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भारत सरकार Ministry of Electronics & Information Technology
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सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिकी विकास प्रभाग परियोजना

सूक्ष्‍म इलेक्‍ट्रॉनिकी विकास प्रभाग के अंतर्गत वर्तमान में जारी कुछ परियोजनाएं निम्‍नानुसार हैं:

वीएलएसआई और इंबेडेड प्रोसेसर डिजाइन

डिजिटल प्रोग्रामेबल हियरिंग एड

डिजिटल प्रोग्रामेबल हियरिंग एड के उत्‍पादन हेतु एएसआईसी (एप्‍लीकेशन स्‍पेसिफिक इंटीग्रेटेड सर्किट) के डिजाइन और फैब्रिकेशन तथा इसके परिनियोजन के लिए परियोजना का कार्यान्‍वयन सी-डैक, तिरूवनंतपुरम द्वारा किया जा रहा है।

एएसआईसी आधारित डिजिटल प्रोग्रामेबल हियरिंग एड का डिजाइन और फैब्रीकेशन 130 नैनो-मीटर प्रौद्योगिकी का इस्‍तेमाल करते हुए किया गया है और इसकी कार्य प्रणाली का सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है। इस एएसआईसी का इस्‍तेमाल करते हुए बॉडीवार्म और कान के पीछे लगाए जाने वाले दोनों प्रकार के डीपीएचए का विकास किया गया है। बॉडीवार्म (वीडब्‍लयू) प्रकार के डीएचपीए का मामूली, सामान्‍य, गंभीर और अत्‍यंत गंभीर श्रवण हानि के के लिए डिजाइन और परीक्षण किया गया है तथा आईएस: 10775-1984 के अनुसार इसका पर्यावरणीय परीक्षण पूरा किया गया है। वीडब्‍ल्‍यू टाइप के डीएचपीए के क्षेत्रीय परीक्षण ऑल इंडिया इंस्‍टीट्यूट फॉर स्‍पीच एंड हियरिंग, मैसूर; ऑल इंडिया इंस्‍टीट्यूट ऑफ मेडिकल साइंस, नई दिल्‍ली; अली याबर जंग नेशनल इंस्‍टीट्यूट फॉर हियरिंग हैंडीकैप, मुंबई; क्रिश्‍च्‍यन मेडिकल कॉलेज वेल्‍लोर आदि में किए गए। कान के पीछे लगाने वाले (बीटीई) प्रकार के हियरिंग एड मॉड्यूल का विकास किया गया है और इसका क्षेत्रीय परीक्षण प्रगति पर है। इस परियोजना के अंतर्गत विकसित प्रौद्योगिकी के लिए एक पेटेंट आवेदन फाइल किया गया है।

डिजीटली प्रोग्रामेबल हियरिंग एड के लिए लो पावर कोडैक

आईआईटी मद्रास द्वारा डिजिटली प्रोग्रामेबल हियरिंग एड के लिए एक लो पावर कोडैक का डिजाइन और विकास किया जा रहा है, जिसका इस्‍तेमाल डिजिटल प्रोग्रामेबल हियरिंग एड के लिए एक फ्रंट इंड के रूप में किया जाएगा। सभी ब्‍लॉकों को शामिल करते हुए पूर्ण एकीकृत आईसी का डिजाइन तैयार कर लिया गया है और  अपेक्षित पिन संरूपण के साथ क्‍यूएफएन32 पैकेज में फैब्रीकेट और पैक किया गया है। गुणधर्म निर्धारण के पश्‍चात इसके बग को दूर किया गया है और उन्‍नत डिजाइन फैब्रीकेशन के लिए भेजी जा रही है। यह आईसी सी-डैक द्वारा विकसित की जा रही डिजिटल प्रोग्रामेबल हियरिंग एड में प्रयुक्‍त आयातित आईसी को प्रतिस्‍थापित करेगी।

माइक्रोप्रोसेसर के विकास का अध्‍ययन

 इस परियोजना का उद्देश्‍य ऐसे संस्‍थानों की पहचान और उनके साथ संपर्क स्‍थापित करना है जो माइक्रोप्रोसेसर के डिजाइन और विकास संबंधी कार्यकलापों, वर्तमान में उपलब्‍ध विभिन्‍न प्रोसेसर आर्किटेक्‍चर के तकनीकी मूल्‍यांकन और प्रोसेसर और आईपी कोर तथा डिजाइन, कार्यान्‍वयन, जिसमें माइक्रोप्रोसेसर उपकरण के विनिर्देश/अनुप्रयोग पोटिंग के लिए पूर्ण पारिस्थितिकी प्रणाली के साथ अन्‍य संबंधित उपकरण शामिल हैं, के डिजाइन और विकास हेतु एक संसाधन केंद्र की स्‍थापना के लिए विस्‍तृत प्रस्‍ताव तैयार करने में योगदान और सहयोग दे सकते हैं। आरंभिक प्राथमिक अनुप्रयोग के रूप में विशिष्‍ट प्रणाली का कार्यान्‍वयन शुरू करने के लिए एक व्‍यापक पहल का भी सुझाव इस अध्‍ययन में दिया गया है। 

पद्धतियां

क. सीएमओएस

लो टेंपरेचर को-फायर्ड सेरेमिक (एलटीसीसी) सुविधाएं

एलटीसीसी के क्षेत्र में उन्‍नत संसाधन क्षमताओं का विकास एनपीएमएएसएस – डीआरडीओ और डीईआईटीवाई द्वारा संयुक्‍त रूप से सहायता प्राप्‍त परियोजना के अंतर्गत सी-मैट, पुणे में किया जा रहा है। अवसंरचना का सृजन एलटीसीसी के क्षेत्र में उन्‍नत अनुप्रयोगों जैसे उच्‍च घनत्‍व वाले इंटरकनेक्‍ट, माइक्रोफ्ल्‍यूडिक और माइक्रोसेंसर पैकेजिंग का रख-रखाव करने के लिए किया जा रहा है। देश में स्‍थापित की जा रही इस आधुनिक सुविधा का इस्‍तेमाल रणनीतिक अनुप्रयोगों के लिए किया जाएगा।

ख. माइक्रो इलेक्ट्रो मेकैनिकल सिस्‍टम (एमईएमएस)

एमईएमएस आधारित सेंसर

वोलेटाइल ऑर्गेनिक कंपाउंड (वीओसी) और प्रदूषण पैदा करने वाली गैसों जैसे बेंजीन, एथनॉल, मिथेन, मेथेनॉल और प्रोपेनॉल तथा वायु में मौजूद प्रदूषक गैसों का पता लगाने के लिए माइक्रो इलेक्‍ट्रो मेकैनिकल सिस्‍टम (एमईएमएस) आधारित एकीकृत माइक्रोगैस सेंसर का विकास सीईईआरआई, पिलानी द्वारा किया जा रहा है। इसकी शुरूआत चार अलग-अलग सेंसिंग लेयर के विकास से की जाएगी। चार अलग-अलग सेंसिंग लेयर के लिए चार स्‍वतंत्र हीटरों का डिजाइन भी पूरा हो गया है और फैब्रीकेशन के लिए मास्‍क तैयार हैं।

जिंक ऑक्‍साइड, टंगस्‍टन ऑक्‍साइड (WOx), आयरन ऑक्‍साइड (Fe2O3), और टाइटेनियम ऑक्‍साइड (TiO2) सेंसिंग लेयर का डिजोजीश्‍न पूरा कर लिया गया है। WOx, Fe2O3, और TiO2 के लिए एक्‍सरे डिफ्रैक्‍शन पीक इंटेंसिटी का मूल्‍यांकन एक्‍सरे तथा एक्‍सपीएस पद्धतियों द्वारा किया गया है। पीआरटी और माइक्रोहीटर का परीक्षण और विकास पूरा कर लिया गया है। सिलिकन सबस्‍ट्रेट पर तापक्रम सृजन और मापन किया गया। सिलिकॉन सबस्‍ट्रेट पर तापन मापन की तकनीक के लिए एक पेटेंट फाइल किया जा रहा है। जिंक ऑक्‍साइड, टाइटेनियम ऑक्‍साइड और आयरन ऑक्‍साइड सेंसिंग लेयर का विद्युत सुचालकता के लिए मूल्‍यांकन कर‍ लिया गया है।

तेजपुर विश्‍वविद्यालय में एमईएमएस उपकरणों के फैब्रीकेशन हेतु सुविधाओं की स्‍थापना

इनहाउस अर्थात तेजपुर विश्‍वविद्यालय के पीएचडी शोधकर्ताओं, स्‍नातकोत्‍तर विद्यार्थियों और आस-पास के संस्‍थानों और शोध संगठनों के शोधकर्ताओं  को एमईएमएस उपकरणों के फैब्रीकेशन हेतु प्रशिक्षण प्रदान करने के लिए एमईएमएस फैब्रीकेशन सुविधाओं की स्‍थापना की जा रही है।

एनालॉग मिक्‍स्‍ड सिग्‍नल सर्किट डिजाइन

(i)  आईआईटी मद्रास में एनालॉग मिक्‍स्‍ड सिगनल इंटीग्रेटेड सर्किट डिजाइन के लिए केंद्र

इस परियोजना के अंतर्गत अल्‍ट्रा उच्‍च गति डेटा संचार के डिजाइन, परीक्षण और गुणधर्म निर्धारण तथा डेटा कंवर्जन एनालॉग मिक्‍स्‍ड सिगनल इंटीग्रेटेड सर्किट के लिए एक केंद्र की स्‍थापना पर जोर दिया जा रहा है। संस्‍थान/केंद्र को लो पावर एनालॉग और मिक्‍स्‍ड सिगनल डिजाइनों के विकास के क्षेत्र में भी विशेषज्ञता प्राप्‍त है। इसके द्वारा तैयार की गई कुछ डिजाइनें निम्‍नानुसार हैं:

  • डिजिटल कंवर्टर के लिए सतत समय आधारित डेल्‍टा सिग्‍मा (डीएस) एनालॉग जिसमें फास्‍ट लूप निहित है। इसके परिणामस्‍वरूप सर्वोच्‍च नमूना दर और 180nm सीएमओएस प्रक्रिया में सर्वोच्‍च सिगनल बैंडविड्थ रिपोर्ट की गई है।
  • प्रति सेकेंड 1गीगा सैंपल डीएस एडीसी जिसमें असिस्‍टेड ओपैंप तकनीक निहित है।
  • 180nm सीएमओएस में फैब्रीकेट किए गए 18 बिट ऑडियो डीएस मॉड्यूलेटर का डिजाइन, फैब्रीकेशन और परीक्षण किया गया। ऑडियो डीएस मॉड्यूलेटर में डीएसी की आर्किटेक्‍चर उच्‍च रेजोल्‍यूशन में जटिल ध्‍वनि आवश्‍यकताओं का पूरा करता है।
  • इंटरनेट रिसेट के बिना एक मेमोरी लेस डीएस मॉड्यूलेटर को मूर्त रूप देने के लिए प्रयास जारी हैं। इस परियोजना के अंतर्गत 3 (2 अंतर्राष्‍ट्रीय और एक भारतीय) पेटेंट फाइल किए गए हैं।

(ii)  आईआईएससी बैंगलोर में एनालॉग मिक्‍स्‍ड सिगनल इंटीग्रेटेड सर्किट के लिए केंद्र

इस परियेाजना के अंतर्गत वायरलेस संचार अनुप्रयोगों के लिए एनालॉग और मिक्‍स्‍ड सिगनल आईसी के डिजाइन, परीक्षण और गुणधर्म निर्धारण के लिए एक केंद्र की स्‍थापना पर जोर दिया जा रहा है। तैयार की गई कुछ डिजाइनों में निम्‍नलिखित डिजाइनें शामिल हैं:

  • लो पावर रेडियो और एडेप्टिव रेडियो रिसिवर तथा ट्रांसमीटर का डिजाइन
  • 802.15.4 के लिए लो पावर एडेप्टिव आरएफ रिसिवर चेन

लो पावर आरएफ पावर एम्‍प्‍लीफायर (2.4GHz) और आवृत्ति गुणक आधारित पीएलएल, जिसमें इस पर रिडक्‍शन तकनीक निहित है।
2 अंतर्राष्‍ट्रीय और 4 भारतीय पेटेंट फाइल किए गए हैं। 2 और अंतर्राष्‍ट्रीय पेटेंट फाइल करने की प्रक्रिया जारी है।

(iii)  सीईईआरआई, पिलानी में इंस्‍ट्रूमेंटेशन अनुप्रयोगों के लिए मिक्‍स्‍ड सिगनल सर्किटों का डिजाइन

परियोजना के तहत इंस्‍ट्रूमेंटेशन अनुप्रयोगों के लिए एनालॉग और मिश्रित आईसी के डिजाइन पर जोर दिया जा रहा है। 10 बिट एसएआर एडीसी तथा 10 बिट डीएसी का डिजाइन,फैब्रीकेशन और परीक्षण किया गया है तथा प्रेशर सेंसर इलेक्‍ट्रॉनिक सर्किटरी में इस्‍तेमाल के लिए इनका कैरेक्‍टराइजेशन किया गया।  विकसित किए गए सेंसर आउटपुट (वर्तमान में एमईएमएस आधारित प्रेशर सेंसर) की कंडिशनिंग और प्रोसेसिंग के लिए सर्किट डिजाइन करने की क्षमताओं का विकास किया गया। एक ही चिप में एमईएमएस और सीएमओएस सर्किटरी डिजाइन और फैब्रीकेट करने के लिए प्रयास किए जा रहे हैं।

(iv)  आईआईटी बांबे में जैव चिकित्‍सा अनुप्रयोगों के लिए एनालॉग मिक्‍स्‍ड सिगनल और आरएफ आईसी का विकास और परीक्षण

परियोजना का उद्देश्‍य जैव चिकित्‍सा अनुप्रयोगों के लिए एनालॉग, मिक्‍स्‍ड सिगनल और आर एफ आईसी के डिजाइन और परीक्षण के क्षेत्र में विशेषज्ञता हासिल करना है। परियोजना के अंतर्गत जैव चिकित्‍सा अनुप्रयोगों के लिए स‍मर्पित 3 आईसी डिजाइन, फैब्रीकेट और परीक्षित किए जाएंगे अर्थात

  • पोर्टेबल और निजी स्‍वास्‍थ्‍य देख-रेख निगरानी अनुप्रयोगों के लिए सामान्‍य प्रयोजन वाली लो पावर एनालॉग सिगनल कंडीशनिंग चिप।
  • रिमोट हेल्‍थकेयर के लिए ऑन‍ चिप वायरलेस कनेक्टिवटी के साथ लो पावर एनालॉग इसीजी सिगनल कंडीशनिंग चिप
  • लो पावर पल्‍स ऑक्‍जीमीटरी, बायो-सेंसर एनालॉग सिगनल कंडीशनिंग और मॉड्यूलेशन तथा बायो टेलीमिट्री टेस्‍ट चिप।

आईआईटी बांबे ने एक रिफरेंस जेनरेटर और ड्राइवर, ईसीजी इंस्‍ट्रूमेंटेशन एम्‍पलीफायर और ऑपरेशनल एम्‍पलीफायर का डिजाइन तैयार कर लिया है। फैब्रीकेशन के लिए चिप भेजी जा रही हैं।

(v) वायरलेस सेंसर नेटवर्क के लिए लो पावर एनालॉग फ्रंट इंड मॉड्यूलों का डिजाइन और कार्यान्‍वयन  

180nm  प्रौद्योगिकी में एलएनए और मिक्‍सर का डिजाइन और कार्यान्‍वयन पूरा किया गया तथा उनके निष्‍पादन की साहित्‍य में पहले से उपलब्‍ध प्रक्रियाओं के साथ तुलना की गई ।

मॉडलिंग तथा सिमुलेशन कैड टूल

वीएलएसआई सर्किट और प्रणालियों की थर्मल अवेयर टेस्टिंग

वीएलएसआई सर्किट परीक्षण और चिप पर परीक्ष्‍ाण प्रणाली (एसओसी) के लिए थर्मल अवेयर शिड्युलिंग तथा नेटवर्क ऑन चिप (एनओसी) डिजाइन के दौरान कम तापक्रम सुनिश्चित करने के लिए इस परियोजना के अंतर्गत रणनीतियों का विकास किया जाना है। थर्मल अवेयर ऑटोमेटेड टेस्‍ट पैटर्न जेनरेटर (एटीपीजी) डिजाइन के लिए परीक्षण वेक्‍टर की थर्मल अवेअर रिकॉर्डिंग के लिए फिलिंग आवश्‍यक नही है और नेटवर्क ऑन चिप का परीक्षण पूरा कर लिया गया है।