Een zaktelefoon op
polshorlogeformaat
Door Helma Struijk
Je hebt je karretje volgeladen met boodschappen en hoeft vervolgens alleen maar een poortje door om 'af te rekenen'. Eenmaal buiten de supermarkt begint je polshorloge te trillen: een telefoontje van je vrouw. Onwaarschijnlijk toekomstbeeld? Nieuwe vindingen bij Philips Research brengen deze mogelijkheden dichterbij.
In de mobiele telefonie is een laag energieverbruik een vereiste. Dit maakt het nodig de elektronica in de telefoons zo klein en zo zuinig mogelijk te maken.
Zoveel mogelijk onderdelen op één chip bij elkaar stoppen is echter geen oplossing. Een ondergrond van silicium –basismateriaal voor de chip– levert dan al snel problemen op. Tussen de onderdelen van de chip en de basis ontstaan energieverliezen, die het grootste deel van het totale energieverbruik uit kunnen gaan maken.
Verder bevat een mobiele telefoon diverse onderdelen die werken bij zeer hoge frequenties. Deze kunnen niet worden geïntegreerd in de siliciumchip. Een spoeltje op een chip bijvoorbeeld zou in het silicium stroompjes opwekken die de werking van het spoeltje juist gaan tegenwerken.
Bedje van glas
Met de “Silicon on anything”-techniek hebben onderzoekers van Philips Research beide problemen overwonnen. Door een isolerend materiaal als ondergrond van de chip te gebruiken, zijn energieverliezen verleden tijd en kunnen ook onderdelen als spoeltjes op de chip worden gemonteerd. Dat maakt het mogelijk een mobiele telefoon te bouwen ter grootte van een polshorloge.
De eerste chips zitten op een bedje van glas. Daardoor is het geheel doorzichtig, wat een apart effect geeft. De chips worden op de 'gewone' manier op een plak silicium (wafer) gemaakt. Dan wordt een glazen schijf op de bovenkant van de plak gelijmd, waarna het overtollige silicium wordt verwijderd.
Philips noemt de techniek “Silicon on anything” omdat behalve glas ook andere niet-geleidende materialen als ondergrond kunnen worden gebruikt, als het maar een glad oppervlak is.
Flexibele chips
Een andere onderzoeksgroep bij Philips is erin geslaagd chips te maken die zo flexibel zijn dat ze dubbel gevouwen kunnen worden. De flexibele chips zijn ook nog eens goedkoper te produceren dan hun broertjes van silicium. Het zijn de eerste chips waarbij zowel de halfgeleider als de isolerende delen uit polymere materialen bestaan.
Philips Research heeft al toepassingen voor de flexibele chip bedacht. De onderzoekers maakten prototypes van een soort elektronische streepjescode en een antidiefstalsticker. De laatste kan op afstand herkend worden doordat in de chip een onderdeel is verwerkt dat radiosignalen kan ontvangen en uitzenden.
Op een aantal punten is de flexibele chip voor verbetering vatbaar. Zo zoekt de groep naar mogelijkheden om de snelheid van het informatietransport binnen de chip te vergroten en het formaat van het geheel terug te brengen.
Het is echter niet ondenkbaar dat de streepjescode in de toekomst niet meer op de zakken chips wordt geprint maar in het verpakkingsmateriaal is verwerkt.
