Trendthemen

Heterogene Integration

Hochleistungssysteme zu geringeren Kosten - das versprechen heterogene Integrationslösungen und Technologien wie Chiplet-Architekturen. Wohin die Reise im Advanced Packaging geht und welche neuen Funktionalitäten und Hochintegrationslösungen das Fraunhofer IZM schon jetzt in seinem Technologie-Portfolio hat, zeigt die Grafik zum High-End Performance Packaging.

Unsere Mitarbeitenden bringen Chips auf und in die Leiterplatte. Sie bauen Interposer, stapeln Chips und verarbeiten MEMS in Systemen. Außerdem kümmern sich unsere Forschenden um das Cooling, Antennen und die Datenübertragung. Und nicht zuletzt - überführen sie diese Innovationen in Designrichtlinien und sichern ihre Zuverlässigkeit ab.

Hinweis: Fahren Sie mit der Maus über die Bezeichnungen der einzelnen Komponenten und erfahren Sie, wo unser Institut auf dem Gebiet der Heterogenen Integration bereits aktiv ist. Klicken Sie dann auf das für Sie interessante Thema und gelangen Sie somit zu weiteren Inhalten und den Ansprechpartner*innen der jeweils betreuenden Forschungsgruppe.

 

Herausforderung

Das traditionelle System-on-Chip, das alle Funktionen in einem mikroelektronischen System auf einem einzigen Stück Silizium integriert, stößt an seine Grenzen, was Ertrag, Flexibilität und Designaufwand angeht. Diese Anforderungen an die Miniaturisierung und auch die Integration von funktionaler Elektronik in ein elektronisches System können den nötigen Leistungsparametern anhand der aktuell geforderten Leistungen nicht gerecht werden. Die Heterogene Integration bietet hier eine Lösung, indem sie verschiedene Technologien kombiniert, um hoch performante, miniaturisierte Systeme zu schaffen. Das Fraunhofer IZM entwickelt verschiedenste Verfahren der Heterogenen Integration, die auf fertigungstauglichen High-End-Geräten bis zur Transferreife optimiert werden.

Mission: Bringing microelectronics into application

Wir verstehen uns als Bindeglied zwischen den Hersteller*innen der Materialien, Maschinen und Komponenten sowie den Spezialist*innen der Aufbau- und Verbindungstechnik. Als anwendungsorientiertes Forschungsinstitut ist unser Ansatz, zu verstehen, was die jeweilige Anwendung für Bedarfe und Anforderungen an Technologien, Komponenten und Materialien sowie die Zuverlässigkeit hat. Bei den Vorbereitungen für den Europäischen Chips Act (EuCA) sind wir als Partner für die Integrationsinnovationen engagiert.

»Das High-End Performance Packaging des Fraunhofer IZM ermöglicht nicht nur Lösungen für Zukunftsbranchen, sondern leistet einen essentiellen Beitrag zur europäischen Technologie-Souveränität.«

(Prof. Martin Schneider-Ramelow, Institutsleiter Fraunhofer IZM)

High-End Performance Packaging vom Wafer zum System

Unsere Wissenschaftler*innen miniaturisieren elektronische Systeme, generieren Packaging-Verfahren, entwickeln Fertigungsprozesse weiter und setzen somit die Grundlage für die Mikroelektronik von morgen. Wir denken das Electronic Packaging der Zukunft mit allen Anforderungen und Anwendungen, die an intelligente Elektroniksysteme und ihre Komponenten gestellt werden, denn je nach Anwendung müssen sie hochtemperaturbeständig, besonders langlebig, extrem miniaturisiert, formangepasst oder sogar dehnbar sein.  

High-End

Mit unseren High-End-Geräten und einer modernsten Laborausstattung werden wir den aktuellen Anforderungen intelligenter Elektroniksysteme gerecht und decken den gesamten Bereich der Backend-Integration vom Einzelchip über 300mm Wafer bis hin zu Panels und funktionalen Substraten ab.

Performance

Das Fraunhofer IZM unterstützt Firmen weltweit dabei, robuste und zuverlässige Elektronik am Limit zu entwickeln, aufzubauen und in ihre speziellen Anwendungswünsche aus den verschiedensten Richtungen in ein elektrisches System zu integrieren.

Packaging

Unsere Mitarbeitenden entwickeln angepasste Systemintegrationstechnologien auf Wafer-, Chip- und Boardebene mit über 30 Jahren Erfahrung in allen Packaging-Verfahren der Vergangenheit und Gegenwart.

Leistungskatalog

Forschung am Fraunhofer IZM bedeutet demnach, anwendungsorientierte und technologisch optimierte elektronische Systeme und Mikrosysteme zu erforschen und zu entwickeln. Das Institut adressiert diese Systementwicklungen ganzheitlich, so dass die funktionale Sicherheit und Zuverlässigkeit über eine lange Lebensdauer der elektronischen Systeme garantiert wird.

Chiplet Assembly, Hybrid Bonding, Si-Interposer Technologien, Fan-Out Wafer Level Packaging, Kryo-Packaging, die Integration von Speichern mit hoher Bandbreite (HBMs), HF-Charakterisierung und das Packaging für 5G / 6G-Anwendungen sind nur einige Technologien und Beispiele unseres Leistungskatalogs, um den Trendthemen der Zukunft gerecht zu werden. Weitere Projekthighlights und Technologie-Schwerpunkte finden Sie auf den Seiten unserer Abteilungen.

News

 

REALIZM Blog

Hetero-Integration: Die Zukunft der Halbleitertechnik

Warum gilt die Hetero-Integration als Wegbereiter für die nächste Generation der Halbleitertechnik? Im Interview mit RealIZM gibt Erik Jung, Geschäftsfeldentwickler am Fraunhofer IZM, einen Einblick in die Herausforderungen von Halbleiterhersteller*innen und Forschungsinstituten bei der Entwicklung und Fertigung von elektronischen Bauteilen und Systemen mit maximaler Leistung.

 

REALIZM Blog

Pionierarbeit für die Mikroelektronik von morgen: Von der Chiplet-Integration bis zum Cooling

Wie Zukunft der Mikroelektronik steht vor spannenden Entwicklungen und wichtigen Trends. Doch wie wird sich diese technologische Branche in den kommenden Jahren weiterentwickeln?

 

Publikation

Institutsbroschüre