»Fraunhofer spielt eine zentrale Rolle bei der Umsetzung von Großprojekten wie APECS, die die Innovationskraft und technologische Resilienz Deutschlands stärken«, betont Prof. Holger Hanselka, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. »Durch unsere praxisnahe Forschung und die enge Zusammenarbeit mit Industrie, Wissenschaft und politischen Partnern schaffen wir die Grundlage, um neueste Technologien nicht nur zu entwickeln, sondern auch in die industrielle Anwendung zu bringen. Die APECS-Pilotlinie steht exemplarisch für den Brückenschlag zwischen Forschung und Wirtschaft und unterstreicht, wie eine enge Kooperation mit Ministerien und anderen Partnern die Stellung von Europa am globalen Mikroelektronikmarkt nachhaltig sichern kann.«
Innovationen genau dort, wo die europäische Industrie sie am dringendsten benötigt
Die APECS-Pilotlinie zielt darauf ab, neue Funktionalitäten durch die sogenannte »System Technology Co-Optimization« (STCO) zu aktivieren und Integrationstechnologien zu vereinheitlichen. Dies wird es Unternehmen ermöglichen, fortschrittliche Produkte auch in kleinen Stückzahlen zu wettbewerbsfähigen Kosten zu entwickeln. Durch die Bereitstellung einer Vielzahl von Technologien in einem One-Stop-Shop wird APECS zukünftig Europas führender Hub für Advanced Packaging und Heterointegration und nimmt damit eine entscheidende Schlüsselrolle für die europäische Mikroelektronik ein.
Als treibende Kraft für die Zusammenarbeit zwischen europäischen Forschungseinrichtungen, Industrie und universitärer Forschung fördert die APECS-Pilotlinie ein lebendiges Innovationsökosystem. Als umfassende Plattform integriert APECS ein end-to-end Design sowie Pilotproduktionskapazitäten und ermöglicht so die Weiterentwicklung von Innovationen von der Spitzenforschung zu realisierbaren, skalierbaren Fertigungsverfahren.
APECS wird eine entscheidende Rolle beim Übergang Europas zu einer klimaneutralen und kreislauforientierten Wirtschaft übernehmen, indem es Ökodesign und nachhaltige Fertigungsinitiativen vorantreibt.
Innovation durch starke Zusammenarbeit auf mehreren Ebenen
Die APECS-Pilotlinie baut auf den in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) geschaffenen Strukturen auf. In Deutschland sind insgesamt zwölf Institute des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik sowie die zwei Leibniz-Institute FBH und IHP an APECS beteiligt. Geleitet werden die Arbeiten von der Geschäftsstelle in Berlin.
Prof. Albert Heuberger, Sprecher des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik und Vorsitzender des Lenkungskreises der FMD, betont: »Der Erfolg des EU Chips Acts beruht auf starken Partnerschaften und vielseitigem Know-how. Genau das bringt die FMD mit, indem sie die Stärken von dezentral organisierten Forschungseinrichtungen miteinander verbindet. Auf diesem Fundament baut auch APECS auf und kann daher zu einer langfristig zugänglichen Pilotlinie für alle europäischen Interessengruppen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg werden. Zusammen mit den anderen Pilotlinien im Rahmen des EU Chips Acts ist APECS eine entscheidende Komponente für Heterointegration und Advanced Packaging einer übergeordneten pan-europäischen Mikroelektronik-Pilotlinie.«
In einem starken europäischen Konsortium bündelt APECS die technologischen Kompetenzen, Infrastrukturen und das Know-how von insgesamt zehn Partnern aus acht europäischen Ländern: Deutschland (Fraunhofer-Gesellschaft als Koordinator, FBH, IHP), Österreich (TU Graz), Finnland (VTT), Belgien (imec), Frankreich (CEA-Leti), Griechenland (FORTH), Spanien (IMB-CNM, CSIC) und Portugal (INL). Die APECS Pilotlinie wird von der Fraunhofer-Gesellschaft koordiniert und von der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) implementiert.
*Über Heterointegration
Die Halbleiterforschung und -entwicklung ist das Herzstück der aktuellen technologischen (R)Evolutionen, die von Künstlicher Intelligenz und Hochleistungsrechnen über moderne Verteidigungssysteme bis hin zu Robotik, Leistungselektronik, drahtloser Kommunikation, E-Health, Quantentechnologien und mehr reichen. Solche zukünftigen elektronischen Systeme werden immer mehr Funktionen erfordern, die nicht von einem einzigen Chip geleistet werden können, selbst wenn fortschrittliche sogenannte System-on-Chip (SoC) Konzepte verwendet werden. Heterointegration wird über die aktuellen System-in-Package-Ansätze (SiP) hinausgehen und ist für elektronische Systeme und Geräte der nächsten Generation, die auf zukünftigen CMOS-Knoten, SiGe, SiC, III/Vs wie GaAs oder GaN und allen verschiedenen Arten von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basieren, von entscheidender Bedeutung.
**Über Chiplets
Die Idee hinter Chiplets ist, verschiedene Arten von Intellectual Property (IP) zu verwenden, die für bestimmte Funktionen genutzt werden können. Unter IP-Cores wird ein vielfach einsetzbarer, vorgefertigter Funktionsblock eines Chipdesigns in der Halbleiterindustrie verstanden. Meist wird dieser als geistiges Eigentum des Entwicklers weiter an andere IC-Designer lizenziert, um ihn in ein anderes, meist größeres, IC-Design zu integrieren. Die verschiedenen Blöcke sind dabei bereits getestet und können wie ein Puzzle zusammengesetzt werden, sodass man vorhandene IC-Strukturen verwenden und nur Teile neu entwerfen muss. Ein Chiplet ist also kein voll funktionsfähiger Einzelchip, sondern ein Teil eines Chips, den man mit anderen Funktionselementen kombinieren kann. Die Konzepte und ersten Implementierungen von Chiplets versprechen nicht nur höhere Integrationsdichten, sondern berühren auch Umwelteigenschaften der Elektronik in Bezug auf Ressourceneffizienz, kritische Rohstoffe, Modularität und Wiederverwendbarkeit von Designblöcken.
Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP
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