España otorga patente de invención a “Sensor de presión que se acopla con la tecnología CMOS”

Ingeniería Eléctrica y Electrónica /26 de Septiembre de 2018

 

La Oficina Española de Patentes y Marcas, en el marco del Tratado de Cooperación en materia de Patentes (PCT), concedió una patente de invención al sensor de presión capacitivo con capacitancias de referencia y método de obtención del mismo, desarrollado en colaboración entre investigadores del Centro de Microelectrónica (CMUA) de la Universidad de los Andes y el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-CSIC) de la Universidad Autónoma de Barcelona.

El invento es un sensor de presión que se puede articular con la tecnología CMOS, utilizada para la fabricación de dispositivos basados en silicio. Al utilizar esta tecnología en el sensor de presión, se logra que los procesos de fabricación de transistores estén integrados para que la lectura del sensor, el procesamiento de la señal y la comunicación inalámbrica se fabriquen directamente sobre los mismos procesos que se hacen al interior de una sala limpia, al momento de la elaboración de circuitos integrados.

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Fabricación real del sistema

En la industria actual estos desarrollos se realizan como procesos separados, lo cual incrementa los costos de fabricación y ensamble; con el diseño de este sensor se reducen esos costos, debido a que los sensores se pueden fabricar directamente junto con los microprocesadores y los sistemas de comunicación.

Esta invención surge como parte de la tesis doctoral en Ingeniería de Edgar Alberto Unigarro Calpa, en un trabajo interdisciplinar e internacional que contó con la colaboración de Jordi Sacristán Riquelme, profesor asociado de la Universidad Autónoma de Barcelona e investigador del Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-CSIC) y la participación de los autores Uniandinos Juan Carlos Bohórquez Reyes y Fredy Enrique Segura-Quijano, profesores asociados del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Fernando Ramírez Rodríguez, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental y Álvaro Uriel Achury Florian, estudiante doctoral en ingeniería.

 

Al generar nuevas tecnologías de sensores que pasan por procesos de miniaturización, se permite su utilización en diversos ambientes; por ejemplo la implementación de esta tecnología para monitorear la presión de las llantas en automóviles. Actualmente para realizar ese proceso es necesario comprar un sensor y un equipo de procesamiento por aparte. Cuando se realizan estos métodos en economía de escala y se logra que un sistema lleve todas sus partes en conjunto y que además, realice el monitoreo en un solo proceso; se logra una disminución de costos alrededor del 40%, lo cual genera un importante impacto cuando se inspeccionan todos los automóviles en una flota grande.

De igual manera la miniaturización permite pensar en otras aplicaciones de investigación para el sensor que no se han explorado hasta el momento, como medición de presión intraocular, monitoreo de calidad de alimentos y control de procesos químicos.

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Dice Edgar Unigarro “este logro nos demuestra que los procesos a los cuales hemos estado apuntando, desde el núcleo del área de microelectrónica, los cuales han sido procesos largos, han obtenido excelentes frutos. De todas formas, este es un desarrollo bastante innovador que requirió del talento humano que contaba la Universidad, el grupo CMUA y el CNM-CSIC, el hecho de inventar este sensor y obtener una patente en microelectrónica, nos pone a competir directamente con industrias de trillones de dólares como Intel e IBM,”

Actualmente en Barcelona se están realizando procesos de fabricación para validar la misma idea con distintas geometrías, topologías y dimensiones, para así encontrar más aplicaciones a esta tecnología que tiene sello Uniandino.