Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme

Zukunftsweisende Innovation: Wir entwickeln Mikroelektronik, die den Nerv der Zeit trifft.

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Newsletter 04/2023

Liebe Leserschaft,

das Jahr neigt sich dem Ende zu, und wir präsentieren zum Abschluss stolz unseren Jahresbericht 2021 und 2022. Erfahren Sie, wie wir mikroelektronische Lösungen nicht nur in den Jahren 2021 und 2022, sondern auch darüber hinaus im Kampf gegen den Klimawandel einsetzen. Fünf faszinierende Projekte haben wir Ihnen dafür zusammengestellt. Natürlich führen wir viele dieser Projekte weiter fort und haben bereits neue, nachhaltige Projekte auf unserer Agenda. Eines davon ist das Fraunhofer-Förderprojekt PowerCare. Lesen Sie unsere Presseinformation und erfahren Sie, wie wir jährlich Megatonnen von Treibhausgasen durch intelligente Leistungselektronik und neuartige Galliumnitrid-Halbleiter in Motorsteuerungen einsparen können.

Entdecken Sie darüber hinaus unser Kerngeschäft näher in unserem Video zu »Technology Services« und lassen Sie sich zur Zusammenarbeit inspirieren. Verpassen Sie außerdem nicht unseren Jahresrückblick mit den Event Highlights von 2023. Dort können Sie sich schon jetzt das ein oder andere »Save the date« speichern und erneut unsere Lösungen erleben.

Am Ende sind wieder Sie gefragt: Wir möchten uns stetig verbessern und freuen uns auf Ihr Feedback. Teilen Sie uns mit, wie wir unsere Inhalte im Jahr 2024 weiter optimieren können und nehmen Sie an unserer Community-Umfrage teil.

Viel Spaß beim Lesen und genießen Sie die Feiertage!

In dieser Ausgabe

Unser Jahresbericht mit nachhaltigen, smarten Sensorlösungen aus 2021 und 2022

Projekt PowerCare: Intelligente Leistungselektronik für massive Treibhausgasreduktion

Unsere »Technology Services« im Video: Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IMS

Event Highlights 2023

Unsere Community im Fokus: Sie sind gefragt!

Forschung und Entwicklung | Lesezeit: 20 Min
Unser Jahresbericht ist da - Erfahren Sie alles über die nachhaltigen, smarten Sensorlösungen aus 2021 und 2022!

In den Jahren 2021 und 2022 setzten wir unser Know-how in der Mikroelektronik in verschiedenen innovativen Projekten ein, um nachhaltige Lösungen zu entwickeln und so zu einem respektvollen Umgang mit unserer Welt beizutragen:

» AIRISC: leistungsstarke und energieeffiziente RISC-V-Prozessoren

» GaNext: Halbleiter aus Galliumnitrid statt Silizium können die Umweltauswirkungen der Leistungselektronik minimieren

» Leitprojekt NeurOSmart: Fünf Fraunhofer-Institute arbeiten gemeinsam an intelligenten, klimafreundlichen Robotersensoren

» Green ICT: Umweltfreundliche Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) beginnt bei der Mikroelektronik. Im Kompetenzzentrum »Green ICT @ FMD« sollen technologieübergreifende Gesamtlösungen erforscht und gebündelt werden

» RIWWER: Hochwasser- und Umweltschutz in Duisburg, mit digitalisierten und KI-gestützten Abwassersystemen

Zum Jahresbericht »Sustainable smart sensor solutions« (EN)

		Forschung und Entwicklung \| Industry \| Lesezeit: 3 Min Jährlich Megatonnen von Treibhausgasemissionen in Industrie und Mobilität einsparen: Fraunhofer-Förderprojekt PowerCare Intelligente Leistungselektronik mit neuartigen Galliumnitrid-Halbleitern in Motorsteuerungen

Um eine Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern und den Umstieg auf regenerative Energiequellen umzusetzen, muss eine weitgehende Elektrifizierung von Produktion und Mobilität stattfinden. Damit steigt der Bedarf an kompakter, energieeffizienter und zuverlässiger Leistungselektronik. Im Projekt PowerCare werden neuartige vertikale Galliumnitrid-Leistungshalbleiter sowie echtzeitfähige Ausfallmodelle entwickelt und in einem Motorantrieb eingesetzt. Hierbei verfolgt PowerCare einen neuen Ansatz im Überwachungskonzept durch eine miniaturisierte Motorsteuerung mit integrierter KI-Ausfallvorhersage. Damit legt das Projekt den Grundstein für die nächste Evolutionsstufe intelligenter, nachhaltiger Leistungsmodule.

Zur Pressemitteilung

		Forschung und Entwicklung \| Industry, Health & Technology \| Lesezeit: 3 Min Unsere »Technology Services« im Video: Erfahren Sie, wie Sie mit uns zusammenarbeiten können

In Zusammenarbeit mit der Christoph Miethke GmbH & Co. KG haben wir unser erstes Video veröffentlicht, in dem Sie unser Kerngeschäft näher kennenlernen können. Wir zeigen Ihnen die Vielseitigkeit unserer »Technology Services«. Das große Release hatte das Video am 23. Oktober auf dem MikroSystemTechnik Kongress in Dresden. Eindrücke dazu finden Sie in unserer Eventrückschau weiter unten.

Direkt zum Technology Services-Video

Fraunhofer IMS auf YouTube

Event Highlights 2023

Messe | Industry | Lesezeit: 1 Min.
embedded world in Nürnberg, März 2023

Sicherheitsmonitoring auf Mikrocontrollern, hochauflösende Distanzmessungen und Wearables mit KI-basierter Gestenerkennung

Unsere Kolleg*innen zeigten auf der embedded world 2023 einige spannende Lösungen, wie den AIRISC-SAFETY, eine ausfallsichere Flugsteuerung für unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) mit RISC-V, der durch die erfolgreiche Zertifizierung mit »ASIL-D ready« sofort für Automobile, Produktion oder Gesundheit einsatzbereit ist, eine eingebettete 3D-LiDAR-Lösungen und eine KI-basierte Gestenerkennung für Android-Fitnessarmbänder oder Smartwatches.

Lösungen:
» Ausfallsichere RISC-V Flugsteuerung
» Hochauflösende, eingebettete 3D-LiDAR-Lösungen (EN)
» KI-basierte Gestenerkennung

Mehr Eindrücke finden Sie auf YouTube.

Impressionen auf YouTube

Save the date 2024 (iCalendar)

Unsere Lösungen:
» 3072 Pixel LiDAR-Kamera
» Solid state flash LiDAR Detektor (EN)
» Photonic Integrated Circuits (PICs, EN)

Messe | Health, Industry, Mobility und Space and Security | Lesezeit: 1 Min.
Laser World of Photonics in München, Juni 2023

Optimale Leistung, um durch die Haut, helles Sonnenlicht und absolute Dunkelheit zu sehen

Auf der Laser World of Photonics präsentierten wir unsere Lösungen für die Erkennung von Personen und Objekten unter unterschiedlich schwierigen Bedingungen von absoluter Helligkeit bis Dunkelheit. Unsere LiDAR-Kameras sowie leistungsstarke Einzelphotonen-Bildsensoren (SPADs) für Gesundheit, Mobilität, Industrie und Weltraum konnten dort getestet werden.

Messe | Mobility | Lesezeit: 1 Min.
IAA Mobility in München, September 2023

Die Zukunft der sicheren, autonomen und komfortablen Fortbewegung ist zum Greifen nah

Wir haben auf der IAA Mobility 2023 in München unsere KI-Algorithmen vorgestellt, mit denen Sicherheit und Komfort in Verkehrsmitteln bemerkenswert erhöht werden können. Für die Sicherheitsaspekte außerhalb des Fahrzeugs stellten wir unsere 3072-Pixel LiDAR-Kamera vor. Besuchende der IAA Mobility konnten an einer Konsole ein Fahrzeug fahren, während sie gleichzeitig beobachteten, wie unser KI-Algorithmus ihre Vitaldaten wie Herz- oder Atemfrequenz optisch erfasst oder sehen, wie jede ihrer Bewegungen kontrastreich durch die LiDAR-Kamera wiedergegeben wird.

Unsere Lösungen:
» 3072 Pixel LiDAR-Kamera
» KI-basierte Vitalparametermessung im Fahrzeuginnenraum (EN)

Mehr Eindrücke finden Sie auf YouTube.

YouTube-Short: Erklärvideo

YouTube-Video: Demonstrator

Die Themen:
» Anforderungen von PET-Anwendungen, Systemen und Gammadetektoren
» Fotodetektoren
» Auslese-Elektronik
» 3D-Integration
» ASICs und digitale Signalverarbeitung
» Algorithmen und KI für die Datenanalyse

Der PET-Workshop findet das nächste Mal 2025 statt.

Workshop | Technology | Lesezeit: 1 Min.
Workshop »PET Electronics & Technologies« in Duisburg, September 2023

Beim zweitägigen Workshop im Fraunhofer-inHaus-Zentrum erwarteten die Besuchenden 30 Vorträge renommierter Fachleute der Positron Emission Tomography (PET) Community aus Wissenschaft und Industrie.

In zwei Podiumsdiskussionen wurden die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der vorgestellten Anforderungen und Ansätze beleuchtet. Studierende und Forschende präsentierten ihre Abstracts am Dienstag in einer Poster-Session. Den krönenden Abschluss fand der PET-Workshop im informellen Get-together.

Konferenz | Health | Lesezeit: 1 Min.
BMT - 57. DGBMT Jahreskonferenz für Biomedizintechnik in Duisburg, September 2023

Geballte Kompetenz in der Rhein-Ruhr-Region

Das Fraunhofer IMS lud in diesem Jahr zusammen mit der Hochschule Niederrhein zum Austausch über biomedizintechnische Innovationen auf der »BMT 2023« in Duisburg ein und präsentierte seine neuesten biomedizinischen Systeme. In diesem Zusammenhang präsentierten wir die neuesten Entwicklungen der KI in der Medizintechnik, Implantate und Neurotechnologie.

Die Themen der BMT 2023:
» Patientenzentrierte Medizin
» Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen
» Deep Medicine
» Regulatory Affairs
» Medical Translation
» Technische Souveränität

Save the date 2024 (iCalendar)

Services und Lösungen:
» 3072 Pixel LiDAR-Kamera
» CSPAD3K Array Detektor (EN)
» Technologiedienstleistungen für Post-CMOS Prozesse
» Verfahren zur 3D-Integration
» Atomlagenabscheidung (ALD, EN)
» Vakuumgehäusen für Chips
» Photonischen Integrierten Schaltungen (PICs, EN)

Mehr Eindrücke zum MST Kongress auf der Seite der FMD. Der MST Kongress findet das nächste Mal 2025 bei uns in Duisburg statt.

Rückblick: FMD @ MST Kongress

Kongress | Technology | Lesezeit: 1 Min.
MikroSystemTechnik Kongress in Dresden, Oktober 2023

»Green ICT @ FMD« und viele weitere Technologien

Als Teil der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) stellten wir in diesem Jahr auf dem MST Kongress mit den in der FMD kooperierenden Instituten Fraunhofer ENAS, IPMS, ISIT, IZM und dem Leibniz IHP auf einem Gemeinschaftsstand aus.

Neben dem Verbundprojekt »Green ICT« haben wir folgende Lösungen und Services gezeigt: Unsere 3072 Pixel LiDAR-Kamera, in der unser CSPAD3K Array Detektor eingesetzt wird. Für die Herstellung eines solchen BSI-CSPAD-Chips kommen unsere Technologiedienstleistungen für Post-CMOS Prozesse, Verfahren zur 3D-Integration und Atomlagenabscheidung (ALD) zum Einsatz. Außerdem zeigten wir Vakuumgehäuse für Chips und unser Angebot für Photonische Integrierte Schaltungen (PICs).

Workshop | Karriere | Lesezeit: 1 Min.
Science connects - das Fraunhofer-Karriereevent in Oberhausen und Duisburg, Oktober 2023

Studierende lernen die Welt von Fraunhofer kennen

Ein voller Erfolg: Zum ersten Mal fand die Science connects ausgerichtet vom Fraunhofer UMSICHT und dem Fraunhofer IMS statt. Studierende verschiedener Hochschulen und Studiengänge hatten an zwei Tagen die Gelegenheit, unsere beiden Institute und die spannenden Themen, die wir bei Fraunhofer bearbeiten, kennenzulernen. In Workshops wurden neue Projektideen erarbeitet, die wir zukünftig gemeinsam weiterverfolgen wollen. Neben Rundgängen durch unsere Labore und Reinräume gab es dabei auch noch genug Zeit, sich bei Keksen oder Pizza mit unseren Mitarbeitenden auszutauschen.

Die Themen:
» Einblicke in die Forschungsfelder unserer Promovierenden
» Workshops Zukunftsideen und Technologie sucht Anwendung
» Reinraum- und Laborrundgänge
» Karriere bei Fraunhofer

Das Event wird 2024 wieder stattfinden. Mehr Eindrücke und Updates finden Sie auf LinkedIn.

LinkedIn: Rückblick

Arbeiten am Fraunhofer IMS

Mehr Informationen zu den Lösungen können Sie in unserer Broschüre »Biomedical Sensor Systems« nachlesen.

Unsere Lösungen (Broschüre, EN)

Save the date 2024 (iCalendar)

Messe | Health | Lesezeit: 1 Min.
COMPAMED in Düsseldorf, November 2023

Sensoren und KI-Algorithmen für Lösungen aus der Biomedizintechnik

Auf der COMPAMED präsentierten wir KI-Algorithmen sowie Sensor- und Schaltungsentwicklungen, welche die medizinische Versorgung auf eine neue Stufe heben. Am Stand wurden Demonstratoren zur kontaktlosen Vitalparametererfassung, der biomedizinischen Sensorik und für intelligente Implantate gezeigt. Unter anderem die von uns entwickelte Personenwaage, die neben dem Gewicht auch direkt den Blutdruck ermittelt, konnte getestet werden.

Messe | Industry | Lesezeit: 1 Min.
SPS - smart production solutions in Nürnberg, November 2023

Nachhaltige, effiziente Leistungselektronik mit RISC-V in Ihren Produktionsumgebungen

Auf der sps zeigten wir unsere PWM Leistungscontroller, die Maschinensteuerungen revolutionieren und automatisierte Produktionen energieeffizienter gestalten. Die optimierte Werkzeugnutzung in der spanenden Fertigung oder unser RFID-basiertes Lokalisierungssystem stellten dar, wie Produktionsprozesse transparenter und Ausfälle zuverlässig minimiert werden. Mit KI-basiertem Monitoring mittels Schallsensorik konnten wir darüber hinaus zeigen, wie Lebensmittelkontaminationen eingedämmt werden können. Basierend auf unseren RISC-V Prozessoren sind alle Lösungen besonders nachhaltig und sicher.

Unsere Lösungen:
» PWM Leistungscontroller (EN)
» Optimierte Werkzeugnutzung mittels KI-gestütztem Monitoring (EN)
» RFID-basierte Lokalisierung (EN)
» KI-Lebensmittelüberwachung mittels Schallsensorik (EN)
» RISC-V Prozessoren

Save the date 2024 (iCalendar)

Die Themen:
» Einzelphotonen-Bildgebung
» Spektroskopie
» wissenschaftliche und medizinische Bildgebung
» Quanten-Bildgebung
» Bildsensor-Technologien

Mehr Eindrücke finden Sie auf LinkedIn. Der CMOS Imaging Workshop findet das nächste Mal 2025 statt.

LinkedIn: Rückblick

Workshop | Optical Systems | Lesezeit: 1 Min.
CMOS Imaging Workshop in Duisburg, November 2023

Ein internationales Forum, um sich über Anwendungen, Technologien und Methoden der fortgeschrittenen optischen Sensorik auszutauschen

Ende November trafen sich interessante Speaker aus unseren Reihen, Albert Theuwissen, Edoardo Charbon, Eric R. Fossum und viele mehr vor Ort für einen inspirierenden Austausch mit den Teilnehmenden vom 10. CMOS Imaging Workshop am Fraunhofer IMS.

Es gab einen regen Austausch zu den einzelnen Themen sowie interessante Exponate von Ausstellern wie Elmos und aSpect Systems.

Unsere Community im Fokus: Sie sind gefragt!

Umfrage | Lesezeit: 2 Min.
Wir wollen wieder wissen, was Ihr Interesse weckt!

Neues Jahr, neue Umfrage! Sie haben jetzt die Möglichkeit, neue Themen für das kommende Jahr zu wählen. Klicken Sie auf den Link und füllen Sie die kurze Umfrage bis zum 1. Januar aus. Vielen Dank für Ihre Teilnahme!

Hier geht´s zur Umfrage

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Lea Krammer
PR-Referentin

Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
Finkenstraße 61
47057 Duisburg

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