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, wie 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.

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Wasserstoff in intelligenten Energiesystemen am Fraunhofer IISB

© Kurt Fuchs / Fraunhofer IISB

Am Fraunhofer IISB haben wir über die letzten zehn Jahre eine umfangreiche Wasserstoffinfrastruktur für Forschungsaktivitäten und Dienstleistungen für unsere Kunden aufgebaut.

Dabei bringen gleich mehrere unserer Abteilungen ihr Wissen in verschiedenen Anwendungsszenarien ein. Dies adressiert einerseits den Bereich der Mobilität, wie Automotive, Straßen- und Schienentransport, Luft- und Raumfahrt sowie Marine- und Unterwasseranwendungen. Zum anderen stehen stationäre Energiesysteme, beispielsweise für Netzstabilität, Peak Shaving bzw. Lastverschiebung in der Industrie, bis hin zu Zwischenspeicherung und Pufferung erneuerbarer Energien, im Fokus.  

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

News

 

Aluminium-Ionen-Batterien für stationäre Anwendungen

Konsortialprojekt ALBATROS entwickelt die Aluminium-Ionen-Technologie weiter.  

 

Konsortialprojekt iDev40: Europäische Halbleiterindustrie 4.0

IISB baut eigene Prototypen- und Kleinserienfertigung für kundenspezifische elektronische Bauelemente zu einer Industrie-4.0-Prozessumgebung aus.

 

Fraunhofer-Leitprojekt: Towards Zero Power Electronics (ZEPOWEL)

Projektabschluss: IISB entwickelt extrem kompakte Leistungswandler mit SiC- und GaN-Bauelementen.

 

Prof. Jörg Schulze ist neuer Leiter des Fraunhofer IISB

Am 1. September 2021 startet Prof. Dr.-Ing. Jörg Schulze als neuer Institutsleiter.

 

#innovationskunst

Mobilität der Zukunft: Luftfahrtelektronik-Experte Florian Hilpert beantwortet im Podcast verschiedenste Fragen zum Thema "Elektrisch Fliegen"  

Pressemeldungen

 

Veranstaltungen

 

Fraunhofer IISB: Leistungslektronische Systeme und Technologien (Video)

Strategische Projekte

 

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. 

 

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.

 

Fraunhofer-Leitprojekt "QMag"

Quantenmagnetometer für industrielle Applikationen

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