Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
In der Gruppe für Communication Module Development verwenden wir unsere holistische Designmethode – den M3-Ansatz (Methoden, Modelle, Maßnahmen) – um eine systematische Entwicklung, den Test, die Charakterisierung und die Optimierung von energieeffizienten Drahtloskommunikationsmodulen im Mikro- und Millimeterwellenbereich (mmWellen) sowie bei Terahertzfrequenzen (THz) zu ermöglichen. Dabei stehen folgende Anwendungen im Vordergrund:
- Drahtlose Kommunikationsinfrastruktur (z.B. Basisstationen) für 4G, 5G und zukünftige 6G Mobilkommunikation (Zugangsnetzwerk, Backhaul, Core-Netzwerk)
- Satellitenkommunikationssysteme für niedrige, mittlere und geostationäre (LEO, MEO und GEO) Umlaufbahnen sowohl für Boden- als auch Satellitenterminals
Für die optimale Entwicklung der Module sind zwei weitere Themenfelder unerlässlich, welche wir in der Gruppe ebenfalls adressieren: Zum einen Entwurf, Charakterisierung und Optimierung von Interconnects und Komponenten sowie zum anderen die Charakterisierung von Basismaterialien und Herstellungstechnologien.
Interconnects und Komponenten
Im Themenfeld Interconnects und Komponenten entwerfen, testen, charakterisieren und optimieren wir Elektronik-Packaging-Verbindungen, integrierte Antennenarrays und HF-Frontendkomponenten wie Filter, Induktivitäten und Leistungsteiler. Neben den oben genannten Anwendungen in Kommunikationsmodulen adressieren wir hier zusätzlich Radarsensoren für Automotive/Autonomes Fahren, Transportsysteme (z. B. Züge und logistische Prozesse) und Home Automation
Materialien für Hochfrequenzanwendungen
Im Themenfeld HF Materialien untersuchen wir die Wechselwirkung von Materialien mit hochfrequenten Wellen. Dies schließt klassische AVT-Materialien ein, wie beispielsweise Leiterplatten; erstreckt sich aber auch auf die Materialien der Automobil- und Kommunikationsindustrie, die nicht primär im Packaging verwendet werden. Endanwendungen beinhalten die drahtlose Datenübertragung bei niedrigen Frequenzen (z.B. WLAN, Bluetooth), bis hin zu Systemen für 5G und 6G Kommunikation, Satellitenkommunikation und Automobilradare.
Ein Schwerpunkt der Gruppe ist die messtechnische Extraktion der Permittivität und des dielektrischen Verlustwinkels von Materialien bis in den THz-Bereich. Zu diesem Zweck werden Messmethoden kontinuierlich erforscht und weiterentwickelt.
Neben der Weiterentwicklung der Charakterisierungsmethoden, insbesondere für höchste Frequenzen, forschen wir am Einfluss der Materialalterung auf die dielektrischen Eigenschaften. Wir möchten verstehen, wie sich das Verhalten der Systeme über ihre Lebensdauer verändert. Mit diesem Wissen kann eine lange Lebensdauer als Designparameter integriert und ein Beitrag zum umweltgerechten Entwurf elektronischer Systeme geleistet werden.
Darüber hinaus untersuchen wir neue Metamaterialkonzepte für die Verwendung in der Hochfrequenz Systemintegration.
Materialklassen, mit denen wir arbeiten, schließen Leiterplatten, Kunststoffe (z.B. Mold- und Underfill-Materialien, Klebstoffe, auch allgemein Polymerwerkstoffe), Gläser, Keramiken, leitfähige Schirmmaterialien und weitere ein.
