Intelligente Energiesysteme

Leistungselektronik-Systeme für alle Ebenen des Stromnetzes, wie lokale Gleichstrom-Mikronetze sowie zur Integration elektrischer Speicher und erneuerbarer Energien in das bestehende Stromnetze.

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Energietechnik

Überwachung, Kopplung und Management von elektrischen und nichtelektrischen Energiequellen sowie Entwicklung der notwendigen Schnittstellen zur Einführung einer auf erneuerbaren Energien beruhenden Infrastruktur.

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Fahrzeugelektronik

Kompakte und zuverlässige Leistungselektronik-Systeme für jede Art von Fahrzeug – inklusive Elektroantrieben, Batteriesystemen und Ladeinfrastrukturen für Elektroautos, Luft- und Schiffsverkehr.

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AVT & Zuverlässigkeit

Neue Methoden und Materialien für die Aufbau- und Verbindungstechnik, Kühlung, Lebensdauer- und Fehleranalysen sowie Zuverlässigkeitstest, Verbindungstechnologien und neue Designs für den Modulaufbau.

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Bauelemente

Kundenspezifische aktive und passive elektronische Bauelemente auf Silizium- und Siliziumkarbid für Anwendungen in Leistungselektronik und Mikroelektronik, Sensoren, neue Bauteilkonzepte sowie Entwicklung kosteneffizienter Prozesse.

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Technologie & Fertigung

Halbleitertechnologie-Linien, Reinrauminfrastruktur, Si- und SiC-Metrologie für maßgeschneiderte, individuell angepasste Prozesse und Prototypen, Nanotechniken sowie Partikel- und Dünnfilm-Systeme.

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Materialien

Geräte und Prozesse zur Herstellung kristalliner Substrate und Schichten, von Wide-Bandgap-Halbleitern (z.B. SiC, GaN), sowie Materialien für optische Anwendungen, Detektoren und Energietechnologie.

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Modellierung und künstliche Intelligenz

Physikalische Modelle, Simulationsprogramme und Optimierer, u.a. für Halbleiterprozesse und -bauelemente oder leistungselektronische Systeme

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News & Pressemeldungen

Die neuesten Publikationen sowie News, Pressemeldungen und aktuelle Events des Fraunhofer IISB.

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Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – FMD

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Fraunhofer IISB – Leistungselektronische Lösungen für Wandlung, Übertragung und Speicherung elektrischer Energie

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB führt angewandte Forschung und Entwicklung im Bereich leistungselektronischer Systeme durch, etwa für Elektromobilität, Luftfahrt, Industrie 4.0, Stromnetze oder auch Energietechnologie. Dabei deckt das Institut auf einzigartige Art und Weise die gesamte Wertschöpfungskette ab – vom Grundmaterial bis hin zum kompletten leistungselektronischen System.


Das IISB forscht für Auftraggeber aus der Industrie wie auch im Rahmen von öffentlich geförderten Projekten. Als eine der führenden Forschungseinrichtungen im Bereich Leistungselektronik hat sich das Institut das Ziel gesetzt, seinen Industriepartnern mit umfassendem Know-How den Rücken zu stärken und neue technologische Maßstäbe zu setzen.


Halbleiter & Leistungselektronik


Auf seinen beiden Geschäftsfeldern Halbleitertechnologie und Leistungselektronik liefert das IISB innovative Ansätze und maßgeschneiderte Lösungen für:


•    Materialentwicklung
•    Halbleitertechnologie und -fertigung
•    Elektronische Bauelemente
•    Aufbau- und Verbindungstechnik & Zuverlässigkeit
•    Fahrzeugleistungselektronik
•    Energieelektronik und Energieversorgungssysteme


Ergänzt wird dieses Spektrum durch weitere, breit angelegte Aktivitäten, beispielsweise Tests zu Lebensdauer und Zuverlässigkeit, numerische Simulation, elektrische Charakterisierung sowie spezielle Messtechnik.


Neben der klassischen Siliziumtechnologie ist das IISB auch auf Halbleiter mit großer Bandlücke ausgerichtet, insbesondere Siliziumkarbid. Für die Verarbeitung von SiC verfügt das Institut über die komplette technologische Prozesskette, beginnend bei den Materialwissenschaften über Bauelemente und Module bis hin zur Integration in hocheffiziente leistungselektronische Systeme.

Fraunhofer IISB: Leistungslektronische Systeme und Technologien

Leistungselektronische Systeme

 

Intelligente
Energiesysteme

Leistungselektronische Systeme, z.B. Hochspannungsgleichstromübertragung (HVDC), lokale Gleichstromnetze oder auch Integration elektrischer Speicher und erneuerbarer Energien in bestehende Stromnetze.

 

Energietechnik

Überwachung, Kopplung und Management ( nicht-)elektrischer Energiequellen sowie Entwicklung der notwendigen Schnittstellen zur Einführung einer auf erneuerbaren Energien beruhenden Infrastruktur.  

 

Fahrzeugelektronik

Effiziente, kompakte und zuverlässige Leistungselektronik-Systeme – inklusive Elektroantrieben, Batteriesystemen und Ladeinfrastrukturen für Elektroautos sowie für Anwendungen im Luft- und Schiffsverkehr.

 

AVT & Zuverlässigkeit

Neue Methoden und Materialien für die Aufbau- und Verbindungstechnik, Kühlung, Lebensdauer- und Fehleranalysen sowie Zuverlässigkeitstest, Verbindungstechnologien und neue Designs für den Modulaufbau.

Halbleitertechnologie

 

Materialien

FuE-Leistungen auf folgenden Gebieten: Herstellung von Halbleiterkristallen, -substraten und Epitaxieschichten; Prozessierung von Testbauelementen; Korrelation von Materialdefekten und Bauelementeigenschaften.

 

Technologie & Fertigung

Halbleitertechnologie, Reinraum-Infrastruktur, Si- und SiC-Metrologie für individuell angepasste Prozesse und Prototypen, Nanotechniken sowie Partikel- und Dünnfilm-Systeme.

 

Bauelemente

Maßgefertigte Bauelemente auf Silizium- und Siliziumkarbid für Anwendungen in der Leistungs- und Mikroelektronik. Zudem neue Sensoren und Bauteilkonzepte sowie kosteneffiziente Prozessentwicklung.

 

Modellierung und künstliche Intelligenz

Physikalische Modelle, Simulationsprogramme und Optimierer, u.a. für Halbleiterprozesse und -bauelemente oder leistungselektronische Systeme

Services auf Industriebene

Das IISB verfügt über erstklassig ausgestattete Laborinfrastruktur. Dazu gehören u.a. Reinräume für Halbleitertechnologie und Aufbau- und Verbindungstechnik, Kristallzüchtungs- und Elektroniklabore, ein Testzentrum für Elektrofahrzeuge, ein Anwendungszentrum für Gleichstromtechnik sowie energietechnische Einrichtungen. Auf dieser Basis liefert das IISB maßgeschneiderte Lösungen für die individuellen Anforderungen unserer Kunden.

Maßgeschneiderte SiC-Lösungen

SiC-Services

 

Prototyp-Fertigung

π-Fab


 

Industrie 4.0

Dr. Production


Fahrzeugelektronik

Testzentrum

 

News

 

Energiesysteme neu denken

Das IISB integrierte ein Blockheizkraftwerk mit einem Warmwasserspeicher und einem Batteriesystem. Eine optimierte Steuerung kann mit dem BHKW eine Lastspitzenreduktion von 20% realisieren.

 

Ideas for the future of electric driving

For the tenth time now, the DRIVE-E program offers students insights into the wide variety of electric mobility. Four young talents were honored with the DRIVE-E Study Awards.

Pressemeldungen

 

Veranstaltungen

 

Toward Zero Power Electronics

Im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojektes Toward Zero Power Electronics (ZEPOWEL) arbeitet das Fraunhofer IISB an neuartigen direktgekühlten Leistungsmodulen mit geringsten Schalt- und Durchlassverlusten.

Die neuentwickelten Module sind die Basis für einen intelligenten, kognitiven Gleichspannungs-Leistungswandler für Industrie-4.0-Anwendungen.

Mit diesem so genannten „Smart Fabrication“-Demonstrator lassen sich neuartige Gleichspannungsnetze für den Industrieeinsatz realisieren.

Die ins Internet of Things eingebundenen Wandler steuern den Energiefluss zwischen unterschiedlichen Energiequellen, Energiespeichern sowie Verbrauchern und sorgen für ein stabiles Versorgungsnetz.

Quantenmagnetometer für industrielle Applikationen

Im Leitprojekt »Quantenmagnetometrie« (QMag) der Fraunhofer-Gesellschaft soll die Quantenmagnetometrie aus dem universitären Forschungsumfeld in konkrete industrielle Anwendungen überführt werden. Ziel ist, Magnetometer mit hoher Ortsauflösung und hoher Sensitivität zu entwickeln und diese dann beispielsweise bei der Fehleranalyse nanoelektronischer Schaltungen, zum Nachweis verdeckter Materialrisse oder zur Realisierung besonders kompakter Kernspintomographen zu erproben und zu etablieren.

Unter Koordination des Fraunhofer IAF arbeitet das Fraunhofer IISB gemeinsam mit dem Fraunhofer IPM, IWM, IMM, CAP an der Entwicklung solch hochintegrierter und bildgebenden Quantenmagnetometer mit höchster Ortsauflösung und optimierter Empfindlichkeit.

Innerhalb von »QMag« ist das Fraunhofer IISB zuständig für die Erzeugung von sogenannten NV-Zentren (Stickstoff-Leerstellen-Komplexe) in Diamant durch die Schaffung von Kohlenstoffvakanzen und Einbringung von Stickstoff-Atomen. Ein NV-Zentrum entsteht, wenn zwei benachbarte Kohlenstoff-Atome entfernt werden und eines durch ein Stickstoffatom ersetzt wird, wodurch in die Leerstelle des anderen das überschüssige Elektron des Stickstoffatoms hineinfällt. Dieses Elektron besitzt ein magnetisches Moment, welches nach seiner Orientierung als Tastmagnet für das nachzuweisende magnetische Feld genutzt werden kann.

© Fraunhofer IAF

 

Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)

Das Fraunhofer IISB ist Partner der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD).

 

Leistungszentrum
Elektroniksysteme (LZE)

Eine Kooperation der Fraunhofer Gesellschaft, mit dem IIS und IISB, der Friedrich-Alexander Universität sowie weiteren Partnern aus  Forschung und Industrie. 

 

IISB-AKTUELL

Mit vier Ausgaben im Jahr informiert IISB-AKTUELL über Neuigkeiten aus dem Fraunhofer IISB.  

 

Fraunhofer IISB -
Broschüre

Wissenswertes zum Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB kompakt aus einer Hand.