Imec, Philips en TUD in RF-chipontwerp

Austriamicrosystems, Imec, Magwel, Philips en de universiteiten van Boekarest, Delft en Lissabon storten zich op de bouw van designtools voor volgende generatie draadloze toepassingen. De zeven bundelen hun krachten in Chameleon-RF, een tweeënhalf jaar durend project in het kader van het European Union IST (Information Society Technologies) 6th Framework Program. ’Ons doel is om chipontwerpers de electronic design automation (EDA)-gereedschappen te geven die ze nodig hebben om RF-designs te maken die meteen goed zijn‘, aldus voorzitter Wil Schilders van Philips Research.

Elk onderdeel in een RF-circuit is een antenne op zichzelf en kan als zodanig kleine hoeveelheden RF-energie opnemen uit en afgeven aan zijn directe omgeving. In conventionele schakelingen op een printplaat staan de componenten echter zover uit elkaar dat de effecten van deze lokale straling minimaal zijn of eenvoudig zijn af te schermen door de kritieke bouwstenen een metalen omhulsel te geven. Bij verkleining naar nanoschaal gaan nabijgelegen onderdelen elkaar echter wel beïnvloeden via RF-energielekken. Bestaande EDA-tools laten niet toe dit soort effecten te verdisconteren, wat het ontwerpproces tot een complexe en tijdrovende aangelegenheid maakt.

Het Europese samenwerkingsverband gaat nu simulatiemodellen ontwikkelen die het gedrag van RF-chips tot 60 GHz accuraat kunnen voorspellen. Deze frequentie, tien keer hoger dan die waarmee de meeste consumentenproducten tegenwoordig werken, is nodig om de snelle draadloze systemen van morgen te kunnen bouwen. De modellen houden niet alleen rekening met de fundamentele fysische principes van de stroomloop door circuits, devices en de gegenereerde velden, maar ook met de interactie tussen de elektromagnetische krachten en de componenten. Daarnaast nemen ze de effecten mee van procesvariaties die optreden bij de chipfabricage. ’We willen complete RF-circuitblokken realistisch kunnen simuleren en niet alleen afzonderlijke onderdelen‘, aldus Wil Schilders.