Zehn Jahre Fraunhofer-IZM
Wie Forschung der Wirtschaft zur Innovation verhilft
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Marktvorsprung dank Wissenschaft. Die Herzschrittmacher der nächsten Generation, hergestellt vom Berliner Medizingeräteunternehmen Biotronik, können funken. Bedenkliche Kreislaufwerte des Patienten werden dem behandelnden Arzt direkt aus dem Brustkorb via Mobilfunk zugestellt. Möglich wurde die Berliner Medizin-Innovation durch ein Entwicklungsprojekt mit dem Berliner Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM), das in den alten AEG-Hallen am Dienstag, 3. Juni sein zehnjähriges Bestehen feiert.
Der ständige Kontakt mit der wirtschaftlichen Praxis ist IZM-Leiter und Elektronik-Professor Herbert Reichl von Anbeginn eine Anliegen gewesen ."Für uns war immer der schnelle Transfer von Forschungsergebnissen in die industrielle Praxis von Bedeutung", betont Reichl. Das belegen auch die Wirtschaftsdaten des Instituts: Fast die Hälfte des Haushalts von 33 Mio Euro (2003) kommt mit 15 Mio Euro über Forschungsprojekte aus der Industrie, weitere 10 Mio Euro werden durch weitere Projekte von Bund und EU eingeworben. Mit 8 Mio Euro ist der Anteil der Grundfinanzierung durch die Fraunhofer-Gesellschaft, der größten deutschen Organisation für wirtschaftsorientierte Forschung vergleichsweise gering. Das IZM, das 1993 mit 23 Mitarbeitern begann, zählt heute 310 Beschäftigte, davon 230 in der Hauptstadt und 80 in einer Münchener Niederlassung.
Kernaufgabe der IZM-Forscher ist es, bei der ständigen Verkleinerung der elektronischen Bauteile dafür zu sorgen, dass sie trotz ihrer Vielzahl an Schaltkreisen und Verbindungen zur Hardware-Umgebung noch funktionstüchtig und zuverlässig bleiben. Die "Mikrointegration" führte im Fall des Herzschrittmachers von Biotronik dazu, dass neben der verkleinerten Steuerungselektronik genügend Platz für den Einbau einer Funkantenne entstand. Durch diese Funktion konnte sich Biotronik von der weltweiten Konkurrenz absetzen.
Weitere Spezialitäten des Reichl-Instituts, aus dem inzwischen auch acht Firmen-Ausgründungen hervorgingen, sind die automatische Verlötung von Elektronik-Bauteilen (Bumping-Technologie) und neue Ansätze zur Entsorgung von Elektronik-Schrott. Stets sind die Fraunhofer-Forscher auch auf der Suche nach neuen Anwendungsfelder für die Mikro-Chips, ob auf der Milchtüte oder in der Bekleidung. Unter dem Stichwort "Polytronik haben die IZM-Experten an einer Verknüpfung von Mikroelektronik und elektrisch leitfähigen Polymer-Materialien gearbeitet. "Neben integrierten Schaltungen konnten bereits Displays, Leuchtdioden, Batterien, Sensoren, und Solarzellen aus Polymeren entwickelt werden", erklärt Prof. Reichl. Eine neue Ära der Informationstechnik bahnt sich an, denn die Plastik-Chips sind nicht nur in einer Art Offset-Druckverfahren billig herzustellen, sondern eignen sich auch für Verwendungen, die den klassischen Chips verwehrt sind. Eines der ersten Einsatzfelder wird die Wendung von Polytronik-Transpondern als "intelligente Preisschilder" im Supermarkt sein.
"Letzter Schrei" ist der Einsatz in der Textilbranche. "Mit Hilfe solcher Transponder könnten unter anderem Kleidungsstücke mit Identifikationsnummern versehen werden, so dass die Echtheit von Designer-Textilien schneller nachweisbar wäre", erläutert Reichl eine mögliche Anwendung. Auch könnten die Hersteller weitere Informationen oder Hinweise zu ihrer Kollektion in der Kleidung abspeichern, die der Kunde dann im Internet abrufen kann. Eine erste Anwendung soll die Logistik von Krankenhaus-Textilien bei der Reinigung und Auslieferung sein.
Die ersten Prototypen von "intelligenter Bekleidung" wird das IZM auf seinem Festakt am Dienstag (3. Juni ) präsentieren, darunter auch einen Arbeits-Dress für Fahrrad-Kuriere. "Darin ist nicht nur ein Navigationssystem enthalten", erklärt Prof. Reichl, "sondern auch eine Nierenheizung und ein automatisches Sicherheitssystem, das über einen Transponder in der Kleidung den Besitzer des Rades erkennt und das Schloß öffnet". Die Energie für die IT-Systeme liefert der Fahrrad-Dynamo. Auch an die Journalisten haben die IZM-Entwickler gedacht. Ein Modell ihrer IT-Kollektion heißt "Rasender Reporter", bei dem Diktiergerät, Kamera und andere Ausrüstungsgegenstände in die Kleidung integriert und über ein zentrales Modul mit Display zu bedienen ist.
Manfred Ronzheimer
Fraunhofer IZM - "Die Spezialisten für kleine Ursachen"
Rückblick
Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und
Mikrointegration IZM wurde 1993 in Berlin unter der Leitung
von Professor Dr.-Ing. Dr. E.h. Herbert Reichl aus
Abteilungen der TU Berlin, der Humboldt-Universität und der
Akademie der Wissenschaften aus Chemnitz gegründet.
Das Know-how im Bereich Chiptechnologien kam von der TU Berlin. Das Fachwissen in den Board-Technologien wurde durch Wissenschaftler der Humboldt-Universität zu Berlin eingebracht, das zum Schwerpunkt der mechanischen Zuverlässigkeit durch Mitarbeiter des Instituts für Mechanik der Akademie der Wissenschaften Chemnitz.
2003 - 10 Jahre später - hat sich das Fraunhofer IZM längst als eine der weltweit ersten Adressen im Bereich des elektronischen Packaging etabliert und unterstützt speziell kleine und mittlere Unternehmen in allen Anwendungsbereichen. Innovative Ideen und neue Technologien wirken als Motor für miniaturisierte, preisbewusste und leistungsstarke Produkte (z.B. bei der Mobilkommunikation oder Automobilelektronik).
Das Institut mit Hauptsitz in Berlin beschäftigt heute 350 Angestellte und unterhält acht Standorte in fünf Bundesländern.
Seit seiner Gründung kooperiert das Fraunhofer IZM eng mit dem Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik an der TU Berlin. Dabei konzentriert sich die Arbeit des Forschungsschwerpunktes auf die Grundlagenentwicklung, während das Fraunhofer IZM als Schnittstelle zwischen angewandter Forschung und Industrie im Bereich Mikrosystemintegration fungiert.
Aktuelle Forschungsthemen:
E-grain, Baugruppen und Wearables
Neben vielen anderen Aktivitäten werden gegenwärtig
Grundlagen für integrierte elektronische Bauteile in der
Größe eines Getreide-korns (e-grain) sowie für das
multifunktionale Board entwickelt und die Integration von
flexiblen elektronischen Systemen in die Kleidung (Wearable
Computing) vorangetrieben.
Jubiläum 2003
Das Jubiläumsjahr 2003 wird am Fraunhofer IZM mit
zahlreichen Sonderveranstaltungen begangen. Neben einer
Ringvorlesung zur Miniaturisierung, einer 6-teiligen
Workshopreihe "IZM Programme" finden am Jubiläumstag,
dem 3. Juni 2003, ein internationaler Packaging-Tag und ein
Festakt statt.
Weitere Informationen zum Jubiläum finden sich im Internet unter www.izm.fraunhofer.de
Fraunhofer IZM Berlin
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Ortrud Hinkel, M.A.
Gustav-Meyer-Allee 25, D-13355 Berlin
Phone +49 (0) 30/4 64 03-178, Fax +49 (0) 30/4 64 03-650
E-Mail: hinkel@izm.fraunhofer.de
Internet: www.izm.fraunhofer.de
Wie die Mikrosystemtechnik unsere Zukunft bestimmen wird
(Statement by Prof. Dr.-Ing. Dr. Herbert Reichl)
Micro System Technologies 2003
Mikroelektronik und das Internet werden künftig alle Bereiche unseres beruflichen und privaten Lebens immer schneller und umfassender verändern und prägen. Mobile Kommunikation und Datenaustausch entwickeln sich technologisch rasant und Mobilität und jederzeit verfügbare Informationen sind zu entscheidenden Wettbewerbsfaktoren in der Informationsgesellschaft geworden.
Integrierte Schaltkreise leisten heute immer mehr, gleichzeitig verkleinert sich ihre Struktur. Digitale und analoge Funktionen werden zunehmend gemeinsam als "System-on-a-Chip" in einem Schaltkreis realisiert. Parallel dazu sinkt der Preis. Auch bei den nicht-elektronischen Komponenten der Mikrosystemtechnik verringern sich Größe, Energieverbrauch und Preis kontinuierlich bei gleichzeitig wachsender Funktionalität - dies sind die Grundlagen für neue Integrationstechniken und die Erschließung neuer Anwendungen.
"Denkende Gegenstände" für die Zukunft
Die fortschreitende Miniaturisierung wird dazu führen, dass
fast alle Produkte und Waren des täglichen Lebens mit
extrem miniaturisierten Sensorik- und
Kommunikationsfunktionen ausgestattet werden können. Sie
werden zu untereinander vernetzten "denkenden
Gegenständen". Doch die Entwicklung allgegenwärtiger
(ubiquitärer) Mikro-Computersysteme steht erst am Anfang.
Die Vielzahl miniaturisierter mobiler elektronischer Produkte
und unterschiedlichste Anwendungsszenarien führen sogar
zur Integration von elektronischen Komponenten in die
Kleidung (Wearable Computing).
Bis 2015 werden wahrscheinlich in der Mikroelelektronik
viele Strukturen und Schichtdicken den Nanometer-Maßstab
(Nanoelektronik) erreicht haben.
Großes wirtschaftliches Potenzial
Die heute verfügbaren Halbleitertechnologien (Si-CMOS,
GaAs, SiGe etc.) bilden die Grundlage einer neuen,
produktorientierten Mikrosystemintegration mit zunehmender
Funktionalität und Komplexität. Zukünftige intelligente,
flexible und vernetzte Mikrosysteme dienen nicht nur dazu,
unser individuelles Wohlbefinden zu verbessern, uns
Arbeitserleichterungen zu verschaffen und damit unsere
Lebensqualität zu erhöhen, sie besitzen neben dem
Innovations- auch ein entscheidendes wirtschaftliches
Potenzial. Sie führen zu einer enormen Produktvielfalt und
sind das Rückgrat moderner Informations- und
Kommunikationstechnologien im 21. Jahrhundert.
Konferenz Micro System Technologies 2003
Seit 1990 bietet die Konferenz Micro System Technologies
internationalen Fachleuten aus Wissenschaft und Industrie
alle zwei Jahre ein Forum, sich über neueste Entwicklungen
aus den Bereichen Mikrosystemtechnik, MEMS, MOEMS
und Mikrofluidik auszutauschen. In diesem Jahr findet die
MST am 07. und 08. Oktober 2003 in München statt.
Referenten aus Industrie und Forschung werden ihre
Erfahrungen mit der Anwendung von Mikrosystemen in der
Automobil-, Industrie-, Telekommunikations- und
Medizintechnik, sowie in den Bereichen Konsumgüter, Life
Sciences und Auftragsfertigung präsentieren.
Schwerpunkt der diesjährigen MST wird die Gehäusungs- und Fertigungstechnologie für Mikrokomponenten und Mikrosysteme sein, da sich Defizite in diesem Bereich zunehmend als eines der größten Hindernisse auf dem Weg zu einer breiten kommerziellen Nutzung von Mikrosystemen erweisen.
Aufbau eines internationalen Netzwerks
Prof. Herbert Reichl erhält Verdienstkreuz am Bande
BerliNews, 13. 9 2000 - HN-495
10 Jahre Fraunhofer IZM
Ringvorlesung über Miniaturisierung von Elektronikprodukten
BerliNews, 19. 1. 2003 - IP-8273
BMBF fördert Polymerelektronik
Revolution der Elektronik auf Polymerbasis macht Leben leichter / Fh-IZM
BerliNews, 27. 8. 2002 - IP-8063a
Polytronik-Initiative stellt sich vor
Fraunhofer-IZM: Der Weg des Kunststoffs in die Elektronik
BerliNews, 23. 8. 2002 - IP-8063
PE Fh IZM 4. Dezember 2000
Rahmenvertrag Motorola und Fraunhofer
IZM: Durchführung gemeinsamer Forschungsprojekte wird vereinfacht
Biomoleküle für die Mikroelektronik
Forschungsprojekte des Berliner Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)
BerliNews, 23. 10. 2000 - IP 5855
BerliNews, 13.9.2000 - HN-495
Aufbau eines internationalen Netzwerks
Prof. Dr. Dr. Herbert Reichl erhält das Verdienstkreuz am Bande
BerliNews, 13. 9. 2000
Electronics Goes Green 2000+
Kongreß über integrierten Umweltschutz in der Elektronik-Industrie
Mehr zur Informations- und Kommunikationstechnik auf BerliNews
IP-8456
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