Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP
Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP

Unser institutsübergreifendes Technologieangebot im Bereich »Sensorsysteme«

© Fraunhofer EMFT / Bernd Müller

Sensorsysteme

Die FMD hat tiefgreifendes Know-how in der Herstellung von Sensoren und der Sensorintegration in komplexen Systemen:

  • Design von Sensorsystemen, Design für Zuverlässigkeit und Test von Sensorsystemen; auch unter rauen Umweltbedingungen
  • Vollständig integrierte Sensorlösungen (MEMS auf CMOS) sowie hybrid-integrierte Sensorsysteme
  • Charakterisierung (optisch, akustisch, elektrisch) und Test von Sensoren- und Sensorsystemen –mit Hilfe zerstörungsfreier Methoden; Erstellung von Zuverlässigkeitsanalysen in verschiedenen Stress-Szenarien
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Flyer Sensorsysteme

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© Fraunhofer ENAS

Theranostische Implantate

Gesamtsystem mit Druck- und Beschleunigungssensor mit einer Länge von rund 15 mm und einem Durchmesser von rund 3 mm.

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© Fraunhofer IZM / Volker Mai

Monitoring von Hochspannungsleitungen

Monitoring-System für Hoch- und Höchstspannungsleitungen

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© Fraunhofer IIS/EAS

Universal Sensor Platform (USeP)

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Bildgebende Sensorik

Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland zeigt mit ihren 13 Mitgliedsinstituten der Fraunhofer-Gesellschaft und Leibniz-Gemeinschaft Forschungsleistungen von internationaler Exzellenz. Damit trägt die FMD dazu bei, dass Deutschland und Europa einen Spitzenplatz in der Forschung und Entwicklung einnehmen. Einige ausgewählte Forschungshighlights und Leuchtturmprojekte im Bereich bildgebende Sensorik finden Sie nachfolgend.

Die Liste aller Publikationen für die Technologieplattform Sensorsysteme zum Download:

3D-Magnetfeldkameras mit weltweit einzigartiger Performance durch Profilometer

Schematische Darstellung eines HallinSight® Sensor-Arrays.
© Fraunhofer IIS
Schematische Darstellung eines HallinSight® Sensor-Arrays.
  • Aufbau von magnetischen Messsysteme zur dreidimensionalen Messung magnetischer Vektorfelder durch eigen-entwickelte HallinOne®-Sensoren
  • Herstellung von Magnetfeldkameras (HallinSight®: Vektorielle Magnetfeldmessung) einer bislang nie dagewesenen Qualität. Insbesondere die Ausrichtung der als Referenz dienenden z-Sensoren kann mit dieser mechanischen Messung überprüft und damit in mehreren Schritten weiter optimiert werden. Dies führt am Ende zu vektoriell messenden Kameras deren Ausrichtung der einzelnen Magnetfeldsensoren zueinander sehr präzise ist.
  • Die FMD-Investion »Labor für nanooptische Strukturen« ermöglicht die Ausrichtung und Positionierung sehr vieler Einzelchips auf einem PCB-Träger: präzise Vermessung sowie Korrektur und Verifizierung der Magnetfeldwerte des Messsystems.

Kooperation: 

Projekte mit Automobilzulieferern

Veröffentlichung:

Beran, P. (2018): Wertvolle Informationen in Magnetfeldern: 3D-Magnetfeldkamera macht Feldverläufe dreidimensional sichtbar, QZ – Qualität und Zuverlässigkeit, 09/2018. Abrufbar unter: https://www.qz-online.de/qz-zeitschrift/archiv/artikel/3d-magnetfeldkamera-macht-feldverlaeufe-dreidimensional-sichtbar-6237653.html?search.highlight=HallinSight

Weiterführende Informationen: 

HallinSight®: Vektorielle Magentfeldmessung

 

Hochauflösende Bildgebung mittels SAR- und ISAR-Verfahren

300-GHz-MIRANDA - weltweit höchste Auflösung von 3,5 mm. SAR-Bild aufgenommen bei 300-GHz aus einem fahrenden Auto. Das Bild zeigt eine Parkbucht.
© Fraunhofer FHR
300-GHz-MIRANDA - weltweit höchste Auflösung von 3,5 mm. SAR-Bild aufgenommen bei 300-GHz aus einem fahrenden Auto. Das Bild zeigt eine Parkbucht.
  • Weltweit erste SAR-Bilder bei 300 GHz
  • Mit Bewegungskompensation auf fliegenden und fahrenden Plattformen auf Wellenlängen bis hinunter zur Submillimeterwelle
  • GMTI, Änderungsdetektion und 3D-Szenenerfassung durch Interferometrie
  • Radarsendesignalerzeuger und Verfahren zur Radarsendesignalerzeugung patentiert (Patent: DE102010044134A1)

Veröffentlichung:

Palm, S. et al. (2018): Mobile Radar Mapping—Subcentimeter SAR Imaging of Roads, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 56, no. 11, pp. 6734-6746, Nov. 2018. DOI: 10.1109/TGRS.2018.2842643

Weiterführende Informationen: 

300-GHz-SAR-Messungen von Straßen und Fassaden

Photodetektoren für hochdynamische dreidimensionale Bildgebung – auch bei wechselnden Wetterverhältnissen

CSPAD-Detektor: Diese Photodetektoren vereinen hochdynamische dreidimensionale Bildgebung mit verlässlichen Algorithmen für den leistungsfähigen Einsatz auch bei wechselnden Wetterverhältnissen.
© Fraunhofer IMS
CSPAD-Detektor: Diese Photodetektoren vereinen hochdynamische dreidimensionale Bildgebung mit verlässlichen Algorithmen für den leistungsfähigen Einsatz auch bei wechselnden Wetterverhältnissen.

Moderne Fahrassistenzsysteme benötigen effiziente und verlässliche Sensorik. Autonome Fahrzeuge müssen ihr Umfeld absolut sicher erkennen. CSPAD-Detektoren vereinen hierzu hochsensitive dreidimensionale Bildgebung mit sicheren Algorithmen für den leistungsfähigen Einsatz auch bei wechselnden Wetterverhältnissen, z.B. für den Einsatz in LiDAR-Anwendungen.

  • Maximale Reichweiten auch bei hoher Sonnenlichtintensität und gleichzeitig geringen Systemkosten zu erreichen
  • Integration der SPAD-Detektoren in einem für die Automobilindustrie zertifizierten und für optoelektronische  Anwendungen optimierten 0,35 µm CMOS-Prozess
  • In die Pixel integrierte adaptive Photonkoinzidenzschaltung zur Hintergrundlichtunterdrückung

Kooperationen:

Veröffentlichungen: 

Ruskowski, J. et al. (2020): 64x48 pixel backside illuminated SPAD detector array for LiDAR applications;  SPIE Photonics West 2020, SPIE Opto; USA. DOI: 10.1117/12.2550634

Kalwa, L. et al. (2019): Wafer-Level-3D-Integrationsverfahren für hochsensitive optische Sensoren, 20. GMA/ITG Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019; Germany. DOI: 10.5162/sensoren2019/3.2.3

Weiterführende Informationen: 

Das technologische Spektrum für leistungsfähige CMOS Bildsensoren