Sensor-Plattform entlang der gesamten Wertschöpfungskette

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Elf Fraunhofer- und zwei Leibniz-Institute bündeln ihre Forschungsarbeit in der Forschungsfarbrik Mikroelektronik Deutschland. Entstanden ist eine Sensorplattform, bei der auch kleine Unternehmen ein konfigurierbares IoT-System entwickeln können.

Wer im Internet of Things (IoT) und Smart Date erfolgreich sein will, muss das technologische Know-how der angewandten Forschung innerhalb Deutschlands bündeln. Als ein standortübergreifender Zusammenschluss von elf Fraunhofer- und zwei Leibniz-Instituten in der Mikro-/Nanoelektronikforschung und -entwicklung setzt die „Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland“, kurz FMD, genau hier an.

Die bundesweit abgestimmte Zusammenarbeit der FMD bietet FuE-Dienstleistungen, Anwendungslösungen und neue technische Entwicklungen in einem hohen technischen Reifegrad. In sechs Technologieplattformen – „Microwave und Terahertz“/„Power Electronics“/„Extended CMOS“/„Optoelectronic Systems“/„Sensor Systems“/„MEMS Actuators“ – werden Know-how, Techniken und Systemkompetenzen der beteiligten Institute gebündelt und Anwendern für ihre eigene Entwicklungen zugänglich gemacht.

Technologieplattform Sensor Systems

Die Technologieplattform „Sensor Systems“ führt das Know-how der beteiligten FMD-Institute entlang der gesamten Wertschöpfungskette zusammen: Von der Systemarchitektur und den Entwurf über Materialien und Bauelemente, die Systemintegration bis zur Charakterisierung und Prüfung von Sensoren und Sensorsystemen.

Hinzu bietet das FuE-Angebot Aspekte der funktionalen Zuverlässigkeit, der Hardwaresicherheit und den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen ein. Die Forschungsergebnisse finden sich beispielsweise bei der Radar-Sensorik, der Gas-Sensorik und der akustischen Sensorik. Zudem unterstützt die Plattform unterschiedliche Kommunikationsstandards.

Universelle Sensorplattform

Vor allem sollen mittlere und kleinere Unternehmen (KMUs) einen maßgeschneiderten Zugang zu aktuellen technischen Entwicklungen bekommen. Ein gutes Beispiel ist die Entwicklung einer „Universellen Sensorplattform“ (USeP), bei der vier FMD-Institute ihr Know-how zusammenbringen, um auch kleinere Systemanbieter in die Lage zu versetzen, hochintegrierte und individuell konfigurierbare IoT-Systeme entwickeln und dabei den wachsenden Entwicklungs- und Fertigungsaufwand für Elektronik der nächsten Generation schultern zu können.

Hochintegrierte Chips

Die Partner arbeiten in einem von der Europäischen Union und dem Freistaat Sachsen geförderten Projekt an einer modularen Plattform für hochintegrierte und individuell konfigurierbare IoT-Systeme. Sie soll auch kleinen und mittelgroßen Systemanbietern die Möglichkeit geben, zukunftsweisende Systemarchitekturen und Fertigungsmethoden für eigene Entwicklungen zu nutzen. Basis hierfür ist die in Dresden bei Globalfoundries gefertigte 22FDX-Technologie (Fully Depleted SOI), die hochintegrierte Chips mit besonders stromsparenden und kostengünstigen Eigenschaften ermöglicht.

Daneben bringen die Partner in das Projekt vor allem ihre Kompetenzen für ein innovatives Packaging sowie ihr Know-how bei der Konzeptentwicklung, dem Systemdesign, der Sensorik und Datenübertragung sowie bei Simulation und Test ein. Die flexible Gehäusetechnologie (Packaging) und eine angepasste Entwurfsumgebung erlauben individuelle Applikationsszenarien und ermöglichen somit einerseits die kostengünstige Herstellung der Kernelemente des IoT-Systems und andererseits ihre flexible Anpassung an applikationsspezifische Anforderungen.

Alle wesentlichen Komponenten der Plattform sind in der Entwicklung und Test. Das Start-up Sensry wird die Plattform und unterstützende Services in Kooperation mit den Technologiepartnern nach dem Entwicklungsabschluss anbieten. Das Start-up-Unternehmen unterstützt bei Software und System, Prototyping und Test sowie bei der kompletten Lieferkette.

Forschungsfabrik Mikroelektronik (externer Link).

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