Fraunhofer in Dresden...Dresden. Das Fraunhofer IITB gründet in Dres-den die Außenstelle für...

Geballte Forschung für die Zukunft

20 Jahre Fraunhofer in Dresden

Inhalt | 1

Grußwort | 2

FRAUNHOFER IN DRESDEN | 4

DIE INSTITUTE | 6

Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- undPlasmatechnik FEP | 6

Fraunhofer-Institut für KeramischeTechnologien und Systeme IKTS | 8

Fraunhofer-Institut für PhotonischeMikrosysteme IPMS | 10

Fraunhofer-Institut für Verkehrs- undInfrastruktursysteme IVI | 12

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- undStrahltechnik IWS | 14

Fraunhofer-Center NanoelektronischeTechnologien CNT | 16

INHALTSVERZEICHNIS

DIE INSTITUTSTEILE | 18

Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit undMikrointegration IZM Berlin, Institutsteil AllSilicon System Integration IZM-ASSID | 18

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinenund Umformtechnik IWU Chemnitz,Institutsteil Dresden | 19

Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik undVerpackung IVV Freising, Anwendungszen-trum für Verarbeitungsmaschinen undVerpackungstechnik AVV Dresden | 20

Fraunhofer-Institut für Intergrierte SchaltungenIIS Erlangen, Institutsteil Entwurfsautomatisie-rung EAS | 22

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik undAngewandte Materialforschung IFAM Bremen,Institutsteil Dresden | 23

Fraunhofer-Institut für ZerstörungsfreiePrüfverfahren IZFP Saarbrücken, InstitutsteilDresden | 24

DIE FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT | 26

Impressum | 28

1Fraunhofer in Dresden

GRUSSWORT

Als »Wilder Osten« oder »Tal der Ahnungslosen« ge-startet, hat die Region um die sächsische Landeshaupt-stadt Dresden eine einmalige Erfolgsgeschichte seit derpolitischen Wende 1990 geschrieben. Aufbauend aufdie erhaltenswerten Potenziale in Industrie, Forschungund Lehre und die hochqualifizierten, ambitioniertenund in Flexibilität und Improvisationsfähigkeit geschul-ten Ingenieure konnte Dresden rasch eine geachteteStellung als Wirtschafts- und Investitionsplatz in Europaerreichen.

Die Wirtschaftspolitik des Freistaates Sachsen und derStadt setzte frühzeitig auf den Ausbau und die Ansied-lung von Produktion und anwendungsorientierter For-schung in den Hochtechnologiesektoren. Mit den Groß-investitionen von Infineon - damals noch Siemens - undwenig später AMD, heute Globalfoundries, waren auchdie Grundlagen gelegt für ein starkes Wachstum desortsansässigen Mittelstandes im Bereich der Mikroelek-tronik und vieler angrenzender Bereiche. Heute sind allein in dieser Branche 1 500 Unternehmen mit über 48 000 Mitarbeitern tätig, dies entspricht einem Zuwachs von ca. 11 Prozent in fünf Jahren.

Auch für die Fraunhofer-Gesellschaft hat sich das Enga-gement in Dresden gelohnt. Als 1992 insgesamt 19 For-schungs-Institute und -Einrichtungen der neuen Bundes-länder in die Fraunhofer-Gesellschaft aufgenommenwurden, bot sich gerade in Dresden die einmalige Chan-ce, Teile der besonders anwendungsorientierten For-schung fortzuführen und auszubauen. So gründetensich z. B. aus dem damaligen Zentralinstitut für Festkör-perphysik und Werkstoffforschung der Akademie derWissenschaften zwei Institute und ein Teilinstitut aus:IWS, IKTS und der Institutsteil IFAM Dresden.

Zusammen mit Mitarbeitern des ehemaligen For-schungsinstituts Manfred von Ardenne - jetzt FEP - bil-den sie heute das zweitgrößte Institutszentrum derFraunhofer-Gesellschaft in Deutschland.

Dank einer großzügigen Anschubfinanzierung von Bundund Land entstand sehr schnell eine leistungsfähige In-frastruktur, neue Fraunhofer-Einrichtungen kamen hin-zu. Inzwischen ist Dresden mit insgesamt zwölf Institu-ten und Einrichtungen zur heimlichen Fraunhofer-Hauptstadt Deutschlands geworden. Von der wissen-schaftlichen Kompetenz der Fraunhofer-Einrichtungenprofitieren die Dresdner Unternehmen zahlreicher Bran-chen. Die Institute stellen den Firmen technisches Know-how zur Verfügung, damit diese sich auf dem Marktbesser behaupten können und den gesellschaftlichenHerausforderungen gerecht werden.

Besondere Impulse gehen dabei natürlich von Großun-ternehmen am Standort aus. Deshalb besitzt die Ent-scheidung Infineons, sich bei der Wahl eines geeignetenStandortes für die Fertigung von energiesparender Lei-stungselektronik auf Basis von 300-Millimeter-Wafernfür Dresden zu entscheiden, eine besondere Bedeutung.Das Unternehmen sichert damit Arbeitsplätze im Unter-nehmen direkt sowie bei den Zulieferern und ich erwar-te mir davon auch den weiteren Ausbau der For-schungskooperationen. Zusätzlich wird sich Infineon aneinem städtischen Projekt beteiligen, dass mir sehr amHerzen liegt. Wir alle stehen vor der Aufgabe Treibhaus-gase vor allem durch die Einsparung von Energie unddamit Kosten nachhaltig zu reduzieren und nachhaltigzu handeln. Der Klimaschutz und die Energiekosten sindfür Dresden sowohl als Wirtschaftsstandort als auch alslebens- und familienfreundlicher Wohnort von besonde-rer Bedeutung.

2 Fraunhofer in Dresden

Beigeordneter für Wirtschaft

Erster Bürgermeister

Dirk Hilbert.

Die Landeshauptstadt selber hat dieses Jahr einen erstenElektro-Pkw und drei Elektro-Fahrräder angeschafft. Diesist ein kleiner, erster Beitrag auf diesem Gebiet bei derErreichung unserer Ziele 2025, die Stadt lebens- und familienfreundlicher zu gestalten.

Das Themenfeld Energie ist für den Standort Dresdenhochinteressant, da ich viele Wachstums-Impulse fürForschung und Industrie davon erwarte. Bei Fraunhoferist der Trend ja schon klar zu erkennen. Nicht nur das In-stitutszentrum an der Winterbergstraße platzt aus allenNähten, so dass wir schnell und unkompliziert Erweite-rungsfläche für das geplante Forschungszentrum für»RESsourcen-schonende Energie-Technologien« (Fraun-hofer RESET) geschaffen haben. Auch im Nanoelektro-nikzentrum der Landeshauptstadt werden zwei Fraun-hofer-Institute neuen Raum für ihre Forschungsprojektefinden.

Der Forschungsstandort Dresden ist für das Forschungs-thema Energie und speziell auch Elektromobilität be-stens gerüstet. Die ehrgeizigen Programme von Auto-herstellern auf der ganzen Welt zur Entwicklung vonElektroautos haben hier einen enormen Bedarf gene-riert. Die Bundesregierung hat mit dem nationalen Ent-wicklungsplan Elektromobilität das Ziel gesetzt,Deutschland zum Leitmarkt für Elektromobilität zu ma-chen und zahlreiche Forschungsprogramme gestartet.

Als Sprunginnovation erfordert Elektromobilität dabeiein völlig neues, übergreifendes Systemdenken undstellt Forschung und Unternehmen vor spannende An-forderungen. Der Standort Dresden kann diesem neuenAnsatz in optimaler Weise entsprechen und verknüpftmit seinen Technologie-Kernkompetenzen die Heraus-forderungen und Schwerpunktthemen für Elektromobili-tätskonzepte der Zukunft. Am Anfang der Wertschöp-fungskette stehen überdurchschnittliche Werkstoffkom-petenzen, die Dresden bietet, als Basis für technologischüberlegene und nachhaltige Konzepte für konkurrenzfä-hige Elektrofahrzeuge. Gerade die Forscher der Fraun-hofer-Institute, wie IWS, IKTS, IFAM oder IVI sind hier inzahlreiche richtungsweisende Forschungsprojekte einge-bunden.

Ich bin überzeugt, dass die Fraunhofer-Gesellschaft inDresden einen guten Partner und eine Heimstatt gefun-den hat, in der es sich lohnt, weiter zu investieren. Indiesem Sinne möchte ich allen Mitarbeitern der Fraun-hofer-Einrichtungen meinen Dank für die bisher gelei-stete Arbeit aussprechen und Sie gleichzeitig zu weite-ren innovativen Projekten auch mit Dresdner undsächsischen Unternehmen motivieren.

Beigeordneter für WirtschaftErster BürgermeisterLandeshauptstadt Dresden

Automatisierte Vermessung

von Mikrosensoren.



Dresden hat sich zu einem der bedeutendsten Wissen-schaftszentren in Deutschland entwickelt. Mit dem Titel»Stadt der Wissenschaft 2006« wurde Dresdens Enga-gement als zukunftsfähiger Standort für Wissenschaftund Forschung gewürdigt. Neben der außerordentlichhohen Dichte an Forschungseinrichtungen zeichnet sichder Standort durch eine enge Verflechtung von For-schung und Industrie aus, in deren Ergebnis neue Spit-zenleistungen und innovative Entwicklungen entstehen,die weltweite Impulse setzen.

Die Fraunhofer-Einrichtungen sind durch Professuren ih-rer Leiter mit der TU Dresden verbunden. Die Grundla-genforschung erfolgt vorwiegend an der TechnischenUniversität, während die industrielle Umsetzung an denFraunhofer-Einrichtungen durchgeführt wird. Damit er-gibt sich ein sehr schlagkräftiges wissenschaftlich-tech-nisches Netzwerk in Dresden. Ausdruck der besonderenVernetzung ist das DRESDEN-concept – Dresden Re-search and Education Synergies for the Development ofExcellence and Novelty. DRESDEN-concept ist ein Ver-bund der TU Dresden mit starken Partnern aus Wissen-schaft und Kultur mit dem Ziel, die Exzellenz der Dresde-ner Forschung sichtbar zu machen.

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist mit sechs Instituten undsechs Institutsteilen in Dresden vertreten. Damit verfügtDresden über die größte Anzahl von Fraunhofer-Einrich-tungen. Die zwölf Fraunhofer-Einrichtungen beschäfti-gen zusammen mehr als 1300 Mitarbeiter bei einemjährlichen Umsatz von über 130 Mio. Euro.

20 JAHRE FRAUNHOFERIN DRESDEN

Al2O3-Keramiken mit Submikrometer-Gefüge als Werkzeugwerkstoff und fürHumanimplantate (IKTS)

Induktiv unterstützte Lasermaterialbearbei-tung – eine neue Klasse von effektivenFertigungstechnologien (IWS)

Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zurmaskenlosen optischen Direktbelichtung vonHalbleiterbauelementen (IPMS)

Entwicklung und industrielle Umsetzung derHerstellung von Ultrapräzisionsröntgenspie-geln (IWS)

Werkstoff- und Technologieentwicklung fürSiliciumnitrid-Kochplatten (IKTS)

Laserakustisches Messgerät für dieNanotechnik (IWS)

Desintegration von Klärschlamm mitHochleistungsultraschall (IKTS)

Randschichtaushärten durch lokales Erzeu-gen von nanoskaligen Ausscheidungen – einneues Verfahren zum Verschleißschutz vonausscheidungshärtbaren Werkstoffen (IWS)

Entwicklung eines Dieselrußpartikelfiltersaus Keramik (IKTS)

1997

1998

2000

1999

2002

2006

2009

1996

NEUN FRAUNHOFER-PREISE FÜR DRESDNER INSTITUTE

Seit 1978 verleiht die Fraunhofer-Gesellschaft alljährlichPreise für herausragende wissenschaftliche Leistungen,die in die industrielle Nutzung überführt wurden.

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E I N E E R F O L G S G E S C H I C H T E


Schon immer war die Region Dresden ein Ort großer Er-findungen: Die Spiegelreflexkamera, die Zahncreme, dasPorzellan, die Filtertüte, der Büstenhalter, das erste deut-sche Tonband, um nur einige zu nennen, wurden hierentwickelt.

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1992

1995

1998

2001

2004

2006

2009

Seit 1992 sind auch Fraunhofer-Wissenschaftler inzahlreichen Technologiefeldern in Dresden vertreten.Mittlerweile gilt Dresden mit seinen zwölf Fraunhofer-Instituten und Institutsteilen als Fraunhofer-Hauptstadt.

Viele Forschungseinrichtungen der neuenBundesländer werden zum 1.1.1992 in dieFraunhofer-Gesellschaft integriert. In Dresdensind es die Fraunhofer-Einrichtungen für • Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP • Keramische Technologien und Systeme IKTS• Photonische Mikrosysteme IPMS• Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Die Fraunhofer-Institute für ZerstörungsfreiePrüfverfahren IZFP sowie für Fertigungstechnikund Angewandte Materialforschung IFAMund für Integrierte Schaltungen IIS verfügenseit 1992 über einen weiteren Institutsteil inDresden. Das Fraunhofer IITB gründet in Dres-den die Außenstelle für Prozesssteuerung EPS,aus der 1999 das Fraunhofer IVI hervorgeht.

Gründung des Fraunhofer-Anwendungszen-trums für Verarbeitungsmaschinen undVerpackungstechnik AVV.

Gründung des Fraunhofer-Instituts fürVerkehrs- und Infrastruktursysteme IVI.

Eröffnung des Institutsteils Dresden desFraunhofer IWU Chemnitz.

Gründung des Fraunhofer-CentersNanoelektronische Technologien CNT.

Damit die Forschungsergebnisse der Nano-technologie in Deutschland schneller undbesser in Anwendungen umgesetzt werden,kooperieren Forscher und Unternehmer im In-novationscluster »nano for production«.

Etablierung des Institutsteils IZM-ASSID desFraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit undMikrointegration IZM.

1 Simulation in der Nanofor-

schung.

2 Biegsame Mikrochips auf Basis

von Polymeren.

3 Mikrochip mit Brennstoffzellen.

2012 Jubiläum: 20 Jahre Fraunhofer in Dresden.

Gründung des Dresdner Innovationszen-trums Energieeffizienz DIZEeff. Die Fraunho-fer-Gesellschaft und die TU Dresden bauendamit gemeinsam den Themenbereich Ener-gieeffizienz als Schwerpunkt aus.

Bündelung der Kompetenzen von sechsFraunhofer-Instituten im Fraunhofer-VerbundLight & Surfaces (ehemals Oberflächentechnikund Photonik).

1999

2010


KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plas-matechnik FEP entwickelt auf der Basis von Plasma- undElektronenstrahlprozessen Technologien zur Vakuumbe-schichtung und Bearbeitung von Oberflächen. Die Kern-technologien, die Sputtertechnologie, die plasmaakti-vierte Hochratebedampfung, die Hochrate-PECVD sowiedie Elektronenstrahltechnologie, werden fortlaufendweiterentwickelt und vor allem für verschiedenste Indu-striezweige nutzbar gemacht. Die Aufskalierung derTechnologien für die Beschichtung großer Flächen mithohen Raten ist ein wichtiger Schwerpunkt der Arbeitdes Fraunhofer FEP. Über viele Jahre entwickeltes Know-how kann durch institutseigene Ressourcen in der Pro-zess- und Hardwareentwicklung direkt umgesetzt wer-den.

Anwendungsfelder:• Maschinenbau• Solarenergie• Biomedizintechnik• Architektur und Kulturguterhalt• Verpackung• Umwelt und Energie• Optik, Sensorik und Elektronik• Landwirtschaft

OBERFLÄCHENVEREDELUNG DURCH PLASMEN UND

ELEKTRONEN

Die Dünnschichttechnologie ist eines der Hauptarbeits- gebiete des Fraunhofer FEP. Dazu gehört die Beschich-tung von Platten, Bändern und Bauteilen aus unter-schiedlichen Materialien wie Glas, Folie und Metall mitverschiedenen dünnen Schichten oder Schichtsystemen.Viele Gegenstände des täglichen Lebens erhalten ihreFunktion erst durch angepasste Oberflächeneigenschaf-ten. Die Elektronenstrahltechnologie ist das zweite Ar-beitsgebiet des Institutes. Der Elektronenstrahl wird ein-gesetzt, um Metalle zu schweißen, zu verdampfen odersie in der Randschicht zu modifizieren. Er härtet Lacke,verbessert Eigenschaften von Kunststoffen oder befreitMaterialien von Krankheitserregern. Das Fraunhofer FEPverfügt über eine umfangreiche Anlagentechnik, umKunden von der Machbarkeitsstudie über die Entwick-lung von Prozessen und Technologien bis zur Pilotpro-duktion zu begleiten.

Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Winterbergstraße 28, 01277 Dresden

Institutsleiter (kommissarisch): Prof. Volker Kirchhoff

Telefon: +49 351 2586-0 E-Mail: [email protected]

Telefax: +49 351 2586-105 Internet: www.fep.fraunhofer.de

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R

E L E K T R O N E N S T R A H L - U N D

P L A S M A T E C H N I K

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FRAUNHOFER FEP


BARRIERESCHICHTEN FÜR FLEXIBLE PRODUKTE

Permeationsbarrieren gegen Sauerstoff und Wasser-dampf sind essentiell für die Funktion vieler Produkte.Eine wichtige Komponente flexibler organischer Leucht-dioden (OLEDs) ist die homogene Verkapselung derleuchtenden Schichten mit transparenten Barriere-schichten. Das Fraunhofer FEP verfügt über Prozesseund Anlagentechnik, um Hochbarriereschichten für dieflexible Elektronik abzuscheiden. In der Verpackungsin-dustrie sind die Barriereanforderungen zwar geringer, je-doch darf die Beschichtung für diese Anwendung nichtviel kosten. Ein extrem produktives plasmaunterstütztesRolle-zu-Rolle-Verfahren des Fraunhofer FEP ermöglichthier die Abscheidung nanometerdünner Barriereschich-ten zu günstigen Preisen.

STERILISATION MIT ELEKTRONEN

Hygiene gewinnt vor allem in der Medizin und im Le-bensmittelsektor immer stärker an Bedeutung. DasFraunhofer FEP verfügt über eine Methode, um Saatgut,Medizinprodukte, Verpackungen oder pharmazeutischeAbfälle innerhalb von Sekunden zuverlässig von Krank-heitserregern zu befreien. Das Verfahren nutzt nieder-energetische Elektronen, um Keime dauerhaft zu deak-tivieren. Krankheitserreger können keine Resistenzengegen dieses rein physikalische Verfahren ausbilden,was besonders im Krankenhausalltag von immenser Be-deutung ist. Der Prozess kann im Vergleich zu anderenVerfahren einfach in bestehende Prozessabläufe inte-griert werden und eignet sich vor allem für hitze-empfindliche Materialien. In der biomedizinischen La-boreinheit des Fraunhofer FEP kann die Wirksamkeit derElektronenbehandlung direkt überprüft werden.

DÜNNE SCHICHTEN FÜR DIE PHOTOVOLTAIK

Die Dünnschicht-Photovoltaik hat großes Potenzial, dieHerstellungskosten von Photovoltaik-Modulen drastischzu senken und verfügbare Ressourcen optimal zu nut-zen. Das Technologie-Portfolio des Fraunhofer FEP um-fasst bereits einen Großteil der Technologien, die für dieHerstellung von Dünnschicht-Solarzellen benötigt wer-den. Neben Technologien zur Abscheidung von Front-und Rückkontakten, Barriere- und Isolationsschichten,verfügt das Fraunhofer FEP auch über geeignete Anla-gentechnik und Prozess-Know-how zur Abscheidungvon Absorberschichten (CIS, Silizium, Cadmiumtellurid).Das Fraunhofer FEP ist außerdem Initiator des sächsi-schen Kompetenznetzwerkes »Solarfabrik 2020«, wel-ches Anfang 2007 mit Unterstützung des Staatsministe-riums für Wirtschaft und Arbeit (SMWA) ins Lebengerufen wurde.

1 Dünnschichttechnologien

und -prozesse finden viel-

fältige Anwendungen, un-

ter anderem im Maschinen-

bau.

2 In der biomedizinischen La-

boreinheit kann die Sterili-

sation mit Elektronen di-

rekt überprüft werden.

3 Dünne transparent leitfä-

hige Elektroden werden

großflächig auf Glas abge-

schieden.

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FRAUNHOFER IKTS

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSWinterbergstraße 28, 01277 DresdenInstitutsleiter: Prof. Alexander MichaelisTelefon: +49 351 2553-7700 E-Mail: [email protected]: +49 351 2553-7600 Internet: www.ikts.fraunhofer.de

KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer IKTS entwickelt anwendungsorientiertmoderne keramische Hochleistungswerkstoffe, indu-strierelevante pulvertechnologische, nasschemische undprecursorgestützte Herstellungsverfahren sowie prototy-pische Bauteile und Systeme. Auf der Basis angewand-ter Grundlagenforschung werden im Rahmen von FuE-Projekten mit unseren Kooperationspartnern Konzeptefür Produkt- und Prozessinnovationen in vielen Zu-kunftsbranchen der Wirtschaft wie Energie- und Um-welttechnik, Maschinen- und Anlagenbau, Mikrosy-stem- und Medizintechnik sowie Fahrzeugbau realisiert.

Ausgehend von einem exzellenten Werkstoffwissen inkeramischen Hochleistungswerkstoffen erstrecken sichdie Entwicklungsarbeiten über die gesamte Wertschöp- fungskette bis hin zur Prototypenfertigung. Das Fraun-hofer IKTS zeichnet sich damit durch eine dreifacheKompetenz aus in: Werkstoff-Know-how, Fertigungs-technologien und System- bzw. Produktintegration. DasFraunhofer IKTS ist dabei gleichermaßen auf die beidenTechnologieplattformen Struktur- und Funktionskeramikausgerichtet. Hierzu stehen an den beiden StandortenDresden und Hermsdorf mehr als 140 hervorragendausgerüstete Labors und Technika auf fast 20 000 m2 Nutzfläche zur Verfügung.

Chemiker, Physiker und Werkstoffwissenschaftler arbei-ten interdisziplinär zusammen, wobei alle Arbeitendurch versierte Forschungsingenieure und Techniker be-gleitet werden.

Neben den Keramikherstellern stehen insbesondere dieKeramikanwender als Projektpartner im Fokus. DasFraunhofer IKTS möchte sich hierbei als kompetenterAnsprechpartner und erster Anlaufpunkt für alle kera-mikbezogenen Problemstellungen anbieten und soquasi als »One Stop Shop« für die Keramik dienen. Un-sere Mission sehen wir somit speziell in der Verbindungverschiedener Technologiewelten. Unseren Partnernmöchten wir die Welt der Keramik mit ihren vielfältigeninnovativen Lösungsmöglichkeiten eröffnen.

Unsere Forschungsfelder:• Werkstoffe• Verfahren und Bauteile• Sintern und Charakterisierung• Umwelttechnik und Bioenergie• Mikro- und Energiesysteme• Intelligente Materialien und Systeme

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K E R A M I S C H E T E C H N O L O G I E N U N D

S Y S T E M E


KOSTENSENKUNG UND LEISTUNGSOPTIMIERUNG FÜR

LITHIUM-IONEN-BATTERIEN

Lithium-Ionen-Batterien spielen eine wesentliche Rollefür die nachhaltige Gestaltung unserer zukünftigenEnergieversorgung. Obwohl aktuell vorwiegend in Con-sumergeräten eingesetzt, werden Lithium-Ionen-Batte-rien zukünftig für die Elektromobilität und stationäreSpeicherung elektrischer Energie von Bedeutung sein.Die Eigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien werdenmaßgeblich durch die eingesetzten Elektrodenmateria-lien bestimmt. Da Anode und Kathode die eigentlichenEnergiespeicher sind, können sie nicht beliebig miniatu-risiert, jedoch leistungsfähiger und kostengünstiger ge-staltet werden. Dies ist der Ansatzpunkt für die Wissen-schaftler des Fraunhofer IKTS. Neue Kathodenmateria-lien sowie hochleistungs fähige Verfahren zur Pulversyn-these, Suspensionsaufbereitung und -abscheidung sol-len künftig helfen, Leistungs- und Energiedichten derBatterien signifikant zu erhöhen. Basierend auf demKnow-how für elektrochemische Energiesysteme wer-den darüber hinaus in Kooperation mit der IndustrieMaterialien und Batterien getestet sowie an Batteriema-nagementsystemen gearbeitet.

STROMERZEUGUNG AUS STROH

Stroh als Nebenprodukt der Getreide-, Mais- und Raps-produktion fällt jährlich europaweit in Größen ordnun-gen an und wird gegenwärtig energetisch nur unzurei-chend genutzt.

Wissenschaftlern des Fraunhofer IKTS ist es gelungen,Weizenstroh mit Hilfe einer thermomechanischen Be-handlung für die Biogasherstellung in der Nassver gä-rung zugänglich zu machen und dabei dauerhaft einehohe spezifischen Methanausbeute zu erzielen. Für dieeffiziente Verstromung des erzeugten Biogases sorgt einentwickeltes Brennstoffzellensystem, welches aus einemhocheffizienten CPOX-Biogasreformer, einer Hoch tem-peratur-Brennstoffzelle und einem schaumkeramischenNachbrenner besteht. Diese vielversprechende Technolo-gie soll in einem regenerativen Energiemix der Zukunftfür die Grundlast im Netz sorgen.

KERAMISCHE MEMBRANEN

Trotz des geplanten Ausbaus der regenerativen Energienwird mittelfristig noch ein erheblicher Teil des Strombe-darfs durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe ge-deckt werden müssen. Dabei wird Kohlendioxid alsmaßgebliches Treibhausgas freigesetzt. Die Entwicklungneuer, keramischer Membranen zur Entwässerung vonBioethanol ermöglicht eine deutlich günstigere CO2-Bi-lanz beim Verbrauch von Kraftstoffen. Die Wissenschaft-ler des Fraunhofer IKTS arbeiten auch an weiteren Nut-zungskonzepten für keramische Membranen wiebeispielsweise zur mobilen Sauerstofferzeugung für dieMedizintechnik und den wissenschaftlichen Gerätebau.

1 Assemblierung eines SOFC-Hochleistungsstacks.

2 Labor-Vergärungsanlagefür die Biogasproduktion.

3 Charakterisierung von Li-thium-Ionen-Batterienunter kontrollierten Bedin-gungen.

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KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer IPMS realisiert mit 220 Mitarbeiterinnenund Mitarbeitern ein jährliches Forschungsvolumen von26 Millionen Euro. Mehr als zwei Drittel davon erwirt-schaftet das Fraunhofer IPMS mit Aufträgen aus derWirtschaft und mit öffentlich finanzierten Projekten derangewandten Forschung. Im Fokus steht die industrie-nahe Verwertung der technologischen Kompetenzenauf den Gebieten der (optischen) Mikro-Elektromechani-schen Systeme [MEMS, MOEMS] einerseits und der Or-ganischen Elektronik [OLED, organische Photovoltaik]andererseits. Dabei bündelt das Fraunhofer IPMS wis-senschaftliches Know-how, Applikationserfahrung undKundenkontakte beider Forschungsrichtungen in denKompetenzzentren »Mikrosystemtechnik« und »COMEDD« – Center for Organic Materials and Electro-nic Devices Dresden – mit eigenständigen Reinraum-In-frastruktur- und Personal-Ressourcen.

MIKROSYSTEMTECHNIK

Der Forschungsbereich »Mikrosystemtechnik« entwik-kelt elektro-mechanische Bauelemente und Systeme imMikrometer- bis Millimetermaßstab, die in der Lage sind,Licht zu dedektieren oder zu modellieren. Mikroscannerzur Lichtablenkung für Strichcode-Lesesysteme,

Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMSMaria-Reiche-Straße 2, 01109 DresdenInstitutsleiter: Prof. Hubert Lakner, Prof. Karl LeoTelefon: +49 351 8823-0 E-Mail: [email protected]: +49 351 8823-266 Internet: www.ipms.fraunhofer.de

Bildaufnahme oder Spektrometer, Spiegelarrays für dieFotolithographie oder adaptive Optik oder miniaturi-sierte Projektoren zur Wiedergabe von Bild- und Video-inhalten sind prominente Beispiele für Anwendungen,die wir im Kundenauftrag bedienen. Von der Konzep-tion über die Produktentwicklung bis zur Pilotserienferti-gung – vom Bauelement bis zur kompletten Systemlö-sung.

ORGANISCHE ELEKTRONIK

Im »Center for Organic Materials and Electronic DevicesDresden« konzentriert die Fraunhofer-Gesellschaft For-schung, Entwicklung und Pilotproduktion für organischeLeuchtdioden OLED, die auf kleinen Molekülen basie-ren. Aufgrund ihrer revolutionären Eigenschaften –OLED können dünn, transparent und flexibel sein, sindextrem energiesparend und leuchten flächig in nahezubeliebigen Farben – konzentrieren sich die Forscher aufAnwendungsgebiete der großflächigen Beleuchtungund organischen Photovoltaik. Daneben nutzen die Wis-senschaftler die Möglichkeit der OLED, hoch effizienteLichtquellen auf CMOS-Untergründen zu realisieren.Diese OLED-auf-CMOS-Technologie ist für sensorischeAnwendungen und für den Einsatz in Mikrodisplays –tragbare Bildschirme (speziell Head-Mounted DisplaysHMD) – gleichermaßen interessant.

FRAUNHOFER IPMS

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P H O T O N I S C H E M I K R O S Y S T E M E


MEMS-REINRAUM

Mit der Inbetriebnahme des MEMS-Reinraums – KlasseISO2 nach 14644-1 (10 nach 209E) – im September2007 stehen dem Fraunhofer IPMS auf 1500 m² nahezuunbegrenzte Möglichkeiten zur Verfügung, um von derIdee über die Lösungsfindung bis hin zur Pilot-Fertigungden Wünschen unserer Kunden gerecht zu werden. Da-bei sind wir für vielfältigste Kooperationsmodelle offen,angefangen von der kompletten Forschung und Ent-wicklung über gemeinschaftliche Projektarbeit ein-schließlich der Nutzung unserer Infrastruktur und Anla-gentechnik durch unsere Auftraggeber bis hin zuFoundry-Dienstleistungen für einzelne Prozessschritteoder komplette Produktfertigung. Die Fertigungsleistun-gen umfassen Waferpräparation, Aufbau- und Verbin-dungstechnik sowie die Organisation von externenDienst- und Zulieferleistungen. Zur Absicherung einereffizienten Präparation vom Wafer über den Chip biszum System stehen die Instand haltungsgruppe für dieWartung und Reparatur der Ausrüstungen, die Ferti-gungsplanung und -steuerung für eine durchgehendtermingerechte Abarbeitung sowie die Prozesssteuerungzur Sicherstellung einer stabilen Prozessierung zur Verfü-gung.

CENTER FOR ORGANIC MATERIALS AND ELECTRONIC

DEVICES DRESDEN - COMEDD

Mit »COMEDD« bietet das Fraunhofer IPMS ein europa-weit führendes Zentrum für organische Halbleiter, dasproduktnahe Forschung und Entwicklung sowie die Um-setzung der Forschung in die Pilot fertigung ermöglicht.Dafür wurden 900 Quadratmeter Reinraumfläche fürCOMEDD bereitgestellt und mit weltweit einzigartigerAnlagentechnik bestückt. Kernkomponenten der Liniensind die Vakuumbe schichtungsanlagen zur Abscheidungder aktiven organischen halbleitenden Schichten. Für dieHerstellung organischer Leuchtdioden nutzt COMEDDdie europaweit derzeit leistungsstärkste Pilotanlage aufeiner Substratgröße von 370 x 470 mm². Hierfür habendie Wissenschaftler ein Anlagenkonzept realisiert, dasses erlaubt, die beiden Verfahren der thermischen Ver-dampfung im Vakuum sowie der TrägergasverdampfungOVPD® im Vergleich zu betreiben und vor allem derenVorteile zu kombinieren. COMEDD bietet vollen Servicevom Systementwurf über die Technologieentwicklungbis zur Pilot-Produktion von Kleinserien einschließlichSubstratstrukturierung, OLED-Beschichtung, Verkapse-lung und Systemintegration.

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1 Technologieentwicklung im

MEMS-Reinraum.

2 2D MEMS Scannerspiegel.

3 Laser-strukturierte

Tabola® Leuchttafel.


Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVIZeunerstraße 38, 01069 DresdenInstitutsleiter: Dr. Matthias KlingnerTelefon: +49 351 4640-801 E-Mail: [email protected]: +49 351 4640-803 Internet: www.ivi.fraunhofer.de

KURZPORTRÄT

Mobilität ist eine grundlegende Voraussetzung für dieEntwicklung moderner Gesellschaften und für jeden Ein-zelnen eine Notwendigkeit, den wechselnden Anforde-rungen der heutigen Zeit flexibel begegnen zu können.Dabei zeichnen sich bereits heute die ökologischen,wirtschaftlichen und sozialen Grenzen unbeschränktwachsender Verkehrsströme ab. Diesen Auswirkungenmit neuen Technologien und kreativen Mobilitätskon-zepten zu begegnen, widmet sich das Fraunhofer IVI inseiner täglichen Forschungsarbeit.

Das Institut verfügt über leistungsfähige Laborausstat-tungen, innovative Versuchsplattformen und -fahrzeugesowie modernste IT-Strukturen. Seit 2005 konnte dieMitarbeiterzahl kontinuierlich gesteigert werden. Inzwi-schen tragen mehr als 80 engagierte Wissenschaftlerund Verwaltungsangestellte sowie etwa 50 Studentenzur erfolgreichen Bilanz des Instituts bei.

KERNKOMPETENZEN

Drei große Themenfelder, die mit den Begriffen »Ver-kehr-Energie-Umwelt« beschrieben werden können,prägen das Profil des Instituts. Der Schwerpunkt der For-schungs- und Entwicklungsarbeiten innerhalb von dreiAbteilungen und einer seit 2010 bestehenden For-schungsgruppe der TU Dresden liegt auf den öffentli-chen Verkehrsträgern, der Verkehrstelematik, der Nut-zung moderner Informations- und Kommunikations-technologien im Verkehr und auf innovativen, umwelt-freundlichen Fahrzeugtechnologien.

Mit seinem Aufgabenspektrum bietet das Institut inno-vative Lösungen für die Beeinflussung der verkehrser-zeugenden Potenziale, die Verminderung des physi-schen Verkehrs durch elektronische Kommu nikation, dieVerlagerung des Straßenverkehrs auf umweltschonendeVerkehrsträger, die Vervoll kommnung der Nutzung undAuslastung bestehender Verkehrssysteme sowie für dieVernetzung der verschiedenen Verkehrsträger zum opti-malen, intermodalen Gesamtverkehrssystem.

Den Verkehr nachhaltig zu gestalten, ohne die individu-elle Mobilität einzuschränken, dieser ambitionierten Ziel-stellung fühlt sich das Institut verpflichtet.

FRAUNHOFER IVI

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V E R K E H R S - U N D

I N F R A S T R U K T U R S Y S T E M E


»AutoTram®«

Eine neuartige Fahrzeuggeneration, basierend auf demam Fraunhofer IVI entwickelten AutoTram®-Konzept,vereint die Vorteile der klassischen Straßenbahn- undBustechnik in einem alltagstauglichen intermediärenFahrzeugkonzept. Innerhalb des Programms »Unterneh-men Region«, gefördert vom Bundesministerium für Bil-dung und Forschung entsteht mit der AutoTram II bis2012 ein erstes zulassungsfähiges 30-Meter-Fahrzeug.

INNOVATIVE ANTRIEBSSYSTEME

Mit der Beschaffung eines eigenen 12-Meter-Hybridbus-ses - finanziert aus Mitteln des Freistaates Sachsen undder Europäischen Union – steht dem Institut erstmals eineigener Versuchsbus zur Verfügung, der im öffentlichenVerkehrsraum eingesetzt werden kann. Zusätzlich be-treibt das Institut einen Versuchsstand, in dem Diesel-motoren, elektrochemische oder elektrostatische Spei-cher (Batterien, Kondensatoren) geprüft und getestetwerden. Die Prüfeinrichtungen können separat oder imVerbund arbeiten. Hierdurch sind Untersu chungen hy-brider Antriebsstränge von Nutzfahrzeugen möglich.

»HANDYTICKET DEUTSCHLAND«

Der Fahrkartenautomat in der Tasche – unter diesemMotto steht das wegweisende Projekt in derzeit 15 Nah-verkehrsregionen Deutschlands. Erstmals ist unabhängigvon Ort und Zeit ein durchgängiger Ticketkauf für alleRegionen bundesweit möglich. Integrierte Fahrplanaus-künfte machen das Fahren mit Bus und Bahn für dieFahrgäste noch einfacher und attraktiver.

KATASTROPHENMANAGEMENT

Die Sicherung der Mobilität in Notfall- und Katastro-phensituationen ist sowohl für das Retten von Men-schenleben als auch für die effektive Schadens bekämp-fung von entscheidender Bedeutung. Unmittelbar mitPlanern in Ministerien und Behörden sowie Einsatzlei-tern der Feuerwehr und des Katastrophenschutzes erar-beitet das Fraunhofer IVI in enger Zusammenarbeit mitden Anwendern technologische Lösungen, welche dieMobilität in Ausnahmesituationen optimieren.

ELEKTRONISCHE MEHRACHSLENKUNG

Die Versuchsplattform ELENA (elektronisch lenkbaresAnhängerfahrzeug) dient der Nachbildung und Erpro-bung des dynamischen Lenkverhaltens verschiedenerein- und mehrachsgelenkter Fahrzeugkonfigurationen(z. B. Doppelgelenkbus, Lkw-Anhängerzug).

MOBILE ÖPNV-NAVIGATION

SMART-WAY nennt sich eine im Rahmen eines EU-Pro-jektes entwickelte Navigationsapplikation für Handysund Smartphones, die ab 2012 in europäischen Städtendurch das Verkehrslabyrinth von Bahn, Bus und Tramführen soll. Der mobile Begleiter gestattet dem Nutzer,sich frei im Nahverkehrsnetz zu bewegen, d.h. die Routejederzeit zu ändern oder zu unterbrechen.

1 SMART-WAY – Mobile ÖPNV-

Navigation.

2 Versuchsfahrzeug Hybridbus.

3 Kamerabasierte Verkehrs-

überwachung.

2 3


KURZPORTRÄT

Ziel des Fraunhofer IWS ist es, Innovationen im Bereichder Laser- und Oberflächentechnik zu entwickeln. Esbietet kundenspezifische Lösungen zum Fügen, Tren-nen, Auftragen, Abtragen, Randschichtbehandeln undBeschichten mit Laser sowie PVD- und CVD-Verfahren.Umfangreiches werkstoff- und nano-technisches Know-how ist Basis zahlreicher Forschungs- und Entwicklungs-arbeiten. Systemtechnik und Prozesssimulation ergän-zen die zentralen Kompetenzen in den BereichenLasermaterialbearbeitung und Plasma-Beschichtungsver-fahren. Das IWS bietet Lösungen aus einer Hand, vonder Erforschung und Entwicklung neuer Verfahren undSys teme bis hin zur Integration in die Fertigung.

KERNKOMPETENZEN

Lasermaterialbearbeitung • Hochgeschwindigkeitsschneiden von Metallen,

Nichtmetallen und Verbundwerkstoffen• Schweißverfahren für schwer schweißbare Werkstoffe • Laserauftragschweißen und Randschichttechnik• Laserhybridtechnologien

Oberflächentechnik• Plasma-Beschichtungsverfahren • Thermische Spritzverfahren• Chemische Ätz- und Beschichtungsprozesse

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWSWinterbergstraße 28, 01277 DresdenInstitutsleiter: Prof. Eckhard BeyerTelefon: +49 351 83391-0 E-Mail: [email protected]: +49 351 83391-3300 Internet: www.iws.fraunhofer.de

FRAUNHOFER IWS

Werkstofftechnik / Nanotechnik • Eigenschaftsbewertung von Werkstoffen und

Bauteilen• Versagens- und Schadensanalyse• optisch-spektroskopische Charakterisierung von

Oberflächen und Schichten bis in den Nanometer-bereich

• Herstellung und Verarbeitung von Nanotubes und -partikeln

Systemtechnik• Komponenten- und Steuerungsentwicklung• Anlagen- und Systemdesign• Software inklusive Prozessregelung

Prozesssimulation• Modulentwicklung zur Simulation von Prozessen und

Werkstoffeigenschaften

FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE

• Energieeffizienz (z.B. reibungsmindernde Schichten)• Energiespeicher (Supercaps, Batterien)• Technologien für regenerative Energien• Mobilität und Leichtbau

1


W E R K S T O F F - U N D S T R A H LT E C H N I K


RESSOURCENSPARENDE MOBILITÄT

Für eine komfortable Reichweite von Elektroautos ist derEnergiespeicher, beispielsweise die Lithium-Ionen-Batte-rie, ausschlaggebend. Sie soll die klassische Nickel-Ca-dium-Batterie mittelfristig ablösen. Für die großserien- taugliche Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien imAutomobilbereich sind kosteneffiziente und qualitätsge- sicherte Fertigungstechnologien entscheidend. AmFraunhofer IWS wird im Verbund mit weiteren Partnernnach neuen Lösungsansätzen für eine kostengünstigeGroßserienfertigung geforscht.

VERSCHLEISSBESTÄNDIGE SCHICHTEN

Die im Fraunhofer IWS erzeugten amorphen wasser-stofffreien Kohlenstoff schichten (ta-C) zeichnen sichdurch eine besonders hohe Härte und damit Verschleiß-festig keit aus, die diejenige von »klassischen« DLC-Schichten (DLC = diamond like carbon) um den Faktorzwei bis drei über steigt. Zusätzlich bergen ta-C-Schich-ten in Kombination mit additivierten Schmierstoffen eingroßes Potenzial für außerordentlich niedrige Reibwerteund damit geringere Reibverluste. Insbesondere die Au-to mobilindustrie profitiert von dieser neuen Technolo-gie, mit der die Energieeffizienz gesteigert und derTreib stoffverbrauch sowie der Kohlendioxid-Ausstoß re-duziert werden können. Mit einem am Fraunhofer IWSentwickelten Verfahren steht eine Anlagentechnik zurVerfügung, die hinsichtlich Abscheiderate und Langzeit-stabilität eine industrielle Nutzung ermöglicht.

ENERGIEEFFIZIENTES FÜGEN

Leichtbauweisen mit dem Ziel der maximalen Gewichts-und Ressourceneinsparung haben in allen verkehrs tech-nischen Systemen größte Bedeutung. Dabei kommt esauf die Kombination der richtigen Materialien an. Füge-technologien besitzen eine Schlüsselfunktion für den er-folg reichen Einsatz von Multimate rialsystemen. DasFraunhofer IWS bietet eine breite Palette von Fügetech-nologien - wie das etablierte Laserschweißen sowie dasLaserhybridschweißen, das Rührreibschweißen und Lö-ten an. Auch unterschiedlichste Klebtechniken mitnano-partikelverstärkten Klebstoffen bzw. das Klebenals moderne Fügetechnologie selbst spielen dabei einezentrale Rolle.

RESSOURCENEFFIZIENTES LASERSCHNEIDEN

Fraunhofer-Wissenschaftler entwickelten das Remote-Laserstrahlschneiden als besonders energieeffizientesVerfahren zum Trennen von metallischen und nichtme-tallischen Werkstoffen. Extrem hohe Bearbeitungsge-schwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde er-lauben das Generieren beliebiger Konturen in wenigenMillisekunden. Die dabei erreichten Genauigkeiten von±0,10 mm eröffnen ein weites Anwendungsspektrum,wie das Schneiden von Brenn stoffzellen oder Elektrodenfür Lithium-Ionen-Zellen.

1 Laserstrahlschweißen eines Ge-triebebauteils.

2 Wasserabweisende Schicht her-gestellt durch chemischeOberflächentechnik.

3 Antriebskegelritzel-Hinterachs-getriebe mit ta-C-Schicht.

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KURZPORTRÄT

Das Geschäftsfeld des Fraunhofer CNT umfasst die Ent-wicklung von Prozessschritten und Materialien sowie diephysikalische und elektrische Charakterisierung fürHigh-Performance-Logik, Derivate (z. B. embeddedDRAM) und Speichertechnologien für flüchtige undnicht-flüchtige Bauelemente. Zielsetzung der Einrich-tung ist es, innovative Einzelprozesslösungen für nano-elektronische Systeme, vor allem auf 300 mm Wafern,mit Industriepartnern und anderen Forschungseinrich-tungen so zu entwickeln, dass diese schnell in ein indu-strielles Fertigungsumfeld übertragen werden können.

Für das Fraunhofer CNT stehen derzeit 800 m² Rein-raumfläche (Reinraumklasse 1000) sowie eine Infra-struktur zur Verfügung, die dem Industriestandard ent-spricht. Zusätzlich zu den ca. 40 Anlagen im Reinraumkönnen umfangreiche Analyse- und Metrologieverfah-ren für die Forschung und Entwicklung sowie die Bau-steincharakterisierung genutzt werden. Die Einrichtungverfügt über moderne, fertigungstypische Prozessge-räte, an denen die Partner zusammen mit den Wissen-schaftlern im Fraunhofer CNT forschen und entwickelnkönnen. Die gewonnenen Erkenntnisse können dannsofort in die praktische Erprobung in der angrenzendenFertigung übertragen werden. Dadurch lassen sich so-wohl Investitionen für die Partner minimieren als auchein schnellerer Zeitablauf ermöglichen.

Die Kompetenzbereiche forschen vor allem auf folgen-den Gebieten: • Leading Edge Technologie für die Nanoelektronik • Technologieentwicklung, basierend auf 300 mm

Wafern in enger Verbindung und der Anwendung an eine Volumenfertigung

• Nano-Mikro-Integration• Nano-Analytik und Metrologie

Das Leistungsangebot des Fraunhofer CNT gliedert sichin fünf Kompetenzbereiche:

ANALYTICS

• Atomsondentomographie• Transmissionenelektronenmikroskopie• (Flugzeit-) Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS)• Röntgenbeugung (XRD) / Röntgenreflektometrie (XRR)• Röntgenphotoelektronenspektroskopie• Atomkraftmikroskopie• Total Reflection X-ray Fluorescence (TXRF)• Nano-Ramanspektroskopie

PATTERNING

• Resistcharakterisierung• Strukturierung, Simulation, DataPrep, Metrologie• Integration in den Fertigungsprozess• Entwicklung hochauflösender E-Beam-Technologien

FUNCTIONAL ELECTRONIC MATERIALS (FRONT END OF LINE)

• Atomlagenabscheidung von High-k-Dielektrika• Stressormaterialien (z. B. Si:C)

FUNCTIONAL ELECTRONIC MATERIALS (BACK END OF LINE)

• Chemisch-Mechanisches Planarisieren• Kupferverdrahtung für Back End of Line

DEVICES & INTEGRATION

• Integrationskonzepte & Integration• elektrische Charakterisierung, Messprogrammentwicklung• Zuverlässigkeitstests• Bauelementsimulation, Prozesssimulation• Entwicklung von Simulationskonzepten

FRAUNHOFER CNT

1

F R A U N H O F E R - C E N T E R

N A N O E L E K T R O N I S C H E T E C H N O L O G I E N


ATOMSONDENTOMOGRAPHIE

Eine neuartige Methode für die Untersuchung vonhalbleitenden Materialien ist die Atomsondentomogra-phie. Diese Methode wurde am Fraunhofer CNTerfolgreich etabliert. Das Verfahren ermöglicht einestandardfreie dreidimensionale Zusammensetzungsana-lyse eines Volumens mit Abmessungen von typischer -weise 100 x 100 x 200 nm³ und atomarer Ortsauf-lösung. Die Atomsondentomographie beruht auf derRekonstruktion der Atomkoordinaten aller detektiertenAtome einschließlich der dazugehörigen Elementinfor-mationen. Mit verschiedenen mathematischen undstatistischen Verfahren lassen sich aus den Datenzahlreiche Informationen gewinnen, so zur Beschaf-fenheit und Ober- und Grenzflächen oder zur Identifi-zierung und Quantifizierung von nanoskaligen Aus-scheidungen und Clustern.

ATOMLAGENABSCHEIDUNG

Das Verfahren der Atomlagenabscheidung (ALD) nutzendie Wissenschaftler zur Abscheidung neuartigerDielektrika für Speicher- und Logikchips der zukünftigenGenerationen. Bei Strukturgrößen unter 45 nm gilt es,dreidimensionale Strukturen mit einem Aspektverhältnisvon 100:1 konform zu beschichten. Das ist jedoch nurdurch diese innovative Form der Abscheidung möglich.

Kennzeichnend für ALD-Prozesse ist die sequentiellgepulste Abscheidung einzelner chemischer Ausgangs -stoffe, was zu einem selbstlimitierenden Wachstums -prozess führt - Atomlage für Atomlage. Durch dieAbscheidung in Atomlagen wird eine exzellenteHomogenität des gewünschten Materials in 3D-Architekturen und für verschiedene Schichtdesigns wiez. B. Mehrschichtsysteme ermöglicht.

ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAPHIE

Mittels eines Formelektronenstrahlschreibers sind dieWissenschaftler in der Lage, äußerst feine Strukturen biszu 35 nm für integrierte Schaltkreise herzustellen. DieOberfläche eines mit einem Fotoresist belackten Waferswird durch einen Elektronenstrahl mit einer Energie von50 keV abgerastert. Dadurch verändert sich der Lackchemisch und erzeugt ein latentes Bild. Nach derFixierung des Materials bleibt somit nur die gewünschteStruktur auf dem Wafer stehen. Zur Bereitstellung derverschiedenen Strukturen kann auf teure Maskensätzeverzichtet werden. Die Elektronenstrahllithographie stelltsomit eine äußerst flexible Strukturierungsmethode dar.

1 Reinraumansicht.

2 Elektrische Charakterisie-

rung am Fraunhofer CNT.

3 300 mm Wafer.

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Fraunhofer-Center Nanoelektronische Technologien CNT

Königsbrücker Straße 180, 01099 Dresden

Institutsleiter: Prof. Peter Kücher

Telefon: +49 351 2607-3001 E-Mail: [email protected]

Telefax: +49 351 2607-3005 Internet: www.cnt.fraunhofer.de


Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM-ASSID,Institutsteil DresdenRingstraße 12, 01468 MoritzburgInstitutsleiter: Prof. Klaus-Dieter Lang, Standortleiter: M. Jürgen WolfTelefon: +49 351 795572-12 E-Mail: [email protected]: +49 351 795572-19 Internet: www.izm.fraunhofer.de/assid

KURZPORTRÄT

Das Zentrum »All Silicon System Integration Dresden«(ASSID) des Fraunhofer IZM wurde im Jahr 2010 eta-bliert und betreibt eine 300 mm »Leading Edge«-Wafer-Linie für das Wafer-Level-Packaging und die 3D-System-integration. Die Konzeption dieser Technologielinie mitden Prozessen Through-Silicon-Via-Formation (Cu-TSV),TSV-Post-Processing, Dünnfilmmehrlagenverdrahtung(RDL) sowie 3D-Assembly erlaubt sowohl die Entwick-lung und Qualifikation von Einzelprozessen als auch diePrototypen- und Kleinserienfertigung für anwendungs-spezifische 3D-Wafer-Level-SysteminPackages (WL-SiP).

Das IZM-ASSID arbeitet eng mit der Industrie - Herstel-ler, Anwender, Material- und Anlagenzulieferer - aufdem Gebiet der 3D-Systemintegration zusammen. Dar-über hinaus bestehen enge Verknüpfungen innerhalbdes Fraunhofer-Verbundes und mit anderen wissen-schaftlichen Einrichtungen, um eine Umsetzung von 3D-Mikrosystemen vom Entwurf über die Prototypenferti-gung bis zur Kleinserienfertigung einschließlich derZuverlässigkeitsbewertung und Fehleranalyse zu ermög-lichen. Auf internationaler Ebene ist das IZM-ASSID inte-grierter Bestandteil der Netzwerke ITRS, SemaTech,IMAPS, CPMT u.a.

LEISTUNGSANGEBOT

Das IZM-ASSID bietet kundenspezifische Lösungen für3D-Applikationen an. Die durchgängige Umsetzung undBewertung aller technologischen Prozesse und derenWechselwirkungen zwischen Frontend, Backend undMontage erlauben eine schnelle und qualifizierte Her-stellung von Prototypen und nachfolgende Optimierungder Kleinserienfertigung.

Das Spektrum umfasst u. a.:• Prozessentwicklung und Integration von Cu-TSVs in

aktiven/passiven Si-Wafern mit hochdichter Mehrlagen-Dünnfilmmetallisierung

• Evaluierung und Qualifizierung von spezifischen Materialien für das Wafer-Level-Packaging

• Entwicklung und Prototypfertigung von Chip-Size-Packages (CSP)

• Waferbumping, Thinning, Dicing• Entwicklung von 3D Assembly- und Interconnect-

Technologien

300 mm Wafer-Level-Packaging

& 3D-Processing.

FRAUNHOFER IZM-ASSID


Z U V E R L Ä S S I G K E I T U N D

M I K R O I N T E G R AT I O N - A L L S I L I C O N

S Y S T E M I N T E G R AT I O N D R E S D E N


FRAUNHOFER IWU

KURZPORTRÄT

Die Entwicklung intelligenter Produktionsanlagen, ver-bunden mit der Optimierung der diesbezüglichen Ferti-gungsprozesse, ist ausgewiesener Forschungsschwer-punkt des Fraunhofer IWU. Auf den Gebieten der Um-formtechnik sowie der Mechatronik im Maschinen- undAutomobilbau nimmt das Institut eine führende Stellungein. Der Institutsteil Dresden umfasst nachfolgende Ab-teilungen.

GRUPPE GENERATIVE FERTIGUNGSVERFAHREN

Die Gruppe »Generative Fertigungsverfahren« erforschtund entwickelt Anwendungen des FertigungsverfahrensLaserstrahlschmelzen zur werkzeuglosen Herstellungmetallischer Komponenten mit geometrischen Beson-derheiten, die sich mit klassischen Fertigungstechnolo-gien so nicht herstellen lassen. Es werden neuartigeWerkzeuge und Formen aus Stahl mit integrierten kon-turnahen Kühl- und Temperierkanälen für die Ur- undUmformtechnik entwickelt, aber auch medizinische Im-plantate aus Titan mit patienten-individueller Geometriebzw. inneren Funktionsstrukturen für verbesserte Einhei-lung und mehr Patientenkomfort.

ABTEILUNG ADAPTRONIK UND AKUSTIK

In der Abteilung »Adaptronik und Akustik« werdenhochintegrierte intelligente Systeme für den Maschinen-bau, die Medizintechnik und den Fahrzeugbau auf Basisvon »smart materials« entwickelt. Aktoren und Senso-ren aus Piezokeramik, thermischen oder magnetischenFormgedächtnislegierungen werden problemangepasstund strukturkonform in die lasttragende Komponenteintegriert und dienen zur Lärm- und Schwingungsreduk-tion, zur Formkontrolle oder als Leichtbau-Stellantrieb.

ABTEILUNG FÜGETECHNIK

Die Abteilung »Fügetechnik« bearbeitet aktuelle Pro-blemstellungen im Bereich der Verbindungstechnik fürden Maschinen- und Fahrzeugbau. Neben der Neuent-wicklung und Anpassung von mechanischen, thermi-schen und chemischen Fügetechnologien liegt ein be-sonderes Augenmerk auf daran angrenzende Gebiete,wie der Entwicklung von Berechnungsrichtlinien undzerstörungsfreien Prüftechniken, der Kennwerter-mittlung bis hin zur Prüfung kompletter Baugruppen.Das Verbinden moderner Werkstoffkombinationen mitHilfe mechanischer Fügetechnologien stellt die Kern-kompetenz der Abteilung in Dresden dar.

Aktor-Sensor-Einheit zur Axialschwingungskom-

pensation an hochdynamischen Vorschubachsen.

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Chemnitz,Institutsteil DresdenNöthnitzer Straße 44, 01187 DresdenInstitutsleiter: Prof. Reimund NeugebauerTelefon: +49 351 4772-2200 E-Mail: [email protected]: +49 351 4772-2103 Internet: www.iwu.fraunhofer.de


W E R K Z E U G M A S C H I N E N U N D

U M F O R M T E C H N I K


KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer AVV ist ein leistungsfähiger und qualifi-zierter Dienstleister für industrielle Forschungs- und Ent-wicklungsarbeiten. Im Mittelpunkt steht die Verarbei-tung von Natur- und Kunststoffen, maßgeblich in denBereichen Lebensmittel- und Pharmaproduktion sowiePackstoffherstellung. Das Tätigkeitsfeld umfasst dieganzheitliche Betrachtung aller maschinellen Verarbei-tungsschritte vom Ausgangsstoff bis hin zum anforde-rungsgerecht verpackten Produkt für den Endverbrau-cher im ressourceneffizienten Verarbeitungsprozess.

Für das AVV als Fraunhofer-Anwendungszentrum stehtdabei die industrienahe und marktorientierte Forschungund Entwicklung im Vordergrund. Wir gehen auf diespeziellen Bedürfnisse von KMU oder Großunternehmenein und setzen Grundlagenwissen zeitnah in praxistaug-liche Lösungen um.

Als Außenstelle des Fraunhofer-Instituts für Verfahrens-technik und Verpackung IVV in Freising ist das Fraunho-fer AVV in Dresden zuständig für maschinelle Prozesse.Es ist eines der insgesamt acht Geschäftsfelder imFraunhofer IVV. Dieses Umfeld bietet hervorragendeVoraussetzungen für die ganzheitliche Forschungs- und

Fraunhofer-Anwendungszentrum für Verarbeitungsmaschinen und Verpackungstechnik AVV, Außenstelle des IVV FreisingHeidelberger Straße 20, 01189 DresdenLeiter des Institutsteils Dresden: Prof. Jens-Peter MajschakTelefon: +49 351 43614-30 E-Mail: [email protected]: +49 351 43614-59 Internet: www.avv.fraunhofer.de

FRAUNHOFER AVV

F R A U N H O F E R - A N W E N D U N G S Z E N T R U M

F Ü R V E R A R B E I T U N G S M A S C H I N E N U N D

V E R PA C K U N G S T E C H N I K

Entwicklungsarbeit in den Bereichen Biogene Rohstoffe,Funktionelle Zutaten, Lebensmittelprozesse und -pro-dukte, Lebensmittelqualität und sensorische Akzeptanz,Konformität der Verpackung, Funktionsmaterialien so-wie Kunststoffrecyclate.

Das Fraunhofer AVV arbeitet eng mit dem Lehrstuhl fürVerarbeitungsmaschinen/Verarbeitungstechnik der TUDresden zusammen. Diese Kooperation ermöglicht dieenge Vernetzung von Lehre und industrienaher For-schung.

KERNKOMPETENZEN

• Thermische Fügeprozesse für polymere und polymer-beschichtete Packstoffe

• Schonende und effiziente Umformprozesse für flächige Packstoffe

• Hygienic Design, insbesondere Reinigungseigenschaf-ten von Maschinenoberflächen und Rohrleitungssyste-men, Techniken zum Reinigungsmonitoring sowie zur Validierung der Reinigbarkeit.

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HIGHLIGHTS

EASY OPENING PEELBARER VERPACKUNGEN

Nicht nur ältere Verbraucher wünschen sich eine sau-bere und bequeme Produktentnahme sowie leicht zuöffnende Verpackungen. Eine Herausforderung ist hier-bei der Spagat, eine leicht zu öffnende und dennochdichte Verpackung herzustellen. Mit unserer Fachkom-petenz und unserem europaweit einzigartigen Know-how begleiten wir unsere Kunden auf dem Weg zu ei-ner sicheren, effektiven und verbraucherfreundlichenVerpackung. Unsere Forschungsarbeiten münden in eu-ropäischer Normungsarbeit.

KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG VON SPRÜHREINIGUNGS-

SYSTEMEN

Auf Grund gestiegener hygienischer Anforderungenwird von Herstellern für Verarbeitungsanlagen in der Le-bensmittel- und Pharmaindustrie in zunehmendemMaße die Integration eines automatischen Systems zurSelbstreinigung der Maschine gefordert. Die konstruk-tive Auslegung eines solchen Reinigungssystems sowiedie damit verbundene Auswahl konkreter Düsen, derenAusrichtung und Einbauposition werden derzeit am Pro-totyp ermittelt. Ziel der Forschungsarbeiten ist die Imple-mentierung der Auslegung von Sprühreinigungssyste-men in den konstruktiven Entwicklungsprozess durcheine geeignete Softwarelösung.

PARTIELLE ERWÄRMUNG

Die Thermoformung nimmt einen hohen Stellenwert imBereich der Verpackungsherstellung ein. Das FraunhoferAVV hat das Verfahren der »Partiellen Vorwärmungbeim Thermoformen« entwickelt und patentiert. DiesesVerfahren zielt auf die lokal definierte Erwärmung derKunststofffolie mittels Kontakterwärmung. Durch denEinsatz einer neuen Generation von Kontaktheizern istes möglich, nur über die Variation der Temperaturvertei-lung innerhalb des zu formenden Bereiches die Form-barkeit zu beeinflussen. Neben der Steigerung der ener-getischen Effizienz des Vorwärmprozesses zählt dieOptimierung der Wanddickenverteilung zu den Vorteilendes Verfahrens.

ULTRASCHALLSIEGELN VON FOLIEN

Das Ultraschallsiegeln ist ein neuartiges, alternatives Fü-geverfahren zur Herstellung stoffschlüssiger Verbindun-gen von Packstoffen. Es bietet gegenüber dem her-kömmlichen Wärmekontaktsiegeln eine Reihe vonVorteilen, wie zum Beispiel die extrem kurzen Siegelzei-ten und die hohen Nahtqualitäten bei Siegelnähten,welche mit Produkt benetzt sind. Die unbeheiztenWerkzeuge einer Ultraschallsiegelstation bieten Vorteilebei temperaturempfindlichen Produkten und führen zueiner schnelleren Abkühlung der Nähte direkt nach demFügevorgang, wodurch diese früher belastet werdenkönnen.

1 Reinigungstest im Sprührei-nigungsversuchsstand.

2 Mikroskopische Aufnahme(Draufsicht) einer mit Ultra-schall gesiegelten Nahtunter polarisiertem Licht.

3 Reinigbarkeitstest mitSprühkugel.

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FRAUNHOFER IIS

KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS isteine der wichtigsten deutschen Forschungseinrichtun-gen für die Entwicklung von mikroelektronischen Syste-men und Software.

Die Wissenschaftler im Institutsteil Entwurfsautomatisie-rung EAS in Dresden entwickeln Methoden und Werk-zeuge für den zuverlässigen Entwurf von immer kom-plexer werdenden elektronischen und mechatronischenSystemen. Dadurch optimiert und beschleunigt sich dieUmsetzung von Produktanforderungen in Schaltkreise,Geräte oder komplexe Sensorsysteme. Einen weiterenSchwerpunkt der Arbeiten bilden innovative Eigenent-wicklungen, zum Beispiel in der Bildsensorik, in der Zu-stands überwachung von Anlagen oder im Bereich intel-ligenter Textilien. Eine wesentliche Aufgabe bei allen Ak-tivitäten ist es, die Lücke zwischen neuartigen Herstel-lungs technologien und dem Systementwurf zu schlie-ßen.

National und international ist die Einrichtung mit ande-ren Forschungsstätten vernetzt und in zahlreiche Stan-dardisierungsaktivitäten eingebunden. Die Arbeitsergeb-nisse werden zum Beispiel in der Kommunikationstech-nik, dem digitalen Rundfunk, der Fahrzeugtechnik oderder Automatisierungstechnik eingesetzt.

LEISTUNGSANGEBOT

Der Institutsteil unterstützt seine Auftraggeber aus Indu-strie und öffentlicher Hand bei der Entwicklung hoch-wertiger Produkte und Technologien. Kunden profitierenvon umfassendem Know-how und weitreichenden Er-fahrungen auf dem Gebiet der Elektronik, Mikrosystem-technik und Mechatronik. Das Leistungsangebot des In-stitutsteils reicht von Schulungen und Studien über dieEntwicklung von Entwurfsmethoden und -werkzeugenbis zur Realisierung von Systemkomponenten und Syste-men.

Die Mitarbeiter überprüfen Ideen auf Funktionalität undAlltagstauglichkeit und analysieren die technische undtechnologische Machbarkeit. Sie bieten eine Reihe vonDienstleistungen und Tools zur schnelleren und effekti-veren Entwicklung von Produkten an. Diese Werkzeugesichern eine hohe Produktqualität, sind kompatibel zugeltenden Standards und können so leicht in industrielleEntwicklungsprozesse integriert werden. Gemeinsammit Auftraggebern erarbeiten sie Systemspezifikationenund überführen sie in Systemkonzepte. So werden Opti-mierungspotenziale erkannt und die Grundlage für eineProduktentwicklung bis hin zur Serienfertigung gelegt.

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS,Institutsteil Entwurfsautomatisierung EAS DresdenZeunerstraße 38, 01069 DresdenLeiter des Institutsteils Dresden (kommissarisch): Dr.-Ing. Peter SchneiderTelefon: +49 351 4640-701 E-Mail: [email protected] Telefax: +49 351 4640-703 Internet: www.eas.iis.fraunhofer.de


I N T E G R I E R T E S C H A LT U N G E N

Wafer.


KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer IFAM Dresden betreibt Grundlagen- undAnwendungsforschung zur problemorientierten Werk-stoff- und Technologieentwicklung für innovative Sinter-und Verbundwerkstoffe sowie zellulare metallischeWerkstoffe. Das Leistungsspektrum schließt die indus-trielle Umsetzung der Forschungsergebnisse bis zur Fer-tigung prototypischer Bauteile ein. Spezielle Technolo-gien, wie z. B. Melt Spinning, Schmelzextraktion, SparkPlasma Sintering, Mikrowellensintern, metallischer 3D-Siebdruck und Abformverfahren unterstützen die Werk-stoff- und Komponentenentwicklung. Im akkreditiertenPrüflaboratorium werden Pulvercharakterisierungen undPrüfungen gesinterter Werkstoffe nach DIN-/ ISO-Stan-dards durchgeführt. Das Fraunhofer IFAM Dresden isteine der führenden Forschungseinrichtungen weltweitin der Entwicklung von Hochleistungssinterwerkstoffenfür funktionelle Anwendungen und zeichnet sich durchsein starkes interdisziplinäres Team auf den GebietenHochleistungssinterwerkstoffe und PM-Technologienaus.

ENTWICKLUNGSSCHWERPUNKTE

• Zellulare metallische Werkstoffe, wie metallische Hohlkugel- und Leichtbaustrukturen, hochporöse Faserwerkstoffe, offenzellige PM-Schäume, 3D-Siebdruckstrukturen und metallische Sinterpapiere

• Werkstoffe für das thermische Management sowie Hochtemperaturwerkstoffe und Wasserstoffspeicher-legierungen

• Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe und PM-Leichtme-talle sowie Spezialwerkstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaftskombinationen für funktionelle und strukturelle Anwendungen

KOMPETENZFELDER

• Fahrzeugbau, z. B. Thermoelektrische und crashab-sorbierende Werkstoffe, Leichtbau- und Schalldämp-ferwerkstoffe, Dieselpartikelfilter, Superkondensatoren

• Elektronik, z. B. Thermal Management, Thermoelek-trische Werkstoffe, Leiterwerkstoffe, Wärmetauscher-werkstoffe aus zellularen Metallen

• Energietechnik, z. B. Wasserstofferzeugung und -speicherung, Wärmetauscher aus zellularen Metallen, Thermoelektrische Werkstoffe, Phasenwechselmateri-alien (PCM) zur Wärme- / Kältespeicherung, Hoch-temperaturlegierungen, Superkondensatoren

• Maschinenbau, z. B. Leichtbauwerkstoffe mit hohem Dämpfungsvermögen, Reib- und Gleitwerkstoffe

• Medizintechnik, z. B. Knochenersatzwerkstoffe aus zellular aufgebautem Titan, biodegradable Werkstoffe aus Magnesium und Eisen

• Luft- und Raumfahrt, z. B. Aluminium-Legierungen, Hochtemperaturwerkstoffe, Multifunktionelle Leicht-bauwerkstoffe aus zellularen Metallen

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM,Institutsteil Dresden Winterbergstraße 28, 01277 DresdenLeiter des Institutsteils Dresden: Prof. Bernd KiebackTelefon: +49 351 2537-300 E-Mail: [email protected]: +49 351 2537-399 Internet: www.ifam-dd.fraunhofer.de

FRAUNHOFER IFAM


F E R T I G U N G S T E C H N I K U N D A N G E W A N D T E

M AT E R I A L F O R S C H U N G

Werkstoff- und Technologie-

entwicklungen des Fraunhofer

IFAM Dresden.


KURZPORTRÄT

Das Fraunhofer IZFP Dresden betreibt Forschung undEntwicklung auf dem Gebiet der angewandten Mikro-elektronik und Nanotechnologie für zerstörungsfreiePrüfverfahren, Medizintechnik und Sicherheitstechnikund versteht sich als Bindeglied zwischen der Mikroelek-tronikindustrie und den Anwendern von Mikroelektronikund Nanotechnologie. Die wichtigsten Geschäftsfelderbetreffen die Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Mikro-systemtechnik und Nanotechnologie und den BereichUmwelt, Energie und Lebenswissenschaften.

LEISTUNGSANGEBOT

In zentralen Geschäftsbereichen bietet das IZFP Dresdenseinen Kunden Alleinstellungsmerkmale. Für die Prüfungvon Mikro- und Nanostrukturen steht eine einzigartigeKombination von Elektronen- und Ionenmikroskopie,Mikro- und Nanomechanik mit Nanoindentation undakustischer Rasterkraftmikroskopie sowie von Röntgen-tomographie zur Verfügung. Mikroelektronische Kom-ponenten und Verfahren der Nanotechnologie sind Be-standteil weltweit nachgefragter mobiler Systeme fürdie manuelle und automatische zerstörungsfreie Prü-fung, aber auch von neuartigen Lösungen für die medi-zinische Diagnose und den Korrosionsschutz. Sensor-netze für die Strukturüberwachung an Windkraft-anlagen, Flugzeugen und Pipelines kombinieren

akustische und optische Messtechniken. Sie arbeitendrahtlos und energieautark. Zusammen mit höchstauflö-senden Wirbelstromprüfsystemen sind sie ein Beitrag fürden Leichtbau.

Das IZFP Dresden liefert miniaturisierte Prüfelektronik,individuell angepasste Array-Sensoren für akustische,optische und elektromagnetische Verfahren, eine pro-fessionell entwickelte Software sowie Modellierung undSimulation. Drahtlose Sensornetzwerke überwachenschon heute Flugzeuge während der Ermüdungstestsvor der Markteinführung, die Überführung dieser Tech-nologie in die Überwachung von Offshore-Windkraftan-lagen steht kurz bevor. Nanosensoren für Überwa-chungssysteme der nächsten Generation werden eineneue Stufe der Systemintegration ermöglichen. »SmartStructures / Smart Materials« setzen neuartige Lösungenauf den Gebieten Optik und Elektronik voraus. Vor al-lem die Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) wirdzum Schlüssel, wenn es zukünftig um die Charakterisie-rung des Materialverhaltens, um Fertigungstechnologieund Fehleranalyse geht. Mit dem Institut für Aufbau-und Verbindungstechnik der Technischen UniversitätDresden konnte dafür ein international führender For-schungspartner gewonnen werden, mit dem enge per-sonelle und fachliche Verflechtungen bestehen. Das ge-meinsame Zentrum nanoeva® bietet Dienstleistungen,die Entwicklung individueller Prüfgeräte und Schulun-gen an.

Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP,Institutsteil Dresden IZFP-DMaria-Reiche-Straße 2, 01109 DresdenLeiter des Institutsteils Dresden: Prof. Norbert MeyendorfTelefon: +49 351 88815-501 E-Mail: [email protected]: +49 351 88815-509 Internet: www.izfp-d.fraunhofer.de

FRAUNHOFER IZFP


Z E R S T Ö R U N G S F R E I E P R Ü F V E R F A H R E N

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Das IZFP Dresden wendet ein Managementsystem inÜbereinstimmung mit dem Standard DIN EN ISO9001:2008 in der Forschung und Entwicklung auf demGebiet der angewandten Mikroelektronik und Nano-technologie für zerstörungsfreie Prüfverfahren, Medizin-technik und Sicherheitstechnik an.

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG FÜR NEUE MÄRKTE

Das IZFP Dresden hat sich schon heute auf den Märktenvon morgen aufgestellt. In den USA, Südkorea, Brasilienund Weißrussland wurden internationale Einrichtungengegründet, in weiteren Ländern wie z. B. in China undin der Türkei bestehen in Kooperation mit mittelstän-dischen Firmen stabile Kundenbeziehungen. Sie bildeneine Brücke zu Märkten, in denen die Themen Qualitätund Zuverlässigkeit gerade jetzt sehr an Bedeutung ge-winnen.

Die nachhaltige Energieerzeugung mit Windkraft undSonne steht in Deutschland im Mittelpunkt und stellthohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit vonOffshore-Windkraftanlagen bzw. von Produktionslinienfür Solarwafer. Der Energieeffizienz elektronischerProdukte hat sich das Spitzencluster »Cool Silicon«verschrieben. Mit der wachsenden Weltbevölkerungund der demographischen Entwicklung in denIndustriestaaten entstehen neue Fragen an die Medizinund die sichere Versorgung mit Lebensmitteln. Zubeiden Themen tragen z. B. sterile Verpackungen bei,für die das IZFP wesentliche Grundlagen schafft.

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG IN SACHSEN FÜR

SACHSEN

Das IZFP Dresden ist in den letzten Jahren starkgewachsen. So konnten viele neue hochqualifizierteArbeitsplätze geschaffen und sächsische Firmen überden Technologietransfer gestärkt werden. Um dieZusammenarbeit der sächsischen Wissenschaft undIndustrie zu vertiefen, wurden mehrere regionaleNetzwerke initiiert (z. B. das Dresdner Fraunhofer-Cluster Nanoanalytik), bzw. durch aktive Mitwirkungunterstützt. Die vom IZFP Dresden initiierte Verleihungdes Internationalen Dresdner Barkhausen-Awards durchden Materialforschungsverbund Dresden hat sichebenso zu einer festen Größe im Wissenschaftskalenderentwickelt wie das Internationale Dresden Airport-Seminar. Gemeinsam mit der Dresden InternationalUniversity bildet das IZFP die Fachkräfte derzerstörungsfreien Prüfung von morgen aus.

1 Untersuchung von Nano-partikeln mit dem Fluores-zenzmikroskop.

2 Die Palette applikationsspe-zifischer Lösungen PCUS®

pro für die Ultraschallprü-fung reicht vom einfachenHandprüfsystem bis zumPhased-Array-System fürdie automatisierte Prüfung.

3 Mittels Ultraschallmikrosko-pie werden Volumenfehlerin dünnen Schichten mithoher Ortsauflösung cha-rakterisiert.

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PROFIL UND STRUKTUR DER FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT

Forschen für die Praxis ist die zentrale Aufgabe derFraunhofer-Gesellschaft. Die 1949 gegründete For-schungsorganisation betreibt anwendungsorientierteForschung zum Nutzen der Wirtschaft und zum Vorteilder Gesellschaft. Vertragspartner und Auftraggeber sindIndustrie- und Dienstleistungsunternehmen sowie dieöffentliche Hand.

Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland der-zeit mehr als 80 Forschungseinrichtungen, davon 60 Institute. Mehr als 18 000 Mitarbeiterinnen und Mit-arbeiter, überwiegend mit natur- oder ingenieurwissen-schaftlicher Ausbildung, bearbeiten das jährliche For-schungsvolumen von 1,65 Milliarden Euro. Davon fallen1,40 Milliarden Euro auf den Leistungsbereich Vertrags-forschung. Über 70 Prozent dieses Leistungsbereichs er-wirtschaftet die Fraunhofer-Gesellschaft mit Aufträgenaus der Industrie und mit öffentlich finanzierten For-schungsprojekten. Knapp 30 Prozent werden von Bundund Ländern als Grundfinanzierung beigesteuert, damitdie Institute Problemlösungen erarbeiten können, dieerst in fünf oder zehn Jahren für Wirtschaft und Gesell-schaft aktuell werden.

Internationale Niederlassungen sorgen für Kontakt zuden wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wis-senschafts- und Wirtschaftsräumen.

Mit ihrer klaren Ausrichtung auf die angewandte For-schung und ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevanteSchlüsseltechnologien spielt die Fraunhofer-Gesellschafteine zentrale Rolle im Innovationsprozess Deutschlandsund Europas. Die Wirkung der angewandten Forschunggeht über den direkten Nutzen für die Kunden hinaus:Mit ihrer Forschungs- und Entwicklungsarbeit tragen dieFraunhofer-Institute zur Wettbewerbsfähigkeit der Re-gion, Deutschlands und Europas bei. Sie fördern Innova-tionen, stärken die technologische Leistungsfähigkeit,verbessern die Akzeptanz moderner Technik und sorgenfür Aus- und Weiterbildung des dringend benötigtenwissenschaftlich-technischen Nachwuchses.

Ihren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern bietet dieFraunhofer-Gesellschaft die Möglichkeit zur fachlichenund persönlichen Entwicklung für anspruchsvolle Posi-tionen in ihren Instituten, an Hochschulen, in Wirtschaftund Gesellschaft. Studierenden eröffnen sich an Fraun-hofer-Instituten wegen der praxisnahen Ausbildung undErfahrung hervorragende Einstiegs- und Entwicklungs-chancen in Unternehmen.

Namensgeber der als gemeinnützig anerkannten Fraun-hofer-Gesellschaft ist der Münchner Gelehrte Josephvon Fraunhofer (1787–1826). Er war als Forscher, Erfin-der und Unternehmer gleichermaßen erfolgreich.

DIE FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT FÜRANGEWANDTE FORSCHUNG

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1 Nanotechnologie; Wasser-

tropfen auf Plättchen.

2 Entwicklung neuer Solar-

zellen.

3 Molekültransistor unter

Lasermikroskop.

FORSCHUNG

Die Fraunhofer-Gesellschaft forscht und entwickelt inHunderten von Technologiefeldern und stellt die Ergeb-nisse als Patente, Lizenzen, Weiterbildungsangeboteund vor allem in Form von Auftragsforschungsprojektender Industrie zur Verfügung.

ZIELGRUPPEN

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist sowohl der Wirtschaftund dem einzelnen Unternehmen als auch der Gesell-schaft verpflichtet. Die Zielgruppen und damit Nutznie-ßer der Forschung der Fraunhofer-Gesellschaft sind:

Die WirtschaftKleine, mittlere und große Unternehmen in der Industrieund im Dienstleistungssektor profitieren durch dieAuftragsforschung. Die Fraunhofer-Gesellschaft entwi-ckelt konkret umsetzbare technische und organisatori-sche Lösungen und trägt zur breiten Anwendung neuerTechnologien bei. Für kleine und mittlere Unternehmenohne eigene FuE-Abteilung ist die Fraunhofer-Gesell-schaft wichtiger Lieferant für innovatives Know-how.

Staat und GesellschaftIm Auftrag von Bund und Ländern werden strategischeForschungsprojekte durchgeführt. Sie dienen der Förde-rung von Spitzen- und Schlüsseltechnologien oder Inno-vationen auf Gebieten, die von besonderem öffentlichenInteresse sind, wie Umweltschutz, Energietechniken undGesundheitsvorsorge. Im Rahmen der EuropäischenUnion beteiligt sich die Fraunhofer-Gesellschaft an denentsprechenden Technologieprogrammen.

LEISTUNGSANGEBOT

Die Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt Produkte undVerfahren bis zur Anwendungsreife. Dabei werden indirektem Kontakt mit dem Auftraggeber individuelleLösungen erstellt. Je nach Bedarf arbeiten mehrereFraunhofer-Institute zusammen, um auch komplexeSystemlösungen zu realisieren.

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FINANZIERUNG

Die Finanzierung der Fraunhofer-Gesellschaft erfolgt zuetwa einem Drittel aus institutioneller Förderung und zuzwei Drittel aus Aufträgen der Industrie und öffentli-chen Forschungsprojekten. Innerhalb des Leistungsberei-ches Vertragsforschung werden die Institute im Verhält-nis 90:10 vom Bundesministerium für Bildung undForschung (BMBF) und den Sitzländern institutionell ge-fördert. Die institutionelle Förderung ermöglicht die mit-telfristige Entwicklung innovativer Technologien unab-hängig von konjunkturellen Zyklen.


Herausgeber: Fraunhofer Dresdenwww.dresden.fraunhofer.de

Redaktion: Anja StrehleFraunhofer IWS

Bildnachweis: Alle Bilder stammen von Fraunhofer-Instituten und -Einrichtungen.

@ Fraunhofer IWS, Dresden 2012

Bei Abdruck ist die Einwilligung der Redaktion erforderlich.

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