Rückblick: FMD @ MST-Kongress 2025

Die FMD präsentierte ihr Technologieangebot dieses Jahr auf dem bis jetzt größten Gemeinschaftsstand im Rahmen des MST-Kongresses. Gezeigt wurden Demonstratoren aus den institutsübergreifenden Großprojekten Green ICT @ FMD, FMD-QNC und der APECS-Pilotlinie). Daran beteiligt waren die in der FMD kooperierenden Institute aus ganz Deutschland Fraunhofer AISEC, Fraunhofer EMFT, Fraunhofer ENAS, Fraunhofer FHR, Fraunhofer IISB, Fraunhofer IMWS, Fraunhofer IPMS, Fraunhofer IMS, Fraunhofer IZM, Leibniz FBH, Leibniz IHP.

Das Berliner Ferdinand-Braun-Institut (FBH) präsentierte einen hetero-integrierten Leistungsverstärker für das D-Band, bei dem InP- und BiCMOS-Technologien mit dem Chiplet-Ansatz kombiniert wurden.

Das Fraunhofer IPMS aus Dresden zeigte die quasi-monolithische Integration (QMI), die die Integration verschiedener funktionaler Chiplets (wie CMOS, MEMS oder Nicht-Silizium-Komponenten) in ein nahezu monolithisches System ermöglicht, sowie eine neue Generation Mikrodisplays, die speziell für Augmented Reality- und Virtuelle Realität-Anwendungen optimiert sind und energieeffizient Kontrastverhältnisse über 100.000:1 bieten.

Das Fraunhofer EMFT aus München bereicherte die Technologieausstellung des Kongresses unter anderem mit einem neuartigen supraleitenden Verkabelungssystem für Quantencomputer.

Das Fraunhofer AISEC (Garching b. München) stellte den Demonstrator »Open-Source Secure Element – Erweiterung von OpenTitan um Post-Quanten-Kryptografie« vor, der verdeutlicht, wie mit Open-Source-Hardware Innovation und hohe Produktqualität mit Transparenz und kurzen Entwicklungszeiten vereint werden können.

Das Fraunhofer FHR (Wachtberg) führte u. a. in die Besonderheiten des kompakten harmonischen Radars mit einem SiGe-MMIC-Tag ein, der die Frequenz verdoppelt und eine störungsresiliente Erkennung ermöglicht.

Einen 200-mm-Wafer als Silizium-Interposer mit Al-Al-gebondeten SiGe-BiCMOS-Chiplets, die in einem kollektiven Die-zu-Wafer-Bonding-Prozess hochpräzise integriert sind, haben die Kolleg:innen vom Leibniz IHP aus Frankfurt (Oder) am Gemeinschaftsstand demonstriert.

Das Fraunhofer IZM aus Berlin stellte ein hermetisch versiegeltes Quantenpackage mit Dünnglas vor, das die optische und elektrische Kopplung für photonische und quantenintegrierte Schaltkreise ermöglicht. Ebenso eine Ionenfalle auf einem photonischen Chipträger, der die Hardware-Basis für das Quantencomputing legt.

Das  Fraunhofer IMS (Duisburg) zeigte den Kongressbesucher:innen die neuesten Entwicklungen aus dem »NeurOSmart«-Leitprojekt, den »PIC Demonstrator«, der die Leistungsfähigkeit der CMOS-kompatiblen Photonik-Plattform mit quasi-monolithischer Integration präsentiert, und einen Demonstrator, der die Verwendung von besonders UV-empfindlichen SPADs zur Detektion in Ionenfallen veranschaulichte und Ideen gab, wie SPADs zur Skalierfähigkeit zukünftiger Ionenfallen-Quantencomputer beitragen können.

Heterointegration und Advanced Packaging: APECS-Sondersession gab Einblick in Pilotlinien-Aufbau

Ein Highlight der FMD-Präsenz war die Vorstellung der Ende 2024 gestarteten APECS-Pilotlinie (Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems). Im Rahmen der Sondersession »European Chiplet Innovation«, moderiert von Dr. Michael Töpper (FMD-Geschäftsstelle), vermittelten Expert:innen der FMD die Bedeutung dieser europäischen Pilotlinie und beleuchteten Themen wie die Integration von Chiplets, System-Technology Co-Optimization sowie Prüf- und Zuverlässigkeitsaspekte.

Die folgenden Beiträge machten deutlich, wie die APECS Pilot Line den Aufbau einer gemeinsamen europäischen Infrastruktur unterstützt, Forschungsergebnisse in marktreife Lösungen überführt und zur technologischen Resilienz Europas im Bereich Mikroelektronik beiträgt:

• »Vision Of The APECS Pilot Line« (Stephan Guttowski, Michael Töpper, Andreas Grimm, Albert Heuberger)
• »Advanced Heterogeneous System Integration of Chiplets and Quasi-Monolithic Integration« (Erik Jung, Michael Toepper)
• »System-Technology-Co-Optimization: The Heterogeneous Design Methodology for the APECS Pilot Line« (Benjamin Prautsch, Elmar Herzer, Michael Mensing, Petra Künzel, Marco Dietz, Andre Lüdecke, Hendrik Boerma, Fabian Hopsch)
• »Characterization, Testing & Reliability For Heterogeneous Integration Of Chiplets« (Frank Altmann, Steffen Kurth)
• »Advanced Packaging Solutions for HPC, Communication And Sensor Modules Enabled By APECS Pilot Line« (Rafael Jordan, Fabian Hopsch, Michael Mensing, Dirk Wünsch, Henning Schröder, Marco Dietz, Michael Töpper, Elmar Herzer)

Kick-off des German Chips Competence Centre

Im Rahmen des Kongresses wurde zudem das »German Chips Competence Centre« (G3C) feierlich eröffnet. In ihren Grußworten betonten Dr. Oliver Höing (Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt) und Dr. Stephan Guttowski (FMD-Geschäftsstelle) die Bedeutung und Notwendigkeit standort- und organisationsübergreifender Ansprechpartner im Bereich der Schlüsseltechnologie Mikroelektronik – wie die FMD und das G3C. Hintergründe zum Mehrwert eines solchen nationalen Centres lieferten Alexander Stanitzki (G3C-Projektleiter) und Dr. Bjoern Lekitsch (Co-Founder und CTO der neQxt GmbH).

Sondersession »Nachhaltige IKT«

Die Sondersession unter der Leitung von Dr. Nils F. Nissen (Fraunhofer IZM) stellte »Green ICT« in den Mittelpunkt. Nissen betonte, dass Nachhaltigkeit in der Mikroelektronik nur dann gelingen kann, wenn sie über den gesamten Lebenszyklus hinweg mitgedacht wird. Stefan Wunderer (Nokia) stellte mit »Chiptainability« ein Konzept vor, das ökologische Verantwortung fest im Entwicklungsprozess verankert.

In der anschließenden Podiumsdiskussion mit Dr. Nissen, Stefan Wunderer und Dr. Guttowski  ging es um den Einfluss von KI, die Balance zwischen Innovation und Regulierung sowie um Strategien, Nachhaltigkeit langfristig zu verankern. Dr. Guttowski machte deutlich, dass ökologisch nachhaltige Informations- und Kommunikationstechnologie nur durch gemeinsames Handeln von Forschung, Industrie und Politik vorangebracht werden kann.