft 76 cirkels van (max.) 128 pixels. Hij heeft geen op-chip ADC maar wel automatische belichtingsregeling. "Botsingstijdmeters" Binnen het Europese ESPRIT-VISTA project heeft IMEC een beeldopnemer gefabriceerd en getest die een onderdeel is van een kleine, intelligente camera die continu meet binnen welke tijd de camera zal botsen met een voorwerp dat zich in zijn gezichtsveld begeeft. De VISTA-sensorchip bestaat in dit geval uit een matrix van 72 lineaire beeldopnemers met 1kHz beeldfrequentie met twee 10 MHz flash-ADC's op de chip geïntegreerd. De camera registreert optisch het voorwerp en een algoritme berekent voortdurend de botsingstijd. Het Vlaamse bedrijf Krypton is eveneens bij dit project betrokken. De toepassingen situeren zich vooral binnen de robotica- en automobielindustrie. En verder... CMOS-beeldopnemers kunnen op dit moment wat de beeldkwaliteit betreft nog niet concurreren met CCD's. Echter in toepassingen waarin de beeldkwaliteit van minder belang is, maar prijs, vermogensverbruik, flexibiliteit, snelheid en op-chip beeldverwerking een belangrijke rol spelen, zal CMOS niet alleen CCD verdringen, maar ook talrijke nieuwe toepassingen voor beeldopnemers mogelijk maken. Op IMEC werken we vooral in het domein van de industriële toepassingen van beeldvorming: automatische inspectie, autonome voertuigen, sensoren voor textielverwerkingsmachines, robotica, procesautomatisatie en metrologie. Onlangs heeft IMEC samen met de firma ICOS het bedrijf C-Cam Technologies opgericht dat de CMOS-beeldopnemers, door IMEC en ICOS ontwikkeld, zal commercialiseren. Tenslotte vermelden we nog dat de meest recente ontwikkelingen bij IMEC zich toespitsen op het genereren van ondermeer kleurenbeelden, nieuwe types actieve pixelsystemen en programmeerbare camera's.
•
C-Cam Technologies Begin 1996 richtte IMEC samen met ICOS Vision Systems nv het bedrijf C-Cam Technologies op met de bedoeling de IMEC CMOS-beeldopnemertechnologie te commercialiseren. C-Cam Technologies, gevestigd te Leuven, verkoopt nieuwe en gebruikersspecifieke CMOS-gebaseerde beeldsystemen voor machinevisie toepassingen. De serie van beschikbare FUGA chips zijn echter inzetbaar voor een brede waaier van toepassingen waar snelheid, systeemkosten, robuustheid en dynamisch bereik van groot belang zijn. Het gamma C-Cam producten behelst zowel de "bouwstenen", namelijk sensoren en cameracomponenten, als complete camera's gebaseerd op die sensoren. De FUGA15 sensor is een matrix sensor van 512 x 512 pixels, verpakt in een 15x15 mm behuizing. Hij bevat een analoog naar digitaal convertor (ADC) en versterker voor automatische belichtingscontrole.Variaties op dit model, zoals nabij-IR en kleuren, zijn eveneens beschikbaar. De FUGA15 camera bevat de sensor, een analoog circuit en vatting voor een standaardlens, en een connector (naar een PC). De FUGA16 sensor is een lijnsensor van 2048 pixels, met op-chip beeldverwerkingsfuncties, zoals de detectie van de breedte of positie van een optische projectie van een object. Een variant hierop is de FUGA17, een lijnsensor met 512 pixels. Hij is slechts 7 mm breed en past in een standaard 16 pins DIP-behuizing. Kenmerkend voor deze sensor is zijn instelling , naar keuze, voor hoog dynamisch bereik of grote signaal/ruis-verhouding. Een volledig ander type is de FUGA18, een circulaire sensor (en camera) die slechts 8x8 mm groot is (zie tekst voor meer uitleg). Tenslotte vermelden we nog de FUGA19 sensor, een matrixsensor, met 152 rijen van 1920 grote (26,4 micron) pixels die gevoelig zijn aan nabij-IR licht. Door zijn grote afmetingen is hij bij uitstek geschikt voor directe projectie van objecten door een puntbron. Voor meer informatie: C-Cam Technologies, Esperantolaan 9, 3001 Heverlee, tel. 016/39 83 00 fax 016/39 83 01 e-mail j.ardies@club.innet.be
Draadloze communicatie: “spread-spectrum”-chips Computernetwerken, mobiele telefoons, ..., het zijn maar enkele voorbeelden van de opmars van draadloze communicatie. IMEC heeft een serie direct-sequence spread-spectrum chips ontwikkeld, zoals de DIRAC, PMCM en ASTRA die de kern zijn voor nieuwe commerciële componenten, met name in mobiele communicatie en draadloze LAN's. De wereld van vandaag ondergaat één van de grootste revoluties in draadloze communicatie, die van de persoonlijke communicatie. Alhoewel walkie-talkies en semafoons reeds een aantal jaren bijna "gemeengoed" zijn geworden, is de vraag naar nieuwe draadloze communicatiemiddelen de laatste jaren sterk toegenomen, denken we maar aan mobiele telefoons (GSM) en binnenhuis draadloze telefoons. Tegenwoordig worden de signalen digitaal verwerkt en doorgezonden ("Digital Signal Processing"). Dit maakt het mogelijk om tegelijk robuuste en kleine, lichtgewicht systemen te bouwen, die bovendien weinig vermogen vragen. Dit laatste is van cruciaal belang voor mobiele systemen. Een nieuwe trend in draadloze communicatie is het “spread-spectrum”principe. Eigenlijk bestaat deze techniek al een aantal jaren in militaire apparatuur waar veiligheid van datatransmissie en -ontvangst topprioriteit is. De sterke technologische evolutie in chip-integratie maakt het nu pas mogelijk om deze techniek te gebruiken in mobiele communicatie. IMEC verricht onderzoek naar de implementatie van “direct-sequence spread-spectrum” (DSSS) technieken in geïntegreerde chips voor tal van toepassingen. Spread spectrum DSSS is een digitale modulatietechniek waarin een digitaal signaal gespreid wordt over een brede frequentieband, zó dat het er uitziet als ruis. Dit wordt gedaan door elke databit op te breken in meervoudige subbits die dan gecodeerd worden met een pseudo-willekeurige sequentie. Verschillende communicatiekanalen worden onderscheiden door verschillende zogenaamde orthogonale codes te gebruiken, namelijk via CDMA (Code Division Multiple Access) : de ontvanger heeft dezelfde code als de zender en correleert het ontvangen, gespreide signaal met de ontvanger"sleutel", uniek aan die ontvanger. Hierdoor hebben meerdere gebruikers tegelijkertijd toegang tot eenzelfde frequentieband.
gewoon signaal
amplitude DSSS-signaal ruis frequentie Wat zijn nu die voordelen? Vooreerst kan een spread-spectrum systeem bestaan naast andere smalbandige en interfererende signalen. Met andere woorden, het signaal is veel robuuster tegen storingen veroorzaakt door andere signalen. Daarbij komt dat een DSSSsignaal er uitziet als (pseudo-)ruis. Alleen de gebruiker die de code kent, kan het signaal extraheren uit het signaal dat er op het eerste-gezicht uitziet als "chaos". Een andere, heel belangrijke eigenschap is dat vele communicatieverbindingen met DSSS naast elkaar kunnen bestaan zonder elkaar te storen (door die fameuze orthogonale codes). Om nog even terug te komen op die robuustheid: naast het feit dat interferentie met andere signalen minimaal of quasi onbestaand is, zijn DSSS-signalen ook veel minder gevoelig aan interferentie van signalen van dezelfde bron die door weerkaatsing een ander pad volgen en normalerwijze ook storend zouden interfereren. Qua veiligheid scoort dit systeem heel goed: het leger heeft deze techniek in hun apparatuur geïntroduceerd om moedwillige interferentie met een stoorzender ("jammer") te ontlopen, alsook om afluisteren onmogelijk te maken.
Licenties Recentelijk werd een deel van de ISM band, meerbepaald het microgolfgebied van 2.4000 tot 2.4835 GHz, licentievrij gemaakt. ISM staat voor "Industrial Scientific and Medical". Deze ISM band was dus oorspronkelijk bedoeld voor draadloze communicatie van industriële, wetenschappelijke en medische apparatuur. De openstelling van de ISM-band voor spread spectrum communicatie heeft een enorme impact op de draadloze technologie. Zo is het voor een bedrijf bijvoorbeeld voldoende om zijn computernetwerken draadloos uit te breiden zonder voor elke installatie een nieuwe licentie van de betreffende band te moeten aanvragen. De Europese markt Naast de significante groei van de draadloze communicatiemarkt in Europa, neemt het aandeel van spread spectrum in de periode 1993-1997 met 13% toe. De statistieken laten trouwens ook een sterke groei zien voor IR draadloze communicatie en andere technologieen, ten nadele van de smalbandige RF technologie. Ontwikkelingen bij IMEC In de divisie VSDM (VLSI Systems and Design Methodologies Division) doet IMEC onderzoek naar nieuwe ontwerpmethodologieën die toelaten om digitale, reële-tijdsystemen op-chip te realiseren. De ontwerptechnologie omvat zowel de methodologie om die systemen te ontwerpen, als de CAD-software en hardware/softwarebibliotheken. Daarnaast onderscheiden we de "Telecom-groep" die zich bezig houdt met de toepassingen van die ontwerptechnologie voor telecommunicatie en instaat voor een continue feedback naar de ontwikkelaars van die methodologieën. In de voorbije jaren werkte VSDM aan een familie van DSSS ASIC's (Application Specific Integrated Circuit). In de huidige systemen zijn de frequentiespreider, correlator, filters en convertoren geïntegreerd op één chip. In één geval is er zelfs een (ARM6) microprocessor ingebouwd . De chip is in sterke mate programmeerbaar zodat ze in een brede waaier van toepassingen kan gebruikt worden. Deze ASIC's zijn reeds geïmplementeerd in een aantal mobiele satellietterminals maar ze zijn ook geschikt voor een industrieel netwerk. Daar komt bij dat het ontwerp toelaat om snel afgeleide ASIC's te genereren, waarbij bijvoorbeeld snelheid, vermogensverbruik of programmeerbaarheid verschillen. Sirius Communications, een recente IMEC spin-off, commercialiseert deze producten die ontwikkeld werden en worden uit O&O resultaten van IMEC. Draadloze computernetwerken Momenteel onderzoekt men bij IMEC naar de mogelijkheid van draadloze LAN's (Local Area Network) met grote communicatiesnelheden. De gebruiker eist voor zijn computerverbindingen natuurlijk eerst en vooral een hoge snelheid (100 Mb/s of meer), maar evenzeer absolute betrouwbaarheid. Hier wordt een foutenpercentage op de datastroom van 106 of beter vooropgesteld. Het bereik van het netwerk is typisch 100 m. Spread spectrum, met zijn robuustheid voor binnenshuisgebruik (denk terug aan de weerkaatsingen), is hier een zeer goede keuze. Van GSM naar satelliet Met het oog op telefoonaansluitingen in afgelegen gebieden ontwikkelen we een DSSS modem die een GSM basisstation draadloos zal verbinden met zijn MSC (Mobile Services Switching Center) via satelliet. Bij een GSM netwerk is het te bestrijken gebied opgedeeld in cellen met een diameter van 300 m tot 35 km. Elke cel heeft een zender/ontvanger, BTS (Base Transceiver Station) die naast de gesprekken binnen de cel, de interface verzorgt met een BSC (Base Station Controller). Een aantal cellen zijn op hun beurt gegroepeerd in een cluster, waar een MSC de controle binnen de cluster verzorgt, evenals de verbinding met andere MSC's en het vaste telefoonnetwerk. Het is nu precies die verbinding die in afgelegen gebieden waar bekabeling niet rendabel is, ideaal via satelliet zou zijn. Hiervoor moet een ISDN-signaal (Integrated Services Digital Network) van 144 kb/s verstuurd worden. Dit signaal zullen we spreiden over een brede band (40 MHz) om voldoende robuustheid te bekomen. Daarenboven biedt de DSSS de toelating tot vele gebruikers tegelijkertijd op het net. (Illustraties zullen spoedig beschikbaar zijn) (figuur verbinding GSM - MSC schematisch weergegecen) Het is niet mogelijk om alle toepassingsdomeinen op te sommen, maar we besluiten met de vermelding dat eveneens onderzoek wordt verricht naar nieuwe ASIC's voor referentie-grondstations, die als ultra-preciese referentiepunten gebruikt worden voor plaatsbepalingen op minder dan 1 m nauwkeurig. Hierbij worden de signalen van de Russische GLONASS- en Amerikaanse GPS-satellieten gecombineerd en vergeleken met de signalen die ontvangen worden van het dichstbijzijnde referentiestation op de grond.
•
Sirius Communications: DSSS transceiver chips op de markt IMEC heeft een hele familie ASIC chips ontwikkeld die in spread-spectrumsystemen gebruikt kunnen worden, gebruik makend van de direct-sequence spread-spectrummethode (zie tekst voor uitleg). De PMCM (Programmable Mobile Communications Modem) is een digitale zender-ontvanger chip die aan 10 Mchips/s opereert Hij maakt gebruik van CDMA (Code Division Multiple Access) voor de codering en zoals de naam reeds zegt, is in sterke mate flexibel. De ASTRA (Advanced Spread Spectrum Transceiver ASIC) is het hoge-snelheids, laag-vermogen broertje van de PMCM die aan 11,75 Mchips/s opereert. Tenslotte is er ook de DIRAC-chip (Direct Sequence Integrated Receiver with ARM core), een hooggeïntegreerde ontvanger waarin een 32-bit ARM RISC-processor geïntegreerd is. Hij is uitermate flexibel voor parameterinstellingen, en combineert een complete receiver met de downconversie-, demodulatie-, despreading-, data-extractie- en gebruikersinterface-taken, alles op dezelfde chip. Sirius Communications, een bedrijf opgericht in 1996 als spin-off van IMEC, commercialiseert deze chips en ontwerpt ook nieuwe CDMA chips op maat. Afzetmarkten zijn in de eerste plaats de industriële communicatie en satellietcommunicatie, maar ook draadloze LAN's en multimedia staan op het verlanglijstje. Op 4 november jongstleden verkreeg het bedrijf de "Fonds Jonge Ondernemers 1996" prijs van de Koning Boudewijnstichting in Brussel. De prijs is in de eerste plaats een erkenning van het grote potentieel van het bedrijf en de verwezenlijkingen tot dusver. Daarnaast zal de consultancy prijs, ter waarde van 200.000 BEF, Sirius Communications in staat stellen om, extern, professionele experts aan te spreken en advies in te winnen met betrekking tot het sluiten van "waterdichte" internationale contracten. Dit jaar waren meer dan 130 kandidaten die hun project indienden bij de Koning Boudewijnstichting. Selectie gebeurde op basis van de kwaliteit van het businessplan, het profiel van de kandidaat, de technische know-how van de producten en service en de gesprekken met de Jury. Sirius Communications, Wingepark 51, B-3110 Rotselaar, tel. 016/44.44.02, fax 016/44.54.81 e-mail mulier@sirius.be website http://www.sirius.be
FUSE, het First Users Action programma van de Europese Commissie Hoe meer bedrijven stimuleren om elektronische componenten te incorporeren in hun producten In januari '96 heeft de Europese Commissie een nieuw programma, "First Users Action Program", opgericht dat tot doel heeft bedrijven te stimuleren om meer elektronische componenten te gebruiken in hun producten. De nadruk ligt hierbij op een actie voor de eerste gebruikers van een - voor hen - nieuwe technologie voor dergelijke componenten. Het bedrijf verhoogt hiermee de competitiviteit van het product, en verkrijgt tegelijkertijd de nodige know-how van en ervaring met nieuwe technologieën voor verdere procesontwikkeling en productie. Het "First Users Action" programma steunt projecten ingediend door individuele bedrijven, eventueel in samenwerking met externe dienstverleners van eigen keuze, en die typisch één jaar duren (maximaal 18 maanden). De toegevoegde marginale kost van de First User voor dit applicatie-experiment kan ingediend worden in de aanvraag, zoals licenties, training,... tot en met het testen van het prototype van de component. De totale kost van een project kan tot 7 miljoen BEF oplopen, en de financiering is 100% op basis van subsidiëring, en dus niet terugbetaalbaar. De overdracht van know-how gebeurt door de uitvoering van een zogenaamd applicatie-experiment, de kern van het project, waarin de First User de geschikte component specifieert die ontworpen en getest kan worden met behulp van de nieuwe technologie. Voorwaarde is dat de component relevant dient te zijn voor de toekomstige productie indien succesvol. "Technology Transfer Nodes" zullen zorgen voor technische assistentie en uitwisseling van ervaringen tussen deelnemende First Users op internationaal vlak. IMEC werd aangeduid als Technologie-Transfer-Node voor België. Als voorbeeld geven we het getuigenis van de firma ICI (Imperial Chemical Industries), een bedrijf dat bij de top 5 van de chemische bedrijven in de wereld hoort, met een jaarlijkse omzet van meer dan 500 miljard BEF. Het bedrijf is actief in een brede waaier van activiteiten: bulkchemicaliën, plastics, verfproducten, polyurethanen,... en explosieven. ICI produceert zowel explosieven voor de mijnbouw, als initiators. De laatste worden gebruikt in de ruimtevaart, airbags, brandbeveiliging en beveiligingssystemen. De afnemers van de Security Systems Group van ICI zijn voornamelijk te vinden in de financiële sector voor de bewaking van waardepapieren e.d. . In eerste instantie ontwikkelden ingenieursstudenten, als thesiswerk, een ASIC voor ICI, die zo succesvol was dat ze, na enkele kleine aanpassingen, in productie werd gebracht en meer dan 10.000 eenheden verkocht werden. Recentelijk is, met de hulp van het FUSE project, het ontwerp van een nieuwe generatie ASIC gestart. De bedoeling is om een ontvanger op batterijen te produceren die de kern zal zijn van een miniatuuralarmsysteem. De ASIC (een gemengd analoog-digitaal ontwerp) zal bijna de ganse ontvanger bevatten (versterker, laagfrequentfilter, digitaal filter, decoder). Cruciaal hierin zijn de eisen voor laag-vermogenverbruik, lange levensduur en ontvangst van laagfrequente signalen. De laatste deadline voor het indienen van een project was oorspronkelijk 18 december, doch deze zal verlengd worden. De data zijn nog niet bekend. Meer informatie aangaande het FUSE programma kan bekomen worden bij: TTN contact België: Bart De Mey IMEC, Kapeldreef 75, B-3001 Leuven Tel. 016/28.12.49 Fax 016/28.15.84
KMO-Service IWT KMO-netwerk Binnen de IWT KMO-Stuurgroep werd als gevolg van een evaluatie van de werking van de Stuurgroep een initiatief gelanceerd om de intermediairen die werkzaam zijn in het domein van innovatie-advies te ondersteunen met een elektronisch netwerk. Dit netwerk, dat vanaf maart dit jaar beschikbaar gesteld wordt, wil de vraag en het aanbod in verband met technologische innovatie dichter bij elkaar brengen. Het netwerk bestaat uit een net van knooppunten, die zich elk als aanspreekpunt voor een aantal rubrieken hebben opgegeven: O&O-gerelateerd, technologie-gerelateerd, reglementering, overheidsstimuli & risicokapitaal, gespecialiseerde vorming en opleiding, juridische problemen en tenslotte grensoverschrijdende samenwerking. Belangrijk hierbij is dat het netwerk niet de problemen zelf zal oplossen, maar aangeven welke partner een oplossing kan aanbrengen. Een bedrijf heeft dus niet rechtstreeks toegang tot het netwerk maar geeft een bepaalde vraag door aan een instantie die lid is van het netwerk. Die instantie lanceert dan de juist geformuleerde probleemstelling op het net en verzamelt de antwoorden die door de andere intermediairen gegeven worden. Indien de gecontacteerde instantie reeds zelf voor het antwoord kan zorgen, of kan doorverwijzen naar een instelling die de vraag kan beantwoorden, wordt de vraag niet gelanceerd op het netwerk. Alle gegevens omtrent de vraag en de vraagsteller worden strict confidentieel behandeld. IMEC is lid van het netwerk in de rubriek O&O- en Technologie-gerelateerde vragen. Contactpersoon: Kris Van de Voorde IMEC, Kapeldreef 75, B-3001 Leuven Tel. 016/28.15.35 Fax 016/28.15.76 e-mail vdvoorde@imec.be DSP-lab Dat DSP ("digital signal processing" of digitale signaalverwerking) steeds belangrijker wordt in de technologie van de telecommunicatie, werd al vermeld eerder in dit nummer (zie "spread-spectrum chips"). In de Telecomgroep van IMEC zorgt de Telecom Technologie-Transfergroep (kortweg T3 groep) ervoor dat de toepassingen van de ontwikkelde technologieĂŤn op het vlak van beeldcompressie en draadloze communicatie d.m.v. spread-spectrumtechnieken kunnen geĂŻmplementeerd worden in bedrijven, en dan voornamelijk gericht naar de KMO's. "Wij zijn de schakel tussen het onderzoek binnen IMEC en de productinnovatie bij KMO's" aldus Niek Van Dierdonck, hoofd van de T 3 groep. Via prospectie naar bedrijven toe wordt nagegaan wat de haalbaarheid zou zijn en wordt een oplossing geformuleerd. Sinds begin dit jaar heeft de T3 groep voor die toepassingen naar de industrie toe, een werkruimte opgericht, het DSP-lab, waarin een volledige installatie met meet- en testapparatuur opgesteld staat, zoals spectrum analyzer, professionele beeldapparatuur, beeldverwerkende systemen,... en is nog steeds in uitbreiding. Voor meer informatie: Niek Van Dierdonck Kapeldreef 75, B-3001 Leuven tel. 016/28.12.05 fax 016/28.15.15 e-mail dierdonc@imec.be Voor algemene vragen in verband met onze KMO-service kan u altijd terecht bij onze KMO-contactpersoon: Krsitin Deneffe, IMEC Kapeldreef 75, B-3001 Leuven tel. 016/28.14.08 fax 016/28.15.76 e-mail deneffe@imec.be
IMEC Vlaamse bedrijvendag '97 IMEC, Leuven, 30 mei 1997 Vanaf dit jaar organiseert IMEC een jaarlijkse bedrijvendag voor de Vlaamse industrie. Op informele wijze en interactieve manier zullen verschillende thema's op het vlak van de informatie- en communicatietechnologie aan bod komen. IMEC's O&O expertise zal door middel van concrete projectresultaten geïllustreerd worden. Er zullen demonstratoren getoond worden uit verschillende marktsectoren waarbij nieuwe technologieën geïntegreerd zijn: - communicatie (bvb. navigatiesystemen, modemontwikkeling, draadloze communicatie) - computers en randapparatuur (bvb barcode lezer, magnetische uitleeskop, printerkop) - professionele elektronica (bvb. visiesystemen, intelligente autonome systemen) - elektronische componenten (bvb sensoren, detectoren, verpakkingen,...) Tenslotte zal ook IMEC's dienstverlening nader toegelicht worden. De bedrijvendag heeft tot doel een forum te zijn waar vragen en noden met betrekking tot de bovenvermelde onderwerpen kunnen naar voor gebracht worden. In de voormiddag worden een drietal korte voordrachten gegeven terwijl in de namiddag de verschillende sectoren meer in detail toegelicht worden en kan men terecht bij de informatiestanden. Het voorlopig programma ziet er als volgt uit: 9u30
Registratie en koffie
10u00 10u20 10u40 11u00
Inleiding en toelichting van de opzet van het initiatief Samenwerking met Vlaamse bedrijven Co-financieringsmogelijkheden (IWT, FUSE, ...) Videosessies
12u00
Broodjeslunch
13u00 Parallelle sessies van de verschillende sectoren met korte toelichting en informatiestand 15.30
Receptie
U kan deze informatie ook terugvinden op onze website (www.imec.be).
Agenda Seminaries: De volgende seminaries gaan door in het auditorium in IMEC, Kapeldreef 75, 3001 Heverlee (Leuven), duren ongeveer 1 uur en worden in het Engels gegeven. U kan zich via het antwoordkaartje laten inschrijven op de e-mail circulaire waardoor u steeds op de hoogte gehouden wordt van nieuwe seminaries. De geactualiseerde lijst is ook terug te vinden op onze internet site www.imec.be. datum
uur
spreker
titel
3 maart '97 7 maart '97 14 maart '97 17 maart '97
11u 14u 14u 11u
P. De Wolf H. De Man B. Gyselinckx H. Bender
24 maart '97
11u
T. Trenkler
7 april '97 14 april '97 21 april '97
11u 11u 11u
R. Vos S. Sedky L. Delabie
28 april '97 26 mei '97
11u 11u
J. Seijnhave T. Nigam
2D carrier profiling with AFM Messages of the ISSCC'97 Spread-spectrum techniques Focused Ion Beam (FIB): indispensable for state-ofthe-art microelectronics Cross-sectional characterization of semiconductor devices with AFM Corrosion of aluminum during rinsing and drying SiGe Bolometers The influence of doping with Pd on the SnO sensor materials Deep cryogenic (LHe) CMOS electronics Growth and reliability of ultra-thin (3nm-5nm) oxynitrides
2 juni '97
11u
B. Dierickx-G. Meynants
9 juni '97
11u
C. Truzzi
16 juni '97 23 juni '97
11u 11u
K. Verhaegen D. Bontemps
Standard CMOS image sensors: techniques or low noise and high sensitivity GOOD-DIE: European initiative to promote known Good Die (KGD) A high-throughput microphysiometer Status of the Sofocles-project
IMEC, voortrekker van de vooruitgang IMEC is vandaag uitgegroeid tot één van de grootste onafhankelijke onderzoekscentra in de wereld op het vlak van micro-elektronica. De Vlaamse Regering richtte IMEC op in 1984 met als hoofdopdracht de Vlaamse industrie te versterken. Om dit te realiseren bouwt IMEC de nodige kristische massa op door samen te werken met een 350-tal leidinggevende bedrijven en onderzoeksinstellingen wereldwijd. Momenteel werken er op IMEC ruim 630 mensen, hoofdzakelijk hooggeschoolden. Het jaarlijks budget bedraagt ongeveer 2 miljard BF waarvan ruim 50 % afkomstig uit contractonderzoek en daarnaast de subsidie van de Vlaamse Regering. De Vlaamse industrie levert meer dan 40 % van de contractonderzoek inkomsten en dit stijgt elk jaar. De wetenschappelijke activiteiten spitsen zich toe op: - nieuwe ontwerpmethoden die toelaten om de ontwerptijd van complexe elektronische systemen op één chip drastisch te verkorten - procestechnologieën voor de volgende generatie chips, opto-elektronische componenten, microsystemen, sensoren, zonnecellen, .. Naast dit wetenschappelijk onderzoek draagt IMEC in belangrijke mate bij tot de opleiding van specialisten: -de ondersteuning van de opleiding van ontwerpingenieurs aan de Vlaamse industriële hogescholen en universiteiten - inrichten van seminaries - studenten die hun doctoraat of eindwerk uitvoeren op IMEC - doorstroming van IMEC personeel van circa 16% per jaar - wetenschappelijke samenwerking met Vlaamse universiteiten Dank zij een successvolle strategie is IMEC internationaal erkend als “voortrekker van de vooruitgang”.