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Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) ist ein Institut der Fraunhofer-Gesellschaft. Es hat seinen Sitz in Berlin, seine Aktivitäten sind der angewandten Forschung und Entwicklung im Bereich Mikroelektronik zuzuordnen. Der Institutsleiter, Klaus-Dieter Lang, hat gleichzeitig eine Professur an der Technischen Universität Berlin im Fachgebiet Nano Interconnect Technologies inne.

Fraunhofer-Institut für
Zuverlässigkeit und Mikrointegration
Kategorie: Forschungseinrichtung
Träger: Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers: Eingetragener Verein
Sitz des Trägers: München
Standort der Einrichtung: Berlin-Wedding
Außenstellen: Moritzburg (Sachsen), Oberpfaffenhofen
Art der Forschung: Angewandte Forschung
Fächer: Ingenieurwissenschaften
Fachgebiete: Mikroelektronik
Grundfinanzierung: unter 20 %
Leitung: Klaus-Dieter Lang[1]
Mitarbeiter: ca. 377
Homepage: www.izm.fraunhofer.de

Das Fraunhofer IZM ist Mitglied im Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik (VµE) und damit Teil der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD).

Inhaltsverzeichnis

GeschichteBearbeiten

Das Fraunhofer IZM entstand 1993[2] aus Arbeitsgruppen des Forschungsschwerpunkts Technologien der Mikroperipherik an der TU Berlin, der Humboldt-Universität sowie einer Arbeitsgruppe des früheren Instituts für Mechanik der Akademie der Wissenschaften.

Nach Erweiterungen in Teltow und Paderborn kamen Institutsteile in München (2000 und 2002) und Chemnitz (1993 Projektgruppe, 1998 Abteilung, 2003 Institutsteil) hinzu. Diese Arbeitsgruppen haben sich unter dem Dach des Fraunhofer IZM so gut entwickelt, dass diese nach und nach in die Eigenständigkeit überführt werden konnten.

Die ehemalige Außenstelle des Fraunhofer IZM in Teltow wurde zum 1. Januar 2008 als Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) eigenständig. Der Institutsteil in Chemnitz wurde gemeinsam mit der ehemaligen Außenstelle Paderborn zum 1. Juli 2008 in die Fraunhofer-Einrichtung für Elektronische Nanosysteme ENAS überführt. Der Institutsteil München ist seit dem 1. Juli 2010 selbstständig und entwickelt seitdem als Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT "Modulare on Top"-Technologien, Mikro-Fluidik und Polytronische Systeme weiter. Die Außenstelle in Berlin-Adlershof wurde 2013 in den Hauptstandort in Berlin-Wedding integriert. Das Schulungs- und Analytikzentrum Oberpfaffenhofen wurde zum 1. Januar 2017 in die Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien (EMFT) integriert.

StandorteBearbeiten

Es gibt die Standorte Berlin und Moritzburg bei Dresden. Sitz des Instituts ist Berlin-Wedding.

ForschungsschwerpunkteBearbeiten

Das Institut erforscht und entwickelt anwendungsorientierte und technologisch optimierte elektronische Systeme und Mikrosysteme. Grundlage für den Transfer der Forschungsleistungen in industrielle Fertigungsprozesse sind folgende technologieorientierte Forschungsschwerpunkte des Fraunhofer IZM:

  • Integration on Wafer Level
    • Die Abteilung „Wafer Level System Integration“ ist spezialisiert auf die Entwicklung und Anwendung von Technologien für die Systemintegration auf Waferebene. Dies beinhaltet sowohl Wafer Level Packaging, Chip Size Packaging, Dünnfilmtechnologien, als auch die 3D-Integration unter Anwendung von Silizium-Durchkontaktierungen (Through Silicon Vias).[1]
  • Integration on Substrate Level
    • Das Leistungsspektrum der Abteilung „Systemintegration und Verbindungstechnologien“ reicht von der Beratung über Prozessentwicklungen bis hin zu technologischen Systemlösungen. Dabei stehen die Entwicklung von Prozessen und Materialien für Verbindungstechniken auf Board-, Modul- und Package-Ebene sowie die Integration elektrischer, optischer und leistungselektronischer Komponenten und Systeme im Vordergrund der Arbeiten.[2]
  • Materials & Reliability
    • Die Abteilung „Environmental and Reliability Engineering“ unterstützt technische Entwicklungen auf dem Weg zur Marktreife durch Umwelt- und Zuverlässigkeitsuntersuchungen von der Nanocharakterisierung bis zur Bewertung und Optimierung auf Systemebene.[3]
  • System Design
    • In der Abteilung „RF & Smart Sensor Systems“ werden neue Methoden und Werkzeuge für den zielgerichteten technologieorientierten Entwurf elektronischer Systeme entwickelt. Dies erfolgt auf Basis entwicklungsbegleitender Simulationen der unterschiedlichen Phänomene elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer, aber auch thermischer und mechanischer Kopplungen.[4]

Mit diesen vier Technologie-Clustern wird die gesamte Spannbreite abgedeckt, die für die Realisierung zuverlässiger Elektronik und deren Integration in die Anwendung benötigt wird.

Zur besseren Zusammenarbeit mit der Industrie wurden sechs Geschäftsfelder geschaffen:

  • Automobil- und Verkehrstechnik
  • Medizintechnik
  • Photonik
  • Industrieelektronik
  • Energiewandlung
  • Halbleiter & Sensoren

Fraunhofer IZM LaboreBearbeiten

Um Technologien und Anwendungen unter praxisnahen Bedingungen auf Systemzuverlässigkeit und Funktionalität zu testen, stehen folgende Labore zur Verfügung:

  • Qualifikations- und Prüfzentrum für elektronische Baugruppen (QPZ)
  • Electronics Condition Monitoring Labor (ECM)
  • Labor für textilintegrierte Elektronik (TexLab)
  • Labor für Lastwechselprüfungen von Leistungshalbleitern (Powerlab)
  • Thermal and Environmental Analysis Lab (TEA-Lab)
  • Prozesslinie zur Substratfertigung
  • Labor zur Moldverkapselung sowie Panel Level Packaging
  • Wafer Level Packaging Line Berlin
  • 300mm Prozesslinie All Silicon System Integration Dresden - ASSID

Sonstiges LeistungsspektrumBearbeiten

Das Fraunhofer IZM bietet verschiedene Schulungen an und ist Gastgeber von Veranstaltungen, so zum Beispiel der Lernfabrik Ökodesign zur Einführung in Modelle der Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft und die Founder's Garage zur Vernetzung von hardware-fokussierten Startups.[3][4]

Universitäre KooperationenBearbeiten

Mit der Industrie (Auftragsforschung) und mit Universitäten (Grundlagenforschung) bestehen eine Anzahl von Kooperationen. Zusammenfassend werden hier die wichtigsten Kooperationen aufgeführt:

  • Technische Universität Berlin: Zusammenarbeit in Form einer gemeinsamen Nutzung von Geräten, Laboren und Infrastruktur sowie einer Zusammenarbeit bei Forschungsprojekten.
  • University of Utah: Entwicklung von biomedizinischen Anwendungen, die z. B. querschnittsgelähmten Patienten durch die Verbindung von Nervenarealen an Mikrosysteme neue Beweglichkeit zu geben.
  • Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin: Aufbau einer gemeinsamen Forschungsgruppe zur Entwicklung neuartiger und Miniaturisierung "mikromechanischer, Hochtemperatur- und Gassensoren sowie smarter Sensorsysteme auf Silizium-Basis" (bis 2018).[5][6]
  • Technische Universität Dresden: Zusammenarbeit der Abteilung IZM-ASSID mit der TU Dresden und anderen außeruniversitären Forschungseinrichtungen in Dresden im Wissenschaftsverbund DRESDEN-concept.[7] Unter anderem im Bereich der Mikro/Nano-Elektronik.

Andere Projekte führten zur Zusammenarbeit mit der LCLS der Stanford University, CERN (ATLAS, Medipix), dem Fermi National Accelerator Laboratory und dem Deutschen Elektronen-Synchrotron, sowie der Universität Heidelberg zur Zuarbeit für das Human Brain Project.[8]

InfrastrukturBearbeiten

An den zwei Standorten forschen mehr als 230 Wissenschaftler und technische Assistenten sowie mehr als 150 Studenten.

Der Betriebshaushalt lag im Geschäftsjahr 2016 bei 29,5 Millionen Euro, diese kamen zu über 85 % aus der Auftragsforschung. Die Aufträge aus deutschen und internationalen Industrieunternehmen betrugen dabei 14,4 Millionen Euro, die öffentlich geförderten Projekte mit Unterstützung von Bund, Ländern und EU lagen mit 10,8 Millionen etwas darunter.

WeblinksBearbeiten

FußnotenBearbeiten

  1. https://www.izm.fraunhofer.de/de/kontakt/mitarbeiter/klaus-dieter_lang.html
  2. https://www.izm.fraunhofer.de/de/institut/fraunhofer_izm_imueberblick/historie.html
  3. Lernfabrik Ökodesign. In: Fraunhofer IZM. Abgerufen am 8. September 2018.
  4. Eva Baumgärtner: Hardware-Startups. Vernetzen und Pitchen am Fraunhofer IZM. In: Informationsdienst Wissenschaft idw-online.de. 28. November 2017, abgerufen am 8. September 2018.
  5. Kooperation: Fraunhofer IZM ruft zusammen mit Berliner HTW neue Forschungsgruppe „Silizium-Mikrosensoren“ ins Leben. In: Fraunhofer IZM. 1. Juli 2015, abgerufen am 14. November 2018.
  6. Kooperation FhG-HTW. In: Fraunhofer IZM. Abgerufen am 14. November 2018.
  7. Fraunhofer IZM Jahresbericht 2016/17. Abgerufen am 15. Februar 2019.
  8. Oswin Ehrmann, Thomas Fritzsch: Applied Research in Electronic Packaging for High Energy Physics Experiments. In: Indico, Europäische Organisation für Kernforschung CERN. Fraunhofer IZM, Technische Universität Berlin, abgerufen am 1. Juni 2018 (englisch).


Koordinaten: 52° 32′ 33,1″ N, 13° 23′ 4,3″ O