Imec pakt uit met radar voor rijveiligheid

In Barcelona profileert Imec zich met doorbraken in goedkope radars en zuinige radiochips. Verwacht hun werk in miljoenen ‘internet of things’-apparaatjes.

Imec heeft tegenwoordig niet alleen een standje, maar zelfs een vergaderlokaal op het Mobile World Congress (MWC) in Barcelona. Niet te vergelijken met de twintig keer grotere suite van de collega’s van Fraunhofer Institute een eind verderop, maar toch. Imec is hier in zijn element. Bedrijven als Ericsson, Huawei of Nokia halen de krantenkoppen, maar zij zijn voor een goed deel van de prestaties van hun chipontwikkelaars, die dan weer samenwerken met researchcentra zoals imec.

Het Leuvense nanotechnologie-onderzoekscentrum pakt in Barcelona uit met de primeurs die het twee weken geleden aan de specialisten op de International Solid State Circuits Conference in San Francisco voorstelde. Eén ervan is een doorbraak in de isolatie van zender en ontvanger in radiochips, zodat ze elkaar niet storen. “Tot nog toe gebeurt dat met filters die bepaalde vaste frequenties blokkeren”, zegt Joris Van Driessche, die het onderzoeksprogramma van imec naar configureerbare radiotransceivers leidt. Dat is een probleem. Nu ondersteunen de meeste mobieltjes 7 tot 9 frequentiebanden, maar voor wereldwijde 2G, 3G, 4G en LTE ontvangst moet je er 28 ondersteunen. Voor elke band heb je dan aparte componenten. Dat is te omvangrijk. Met onze nieuwe technologie kan je ze integreren en regelbaar maken”.

Eén mobieltje voor de wereldmarkt

“Nu gebruiken we frequenties van 700 MHz tot 3,5 GHz, maar later dit jaar geeft de Wereldradioconferentie waarschijnlijk nieuwe banden vrij. We gaan dan van 400 MHz tot 4,9 GHz. Mogelijk wordt ook de vrije – ‘unlicensed’ – band tussen 5 en 6 GHz gebruikt voor de volgende generatie cellulaire technologie”, zegt Van Driessche.

De voorgestelde oplossing werkt voor 1.9-2,2 GHz en gebruikt RF-SOI (silicon-on-insulator)-technologie, wat ze goedkoop maakt. Uiteindelijk kan de oplossing van imec betekenen dat mobieltjes voor een wereldmarkt kunnen worden gemaakt en ook wereldwijd kunnen werken. “Duplexers zijn maar één onderdeel van zo’n configureerbare radio, maar wel het moeilijkste”, zegt Van Driessche. Hij verwacht dat het “nog 3 jaar” zal duren voor de doorbraak werkelijk in mobieltjes zit. Imec werkte bij de ontwikkeling samen met het Chinese Huawei en met het Japanse Murata, één van de belangrijkste fabrikanten van duplexers. Volgens een recent rapport groeit die markt met 14,9 procent per jaar tussen 2015 en 2019.

Smile, je bent op radar

Een andere ontwikkeling van imec past mooi bij de ‘connected car’ hype op het MWC. Het is een radartransceiver voor veiliger rijden. “Wij gebruiken een radar met fazemodulatie, wat preciezer en minder gevoelig voor interferentie is dan frequentiemodulatie”, zegt Nora Maene, business development manager voor Perceptive Systems voor het Internet van de Dingen. Volgens imec hebben camerasystemen het nadeel dat ze minder goed functioneren in stof en mist. Ultrasound reikt dan weer minder ver en is minder precies dan radar.

De radarchip wordt in 28 nanometer cmos-technologie geproduceerd, wat een kostenvoordeel is bij grotere hoeveelheden. Met een productie van ongeveer 75 miljoen auto’s wereldwijd is de automobielmarkt groot genoeg, maar de chip zou ook nuttig zijn voor drones. “En voor personendetectie en energiebesparing in huizen”, zegt Maene.

Panasonic US, één van de ontwikkelingspartners van imec voor de radarchip, bouwt zijn entertainmentelektronica af ten voordele van professionele elektronica zoals automobiel.

Imec als designhuis voor RF

Ook in Barcelona was Peter Rabbeni, de business development- en marketingdirecteur voor het RF (radiofrequentie) segment bij het Amerikaanse GlobalFoundries. Imec werkt daar al sinds 2011 nauw mee samen voor de ontwikkeling van productietechnologie voor halfgeleiders, het industriële kernprogramma van imec. Nu breidt het zijn samenwerking uit. GlobalFoundries, eigendom van het emiraat van Abu Dhabi, is met zijn fabriek in Dresden een belangrijke Europese chipfabrikant die uitsluitend werkt voor derden. Met de hulp van imec wil GlobalFoundries nu meer klanten aantrekken die RF-chips bij hen willen laten produceren. Imec stelde vorige maand in San Francisco ook de zuinigste 2,4 GHz Bluetooth Low Energy en Zigbee chip voor (zie foto), een samenwerking met Holst Center en het Japanse Renesas.

Rabbeni: “Met de explosie van draadloze verbindingen willen meer en meer klanten hun producten met RF uitrusten. Sommigen hebben daar misschien niet de kennis of intellectuele rechten voor. Door met imec te partneren kunnen we hen de waarde van die technologie laten ontdekken”.

Kathleen Philips: “Voordien werkten we samen in het ontwikkelen van productieprocessen, nu van circuits, functionaliteit”.

Imec wil GlobalFoundries onder meer klanten bezorgen voor zender-ontvangers met een zeer laag verbruik, typisch voor het ‘internet van de dingen’. “Wij gaan samenwerken om de procestechnologie van GlobalFoundries te optimaliseren, zodat ze de beste van de klas kunnen zijn in hun productieproces voor dat soort circuits”, zegt Philips.

Imec had in 2013 een omzet van 332 miljoen euro. Er werken nu meer dan 2000 mensen. GlobalFoundries heeft volgens zijn website 13.000 werknemers en 8 fabrieken. Vorig jaar kreeg het 1,5 miljard dollar (1,34 miljard euro) van IBM om de halfgeleiderproductie van IBM over te nemen. Die deal moet onder meer nog door de anti-trust autoriteiten worden goedgekeurd.

B.L.