Pilotfertigung

Das Fraunhofer IPMS bietet seinen Kunden die Pilotfertigung von MEMS und MOEMS im Anschluss an Entwicklungsprojekte an. Nachfolgend finden Sie einige Anwendungsbeispiele:

Barcode-Scanner

Barcode-Scanner.
© Fraunhofer IPMS
Barcode-Scanner.

Mikroscannerspiegel zeichnen sich gegenüber herkömmlichen Systemen durch ihren geringen elektrischen Leistungsbedarf, ihre kompakte Bauweise und ihre hohe Funktionssicherheit aus. Mit der Entwicklung eines stabilen Fertigungsprozesses für Mikroscannerspiegel hat das Fraunhofer IPMS die Grundlage für die Herstellung einer neuen Generation von Strichcodelesegeräten geschaffen. Unsere Leistungen für unseren Kunden umfassen die Designanpassung, kostengünstige Herstellung erster serienreifer MEMS-Scanner, Vorbereitung des Prozess-Transfers zu einer geeigneten Foundry, Entwicklung des Ansteuerverfahrens und der Aufbau- und Verbindungstechnik sowie die Entwicklung und Durchführung von Zuverlässigkeitsuntersuchungen.

Die »Nagelprobe« für den komplexen Herstellungsprozess ist die Ausbeute der mechanisch schwingenden Komponenten (mechanical yield). Dazu wurden elektrisch-optische Testmethoden entwickelt, die eine 100% Prüfung der Scannerspiegel auf Waferniveau ermöglichen. Die Testmethode wurde in einem automatischen Testsystem realisiert.

Resonante Microscanner

Mikrospiegelarrays als programmierbare Maske

Spiegelarray mit 1 Mio. Einzelspiegeln
© Fraunhofer IPMS
Spiegelarray mit 1 Mio. Einzelspiegeln.

Die Entwicklung der Mikrospiegelarrays als programmierbare Maske für Maskenbelichtungsanlagen wird am Fraunhofer IPMS im Auftrag der Firma Micronic Mydata, Schweden durchgeführt. Neben der Weiterentwicklung der Produkte liegt der Fokus auf der Kleinserienlieferung von qualifizierten Bauelementen. Diese qualifizierten Bauelemente umfassen 1 Million Kippspiegel mit Einzelspiegelabmessungen von 16 µm × 16 µm, die Bildwiederholrate liegt bei 2 kHz. Die Bauelemente kommen in hochauflösenden Maskenschreibern der SIGMA-Serie der Firma Mycronic zum Einsatz.

Parallel zu den Lieferaktivitäten arbeitet das Fraunhofer IPMS an der Entwicklung von Spiegeltechnologien für zukünftige Anwendungen mit noch höheren Bauelementeanforderungen. Es wurden erfolgreich Waferbondtechnologien untersucht, die es ermöglichen, auch einkristallines Silizium als Aktormaterial zu verwenden. Die mechanischen Eigenschaften dieses Materials übertreffen die der derzeit verwendeten Aluminiumlegierungen signifikant. Erste mit Si-Spiegeln ausgestattete Demonstratorbauelemente zeigen darüber hinaus vielversprechende Spiegelplanaritäten. Eine der größten Herausforderungen dieser neuen Technologie wird liegt darin, die notwendigen technologischen Prozesse zur Produktionstauglichkeit zu bringen. Hierbei sind die beachtlichen Chipabmessungen von 15 mm × 38 mm in Kombination mit den komplexen Waferbondprozessen zu berücksichtigen.

Flächenlichtmodulatoren

Drucksensoren für Automobile

Wafer mit Drucksensoren
© Fraunhofer IPMS
Wafer mit Drucksensoren.

Mikrosysteme wie Drucksensoren für die Drucküberwachung von Luft- und Hydrauliksystemen und Beschleunigungssensoren für Airbags sind heute fester Bestandteil eines jeden Automobils. Denn sie verringern das Gewicht bei gleichzeitiger Erhöhung der Funktionalität und/oder Sicherheit.

Das Fraunhofer IPMS hat in Zusammenarbeit mit dem französischen Automobilzulieferer SAGEM einen Prozess zur Herstellung von piezoresistiven Drucksensoren für Hydrauliksysteme entwickelt, der hohe Ausfallsicherheit bei gleichzeitig geringen Kosten gewährleistet. Der Prozess konnte erfolgreich in die Fertigung überführt werden und wird bei Stückzahlen im Bereich von 300 - 500 Tausend Stück pro Jahr bei führenden französischen Automobilherstellern eingesetzt. Das Fraunhofer IPMS ist hierbei Single-Source Hersteller und wurde bereits mehrfach erfolgreich durch die Qualitätssicherung des Kunden auditiert.

Differenz-Drucksensor-Technologie

End-of-Line Standardsubstrate zur Charakterisierung von organischen Halbleitermaterialien

OFET Chips (Vergrößerung: Einzeltransistor)
© Fraunhofer IPMS
OFET Chips (Vergrößerung: Einzeltransistor).

Organische Elektronik gilt seit einigen Jahren als Schlüsselbegriff für einen neuen Typ von Anwendungen, die auf der Basis von organischen Halbleitern und weiteren einfach zu verarbeitenden Materialien realisiert werden. Typisch für diese neue Materialklasse sind Niedrigtemperaturprozesse und die großflächige Abscheidung und Strukturierung mittels verschiedenster Coating- und Druckverfahren. Die aktiven Halbleitermaterialien bestimmen dabei wesentlich die Performance des Gesamtsystems. Deshalb ist eine einfache und zuverlässige elektronische Charakterisierung dieser Halbleiter eine unabdingbare Voraussetzung nicht nur für die Materialentwicklung in den Laboratorien der organischen Chemiker, sondern auch für Prozessentwickler und Schaltungsdesigner.

Für die Materialanalyse im Bereich organischer Halbleiter stellt das Fraunhofer IPMS standardisierte Einzeltransistor-Strukturen in bottom-gate Architektur zur Verfügung. Diese Substrate für organische Feldeffekttransistoren (OFET) werden auf Silizium-Wafern mit thermischem Siliziumdioxid (SiO2) als ganzflächiges Dielektrikum und Goldelektroden in Lift-off-Technologie im Reinraum des Fraunhofer IPMS hergestellt.

End-of-Line-Standardsubstrate zur Charakterisierung von organischen Halbleitermaterialien