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Dauerlastfähige Wechselrichter ermöglichen deutliche Leistungssteigerung elektrischer Antriebe
Überhitzende Komponenten limitieren die Leistungsfähigkeit von Antriebssträngen bei Elektrofahrzeugen erheblich. Vor allem Wechselrichtern fällt dabei eine große thermische Last zu, weshalb sie aktiv gekühlt werden müssen. Im Projekt Dauerpower entwickelt das Fraunhofer IZM zusammen mit Projektpartnern aus der Automobilindustrie einen elektrischen Wechselrichter, der aufgrund eines optimierten Kühlmanagements bei einer geringeren Betriebstemperatur arbeiten kann, wodurch es zu weniger Verlustleistung kommt. Neben einer längeren Volllastnutzung kann dadurch auch die benötigte Halbleiterfläche verringert werden, was die Kosten für die elektrische Mobilitätswende weiter senken kann. Um den Ausstieg aus fossilen Energieträgern weiter voranzutreiben, sind effiziente Antriebsstränge für Elektrofahrzeuge von großer Bedeutung. Ihre Leistungsfähigkeit ist allerdings zu einem hohen Maße von den thermischen Eigenschaften der…
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Prognose von Energiebedarf und CO2-Bilanz der deutschen Mobilfunknetze bis 2030
Wie sieht die Umweltbilanz der deutschen Mobilfunknetze aus? Diese Frage klärt eine Studie des Fraunhofer IZM. Sie modelliert den herstellungs- und nutzungsbezogenen CO2-Fußabdruck heutiger und zukünftiger Mobilfunknetze. Die Studie „Umweltbezogene Technikfolgenabschätzung Mobilfunk in Deutschland“ (UTAMO) beinhaltet eine genäherte Ökobilanz der deutschen Mobilfunknetze für das Referenzjahr 2019 sowie Prognosen der Entwicklung bis zum Jahr 2030. Die Studie ist mit ihrem hohen Detailgrad weltweit die erste dieser Art. Der methodische Ansatz wurde unter der Leitung von Dr. Lutz Stobbe am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM entwickelt und umgesetzt. Spezialisiert hat sich das Team um Stobbe auf das Thema Ökobilanzierung und Ökodesign von Telekommunikations- und Rechenzentrumstechnik. Diese beiden Bereiche der Informations- und…
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Kompakte Navigationssysteme für unbemannte Drohnen der Zukunft
Für die photogrammetrische Vermessung von Industriegebäuden und Geländetopografien, oder als Lastendrohnen in der Logistikbranche werden unbemannte Drohnen (UAVs) mit möglichst geringem Eigengewicht und gleichzeitig hoher Nutzlast benötigt. Im Rahmen eines Forschungsprojekts hat das Fraunhofer IZM eine kompakte und leichte Navigationseinheit (IMU) für diese Drohnen entwickelt, die eine für die zivile Anwendung bisher unerreichte Genauigkeit im Zentimeterbereich ermöglicht. Ziel des Forschungsprojektes IMUcompact war die Entwicklung einer Messeinheit zur präzisen Positionsbestimmung von autonomen Drohnensystemen. Die Inertial Measurement Unit (kurz: IMU) des Systems basiert im Wesentlichen auf drei Gyroskopachsen und drei Beschleunigungssensoren, die eine zentimetergenaue Positionsbestimmung für Navigation und Geländevermessung ohne GPS-Signal ermöglichen. Kompakte Gyroskope mit geringer Auflösung befinden sich heutzutage in allen…
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Richtfest für das Center for Advanced CMOS and Heterointegration Saxony
Das Center for Advanced CMOS and Heterointegration Saxony (kurz: CEASAX) feiert das Richtfest seines neuen Bürogebäudes. CEASAX ist ein Leuchtturm der Halbleiterforschung und gründet sich auf die Bündelung der Kompetenzen des Fraunhofer IPMS und des Fraunhofer IZM-ASSID. Die Institute bieten hier die komplette Wertschöpfungskette in der 300-mm-Mikroelektronik und damit die Voraussetzung für Hightech-Forschung für Zukunftstechnologien im Land Sachsen. Die Veranstaltung begann mit einer herzlichen Begrüßung durch die Institutsleiter des Fraunhofer IPMS, Prof. Dr. Harald Schenk und Prof. Dr. Hubert Lakner. Auch die Standortleiterin des Fraunhofer IZM-ASSID, Dr. Manuela Junghähnel, war vor Ort und sieht in der Stärkung der gemeinsamen Fraunhofer-Kompetenz am gemeinsam genutzten Gebäude eine große Chance zur Weiterentwicklung der…
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Kleinste Kontakte für maximale Leistung: Neue Verbindungstechnologie mit Nanodrähten setzt Maßstäbe für High-Performance Elektronik
Der Platz wird eng auf elektronischen Chips: Hochleistungsfähige Elektronik erfordert immer mehr Verbindungen auf kleinstem Raum, bisherige Verfahren stoßen dabei jedoch an ihre Grenzen. Forschende vom Fraunhofer IZM-ASSID haben gemeinsam mit Partner*innen eine von der NanoWired GmbH patentierte Verbindungstechnologie weiterentwickelt, die auf Kontaktierungen im Nanometer-Maßstab abzielt. Zusätzlich zur Technologie demonstrieren sie, wie diese für die industrielle Fertigung auf 300 mm Wafern angewandt werden kann. Für eine effiziente digitale Zukunft und technologische Souveränität erweisen sich Hoch- und Höchstleistungsrechner von enormer Bedeutung. Beim so genannten High Performance Computing (HPC) erfassen Rechenzentren riesige Datenmengen und führen damit komplexe Berechnungen durch. Zum Einsatz kommt HPC also immer dort, wo rechenintensive Operationen in Hochgeschwindigkeit erforderlich…
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Vervollständigung der Prozesskette: Am Fraunhofer IZM gelingt die automatisierte Messung von Lichtwellenleitern in Glas
Die Verwendung von Glas als Baugruppenträger in der Elektronikfertigung ermöglicht die zusätzliche Übertragung optischer Signale über das Trägermaterial und kann so zu einer deutlich höheren Datenübertragung bei Anwendungen im Automobil- und Telekommunikationsbereich sowie für KI-Anwendungen beitragen. Forschenden am Fraunhofer IZM ist es jetzt gelungen, im Rahmen des Forschungsprojektes „Integrierte Elektro-Photonische Panelsysteme“ (EPho) eine Anlage zu entwickeln, die automatisiert die Ausbreitungsverluste integrierter Lichtwellenleiter charakterisiert. Die rasant anwachsenden Datenmengen in einer zunehmend digitalisierten Welt erfordern neue Lösungen, um Daten effizient verarbeiten und übertragen zu können. Dafür braucht es immer mehr Transistoren, winzige elektronische Bauelemente auf einem Chip, die für das Ausführen von Rechenoperationen zuständig sind. Insbesondere in Datenzentren und High-Performance-Computern, also dort,…
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Smartphones umdenken: Modulare Mobilgeräte als Antwort auf den Elektroschrott-Anstieg
Ein Leben ohne Smartphone ist in der modernen Zeit kaum noch vorstellbar. Doch während die elektronischen Begleiter unser Leben oftmals bereichern, belasten sie gleichzeitig erheblich die Umwelt. Wie also kann Umweltschutz mit Produktion und Nutzung von Smartphones in Einklang gebracht werden? Genau dieser Frage widmeten sich zwei Industriedesigner vom Fraunhofer IZM im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts MoDeSt und untersuchten die Vereinbarkeit von moderner Technik und Kreislaufwirtschaft. Als Ergebnis präsentieren sie zwei Entwürfe für langlebige und recyclebare Smartphones mit außergewöhnlichem Design. In immer kürzeren Abständen kommen neue Smartphone-Generationen auf den Markt, lösen noch funktionsfähige Geräte ab und lassen so ihre Nutzungsdauer schrumpfen. Obwohl Studien belegen, dass Europäer*innen ihre Mobiltelefone immer länger…
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EKG per Pflaster: Europäisches Verbundprojekt APPLAUSE erfolgreich abgeschlossen
Forschende am Fraunhofer IZM haben zusammen mit 31 Partner*innen aus Industrie und Forschung ein dehnbares und kabelloses Pflaster entwickelt, mit dem diagnostisch relevante Herzüberwachung in den Alltag gebracht werden kann. Damit lässt sich die Zahl stationärer Untersuchungen für Risikopatient*innen reduzieren. Weiterhin wird die Halbleiter-Wertschöpfungskette für den Medizinsektor in Europa durch die Entwicklung neuer Werkzeuge, Methoden und Prozesse für die Serienfertigung gestärkt. Mit Smartwatches die eigene Fitness zu tracken, gehört für viele Menschen zum Alltag. Mit einem Blick aufs Smartphone erkennt man Puls, Schrittanzahl, Schlafqualität oder sogar den Herzrhythmus. Solche Angaben zur Herzgesundheit können nun durch weitaus komplexere Gesundheitsdaten ergänzt werden und bei der medizinischen Diagnose helfen. Der im von der…
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Ideen für grüne Elektronikfertigung auf dem 10. MikroSystemTechnik-Kongress in Dresden
Der größte deutschsprachige Kongress auf dem Gebiet der Elektronik- und Mikrosysteme findet vom 23. – 25. Oktober 2023 in Dresden statt. Zum zehnjährigen Jubiläum sollen besonders die Nachhaltigkeit und Technologiesouveränität in Exponaten und Konferenzbeiträgen dargestellt werden. Mögliche Lösungsansätze für ressourceneffiziente Mikrosysteme präsentiert das Fraunhofer IZM am Gemeinschaftsstand der Forschungsfabrik Mikroelektronik (FMD) auf der Ebene 5 am Stand 14. Die global steigende Nachfrage nach Halbleitern zeigt, wie wichtig eine intakte Wertschöpfungskette für die Elektronikbranche ist. Durch die weltweit fortschreitende Digitalisierung rücken neben der reinen Verfügbarkeit von Halbleitern aber noch weitere Themen in den Vordergrund. Die technologische Souveränität und Vertrauenswürdigkeit in der Mikroelektronik („Trusted Electronics“), Nachhaltigkeitsaspekte („Green ICT“) sowie Next Generation Computing…
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Pionierarbeit für die Mikroelektronik von morgen: Von der Chiplet-Integration bis zum Cooling – Herausforderungen beim High-End Performance Packaging
Die Zukunft der Mikroelektronik steht vor spannenden Entwicklungen und wichtigen Trends. Doch wie wird sich diese technologische Branche in den kommenden Jahren weiterentwickeln? Welche Anwendungsbereiche treiben die 2,5D-/3D-Hetero-Integration und das High-End Performance Packaging maßgeblich voran und wo liegen die Grenzen des physikalisch Möglichen? Anlässlich des 30-jährigen Jubiläums des Fraunhofer IZM traf sich RealIZM, der Wissenschaftsblog für Mikroelektronik des Instituts, mit Prof. Dr.-Ing. Martin Schneider-Ramelow. Der Institutsleiter gibt einen umfassenden Einblick in die Zukunft der Mikroelektronik sowie in aktuelle und geplante Forschungsaktivitäten. RealIZM: Wie stellen Sie sich die Zukunft der Mikroelektronik vor? Welche wichtigen Trends werden Ihrer Meinung nach die kommenden Jahre prägen? Tatsache ist, dass wir in Europa nicht die…
