Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration

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Fraunhofer-Institut für
Zuverlässigkeit und Mikrointegration
Kategorie: Forschungseinrichtung
Träger: Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers: Eingetragener Verein
Sitz des Trägers: München
Standort der Einrichtung: Berlin-Gesundbrunnen
Art der Forschung: Angewandte Forschung
Fächer: Ingenieurwissenschaften
Fachgebiete: Mikroelektronik
Grundfinanzierung: ca. 20 %
Leitung: Klaus-Dieter Lang
Mitarbeiter: ca. 230
Homepage: www.izm.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) ist ein Institut der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (FhG). 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.

Das Fraunhofer IZM ist Mitglied im Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik (VµE), dem zehn Fraunhofer-Institute und drei Fraunhofer-Einrichtungen angehören.

Geschichte[Bearbeiten]

Das Fraunhofer IZM entstand 1993 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 Modulare Festkörpertechnologien (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.

Standorte[Bearbeiten]

Das Fraunhofer IZM ist deutschlandweit an den drei Standorten Berlin, Moritzburg bei Dresden und Oberpfaffenhofen bei München vertreten. Hauptsitz des Instituts ist Berlin-Wedding.

Forschungsschwerpunkte[Bearbeiten]

Das Fraunhofer IZM 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]
    • Am Standort Oberpfaffenhofen sind das Mikro-Mechatronik Zentrum (MMZ) und das Zentrum für Verbindungstechnik in der Elektronik (ZVE) vereint. Es werden alle Themen zur Simulation, Mikro-Mechatronik, Verbindungstechnik, Crimpen, Gehäusung, Baugruppe sowie zertifizierten Schulungen zum Löten bearbeitet.[3]
  • 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.[4]
  • System Design
    • In der Abteilung „System Design and Integration“ 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.[5]

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
  • Energie
  • Halbleiter & Sensoren

Fraunhofer IZM Labore[Bearbeiten]

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)
  • Trainingszentrum für Verbindungstechnologien (ZVE)
  • Electronics Condition Monitoring Labor (ECM)
  • Labor für textilintegrierte Elektronik (TexLab)
  • Prozesslinie zur Substratfertigung
  • Labor zur Moldverkapselung
  • Wafer Level Packaging Line Berlin
  • 300mm Prozesslinie All Silicon System Integration Dresden - ASSID

Universitäre Kooperationen[Bearbeiten]

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.

Infrastruktur[Bearbeiten]

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

Der Betriebshaushalt des Fraunhofer IZM lag im Geschäftsjahr 2013 bei 29,4 Millionen Euro, diese kamen zu über 77 % aus der Auftragsforschung. Die Aufträge aus deutschen und internationalen Industrieunternehmen betrugen dabei 10,7 Millionen Euro, die öffentlich geförderten Projekte mit Unterstützung von Bund, Ländern und EU lagen mit 12 Millionen etwas höher.

Weblinks[Bearbeiten]