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Aufbauen, verbinden und integrieren: 30 Jahre Fraunhofer IZM – 30 Jahre Aufbau- und Verbindungstechnik in der Mikroelektronik
Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM feiert im September mit einem internationalen Fachsymposium sein 30-jähriges Bestehen. Gegründet wurde das Forschungsinstitut, das heute über 400 Mitarbeitende an drei Standorten beschäftigt, von einer 21-köpfigen Gruppe aus der deutschen Wissenschaft. Das Backsteinhaus am Hauptstandort Berlin hat nicht nur Tradition, sondern weist dank diverser Entwicklungserfolge auch weit in die Zukunft der Aufbau- und Verbindungtechnik für mikroelektronische Systeme. Wir schreiben das Jahr 1987. Professor Herbert Reichl übernimmt den Lehrstuhl für Technologien der Mikroperipherik an der Technischen Universität Berlin. Mikroelektronische Technologien entwickeln sich in Europa und auch in Deutschland rasant, doch die Kluft zwischen immer kleiner werdenden Schaltkreisen und ineffizientem Packaging klafft weit auseinander. Die…
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Von der Schule ins Labor – Fraunhofer IZM verlängert Kooperation mit MINT-freundlichem Gymnasium
Was mache ich nach der Schule? Die Auswahl für Abiturient*innen ist heute nicht mehr leicht. Alle Wege stehen Ihnen offen und jeder will sie haben, heißt es überall. Was aber, wenn ihr Interesse schon vorher geweckt wird? Mit verschiedenen Wahlpflichtkursen, einzelnen Karriereevents und mehr wollen das Fraunhofer IZM und das Gabriele-von-Bülow-Gymnasium die bereits enge Kooperation zwischen Schule und Forschungsinstitut noch mehr intensivieren. Schule muss heute mehr sein, als der Ort an dem unterrichtet wird. Schon früh beginnen die Pädagogen am Gabriele-von-Bülow-Gymnasium in Berlin-Reinickendorf daher mit berufsorientierenden Maßnahmen – besonders im Bereich der medialen und technischen Ausbildung. Zu diesem Anlass waren die Schulleiterin, sowie die Fachbereichsleiterin in den Naturwissenschaften und ein…
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Chips der Zukunft könnten durch Magneteffekt in Elektronen 100-mal weniger Energie verbrauchen
Elektronische Geräte und Computer werden immer kleiner. Die in den Geräten verbauten Chips benötigen bei wachsenden Anwendungswünschen hingegen immer mehr Leistungsdichte, erwärmen sich stärker und verbrauchen somit mehr Energie. Deshalb werden Technologien für Hochleistungscomputer mit extrem niedrigem Stromverbrauch immer relevanter. In einem von der EU geförderten Projekt will ein Konsortium aus Forschung und Industrie Änderungen der magnetischen Eigenschaften in Halbleitern nutzen, um den Energieverbrauch von Computern um das 100-Fache zu verringern. Forschende des Fraunhofer IZM klären dabei, wie die winzigen Kontakte der Halbleiter angeschlossen werden. Laptops, Smartphones oder Smartwatches – im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung sollen sie immer mehr Funktionen übernehmen und gleichzeitig kleiner werden. Das geht oft mit einem…
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Ein neues Design für KI-gestützte Radarsysteme macht autonomes Fahren sicherer – und kostengünstiger
Dank der Radar-Expertise des Fraunhofer IZM wird die Sensorik für autonome Fahrzeuge künftig nicht nur günstiger, sondern auch im Erkennungsvermögen besser. Zusammen mit Industriepartnern erschufen die Forschenden ein Radarsystem mit einer Trennschärfe von unter einem Grad und einem Erfassungswinkel von 180°. Der Vorteil: Am Fahrzeug muss nur noch weniger als die Hälfte der Radarsensoren verbaut werden. Ermöglicht wurden diese Fortschritte durch eine Kombination aus neuen Elektronik- und Packaginglösungen in Verbindung mit der Nutzung von künstlicher Intelligenz bei der Auswertung der Radarsignale. Ziel eingeben, anschnallen und zurücklehnen, während das Fahrzeug autonom durch die Straßen gleitet: Fortschritte der Technik und Rechtslage versprechen zukünftig eine selbstfahrende Mobilität auf europäischen Straßen. Während sich das…
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Mit einem Zehntel der Kosten zur Energiewende: Zink-Batterie hat doppelten Wirkungsgrad und produziert Wasserstoff
Auch im Winter mit Solarstrom heizen – mit der Energiewende soll eine klimaverträgliche Zukunft gesichert werden. Solang jedoch effiziente Speichertechnologien fehlen, bleibt die Abkehr von fossilen Energieträgern eine Herausforderung. Ein deutsches Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer IZM setzt genau hier an und entwickelt eine neuartige und kostengünstige Zink-Batterie, die nicht nur als Langzeitspeicher von Energie, sondern auch zur Wasserstoffproduktion genutzt werden kann. Erste Tests weisen einen Wirkungsgrad von 50% zur Stromspeicherung und 80% zur Wasserstofferzeugung bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren aus. In einer Kombination aus Grundlagenforschung und Entwicklung eines Demonstrators werden im Projekt Zn-H2 die Weichen für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende gestellt. Die Energiewende stellt Deutschland…
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Der digitale Produktpass für transparente Lieferketten und zirkuläre Produkte
Wer beim Kauf eines Elektronikgeräts Informationen über das Produkt benötigt, ist aktuell oft noch auf Anleitungen in Papierform oder aufwendige Recherchen angewiesen. In einem aktuellen Projekt arbeitet ein Konsortium aus Forschung und Wirtschaftsverbänden jetzt im Auftrag der EU-Kommission an einem einheitlichen digitalen Produktpass. Dieser soll im Rahmen einer EU-Verordnung z.B. über einen QR-Code alle Produktinformationen entlang der Wertschöpfungskette verfügbar und dezentral abrufbar machen. Absolutes Must-have im Reisegepäck ist für die meisten in der Regel ein Personalausweis oder ein Reisepass. Diese sind international anerkannte Dokumente zur Angabe von Daten über die eigene Person. Dieser für uns selbstverständliche Vorgang soll bald auch für Elektronik- und Textilprodukte sowie Batterien Realität werden. Da Handys,…
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Wie dicht sind die Gehäuse unserer Elektronik?
Produktionsfirmen von Elektronikequipment, das zum Beispiel in Autos oder Industriemaschinen eingebaut wird, kennen es: Elektronikgeräte fallen früher aus als geplant, wenn in das schützende Gehäuse der Bauteile Feuchtigkeit eindringt. Um das zu verhindern, werden Zuverlässigkeitsanalysen der Elektronik durchgeführt. Nun haben sich Forschende am Fraunhofer IZM in Zusammenarbeit mit dem European Center for Power Electronics (ECPE) auch mit den klimatischen Bedingungen in Elektronikgehäusen beschäftigt. Mit einem umfassenden Test-Kit aus Simulationen und Analyseverfahren können Umwelteinflüsse so schon in der Konstruktion von Dichtungskonzepten mitgedacht und nachgelagerte Fehleranalysen vermieden werden. Damit elektronische Komponenten ungestört von Feuchtigkeit arbeiten können, brauchen sie ein schützendes Gehäuse, das diese nach Möglichkeit von den empfindlichen Bauteilen fernhält. Nur so…
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Sicherer Start für neues Leben – Intelligentes Pflaster für Remote-Monitoring der Schwangerschaft
Während einer Schwangerschaft geben regelmäßige Medizinchecks Auskunft über die Gesundheit und Entwicklung der Schwangeren und des Kindes. Doch die Untersuchungen bieten nur Momentaufnahmen des Zustands, was vor allem im Risikofällen gefährlich werden kann. Um in dieser sensiblen Phase bequemes und kontinuierliches Monitoring zu ermöglichen, plant ein internationales Forschungskonsortium die Technologie der Smart Textiles weiterzutreiben. Ein mit feiner Elektronik versehenes Pflaster soll Vitaldaten sammeln und auswerten können. Zusätzlich sollen die Sensoren in Baby-Kleidung integriert werden, um unter höchster Datensicherheit die Zukunft des medizinischen Monitorings von Neugeborenen zu verbessern. Mit dem Beginn einer Schwangerschaft geht eine Phase intensiver Gesundheitsüberwachung des Kindes und der schwangeren Person einher. Herkömmliche Vorsorge-Untersuchungen mit Ultraschallgeräten zeichnen jedoch…
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Halb Mensch, halb Maschine
Wie können bionische Komponenten wie Biochips und Biosensoren in den menschlichen Körper integriert werden? Können elektronische Implantate im menschlichen Körper bald Funktionen übernehmen, die bisher Maschinen vorbehalten waren, und so Krankheiten behandeln? Forschende des Fraunhofer IZM aus der Gruppe „Technologien der Bioelektronik“ bejahen diese Zukunftsvisionen und entwickeln schon seit einigen Jahren solche Technologien. In einer aktuellen Ausstellung wird der Demonstrator „Menschmaschine“ ab dem 16. Juni 2023 in der Charité in Berlin ausgestellt. Mikroimplantate zur Behandlung von Krankheiten wie Arthritis, Asthma oder Parkinson oder die Entwicklung von Computerhardware, die von den „Schaltkreisen“ des Gehirns inspiriert ist, sind nicht mehr nur Inhalte von Science-Fiction-Filmen, sondern werden in laufenden oder bereits abgeschlossenen Projekten…
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Weltkleinstes Impedanzspektroskopie-System in Form einer Pille findet Schwachstellen in Maschinen und Menschen
Zur Fehleridentifikation einfach eine Pille einwerfen – das haben Forschende am Fraunhofer IZM in Kooperation mit Micro Systems Technologies (MST) und der Sensry GmbH Realität werden lassen. So klein wie ein Bonbon kann der wasserdichte IoT-Sensor die Eigenschaften von Flüssigkeiten auch an schwer zugänglichen Orten zuverlässig messen. Das kann die Wartung von Industriemaschinen deutlich erleichtern und sogar bei der Identifikation von Krankheiten helfen. Je größer eine Industriemaschine, desto schwieriger ist es im Störfall, von außen eine ungewollte Abweichung im Öldruck oder gar ein Leck in einer Leitung festzustellen. Bis durch Fachpersonal die Nadel im Heuhaufen gefunden ist, verstreicht oft viel Zeit. Daraus resultieren Produktionsausfälle und hohe Kosten. Ähnlich verhält es…
