Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

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  • Publication
    A compact W-band LFMCW radar module with high accuracy and integrated signal processing
    ( 2015)
    Zech, C.
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    Hülsmann, A.
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    Schlechtweg, M.
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    Reinold, Steffen
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    Giers, Christof
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    Kleiner, Bernhard
    ;
    Georgi, L.
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    Kahle, R.
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    Becker, K.-F.
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    Ambacher, O.
    In this paper, a compact W-band radar module will be presented, design aspects will be discussed and some measurement results of the finally realized module will be shown. The module features an integrated signal generation, full signal processing and power distribution. The signal generation is based on a phase-locked loop, optimized for linear frequency-modulated continuous-wave operation. A digital signal processor also works as internal controller and pro-vides the digital interfaces. Due to the integrated power distribution, a single 7 to 15V power supply is necessary. In contrast to most state-of-the-art W-band systems using waveguides, a liquid crystal polymer based printed circuit board with integrated antenna and dielectric lens is used to realize a very compact module size of 42mm x 80mm x 27mm and low weight of 160 g. The total power consumption is 5 W, the radio frequency output power is 3dBm and the linear frequency modulated contimuous-wave radar bandwidth is 14 GHz. The evaluated distance measurement repeatability of the module is 5 ppm (5µm deviation per meter target distance).
  • Publication
    Selbstorganisierende Produktion - SOPRO
    ( 2012)
    Hohwieler, Eckhard
    ;
    Eggers, Achim
    ;
    Schallock, Burkhard
    ;
    Baumann, Michael
    ;
    Kraft, Manfred
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    Urban, Kamilla
    ;
    Niedermayer, Michael
    ;
    Schlenker, Dirk
    ;
    Schrank, Kai
    ;
    Patzlaff, Marcel
    ;
    Erdene-Ochir, Tuguldur
    ;
    Chemnitz, Moritz
  • Publication
    Highly integrated polymer-based technology platform for in-vitro diagnostics
    ( 2008)
    Otto, Thomas
    ;
    Nestler, Jörg
    ;
    Morschhauser, Andreas
    ;
    Schüller, Martin
    ;
    Geßner, T.
    ;
    Krissler, Jan
    ;
    Ebling, Frank
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    Wegener, Michael
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    Grzesiak, Andrzej
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    Burgard, Matthias
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    Brandenburg, Albrecht
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    Sulz, Gerd
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    Nebling, Eric
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    Hintsche, Rainer
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    Wirth, Ingo
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    Godlinski, Dirk
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    Tovar, Günter E.M.
    ;
    Weber, Achim
    ;
    Ehrentreich-Förster, Eva
    ;
    Gajovic-Eichelmann, Nenad
    ;
    Bier, Frank F.
    Systems for in-vitro diagnostics are of great interest especially in the point-of-care diagnostic market. Specialized integrated approaches have already been developed and successfully marketed, but were mainly focused on basic blood parameter determination. This paper describes a new, more flexible approach for an in-vitro diagnostic cartridge, which is able to hold different types of sensors (optical and electrochemical), integrated reagents as well as integrated microfluidic actuators. The platform will be capable of running both protein and nucleic acid analysis.
  • Publication
    Verbundprojekt "Industrieplattform Modulare Mikrosysteme MSTMASCH II"
    ( 2002)
    Zimmer, K.
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    Jam, A.K.
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    Schäfer, W.
    Mitglieder des industriellen Lenkungsausschusses im wissenschaftlichen Vorprojekt "Mikrosystemtechnik im Maschinen- und Anlagenbau" (BMBF-Vorhaben im Förderprogramm Mikrosystemtechnik) gründeten nach Projektabschluss die Nutzergruppe Mikrosystemtechnik im VDMA. Das Ziel der Nutzergruppe besteht in der industriellen Umsetzung des MST-Baukastens. Die Nutzergruppe umfasst aktiv mitwirkende Unternehmen, IZM, IPA und VDMA. Zwischenzeitlich gehören der Nutzergruppe 25 Mitglieder an. Die Industrieplattform "Modulare Mikrosysteme" setzt sich zum Ziel das Baukastensystem zu entwickeln und auf dem Markt einzuführen. Der Industrieplattform gehören sowohl Systemanwender, Systemhersteller als auch Bausteinhersteller an, so dass der Kundenregelkreis in diesem Gremium vollständig abgebildet werden kann. Aus den Zielen von Systemanwendern, Systemherstellern und Bausteinherstellern definiert sich für die Industrieplattform eine übergeordnete Gesamtzielsetzung - die begleitende Umsetzung des Baukastensystems und damit verbunden die Verfügbarkeit einer hinreichend großen Anzahl von modularen Bausteinen. Das Projektziel des Vorhabens ist die Überführung des Baukastensystems aus dem vorliegenden Konzeptstadium in am Markt verfügbare Produkte.
  • Publication
    Schulungsunterlagen zur Vermittlung der Grundlagen und anwendungsbezogenen Informationen des mikrotechnischen Baukastensystems
    ( 2002)
    Schünemann, M.
    ;
    Schüle, A.
    ;
    Jam, A.K.
    ;
    Luczak, F.
    Die Entwicklung der Halbleiterfertigung und der Mikroelektronik führte in den vergangenen Jahren zu einer atemberaubenden Steigerung der Computerleistung, die dank radikaler Fortschritte im Bereich der Molekularelektronik und der dazugehörigen Nanotechnik auch mittelfristig ungebremst scheint. Diese Steigerung der verfügbaren Rechenleistung hat revolutionäre Auswirkungen auf das gesamte Leben der Menschen, ihre Art zu produzieren, zu kommunizieren, zu konsumieren. Durch die Entwicklung der Nanotechnologie und die rasanten Fortschritte in der Computertechnik wird eine Welt erschlossen, die heute noch die Vorstellungskraft des Menschen sprengt. Deutschland ist ein Land des Maschinenbaus und der Feinwerktechnik. Herausragende Produkte im Maschinen- und Anlagenbau, in der Büro- und Kommunikationstechnik, in der Medizintechnik und in der Unterhaltungselektronik fanden lange Zeit weltweiten Absatz und führten zu einer starken Wettbewerbsposition deutscher Unternehmen. Durch das Verkennen der Einsatzpotentiale neuer Technologien, insbesondere der Mikroelektronik, sowie der fehlenden Risikobereitschaft, diese neue Technologien in bestehende und neue Produkte zu integrieren, gingen Märkte verloren, und die Besetzung neuer Märkte wurde versäumt. In der Kombination neuer Technologien mit den Fortschritten der Computertechnik und den traditionellen Stärken deutscher Unternehmen eröffnet sich die Möglichkeit, verlorenes Terrain zurückzugewinnen.
  • Publication
    A highly flexible design and production framework for modularized microelectromechanical systems
    ( 1998)
    Schünemann, M.
    ;
    Grosser, V.
    ;
    Leutenbauer, R.
    ;
    Bauer, G.
    ;
    Schäfer, W.
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    Reichl, H.
    A highly flexible modular design and production framework for microelectromechanical systems, suitable for midscale production at reasonable costs is introduced. The modular framework consists of a manufacturer set and an application kit. It allows for considerable reduction of design and production expenditure whilst retaining maximum technical flexibility. A novel vertical integration technique (TB2GA) for the realization of modular microelectromechanical systems is presented. Development and standardization of homogeneous mechanical, optical, information, power supply and media interfaces are discussed. The feasibility of the modular approach is demonstrated by the realization of modular microsystems combining TB2GA multimodule stacks, interfaces, plugs, and enclosure.
  • Publication
    Design and Application of Modular Microsystems
    ( 1998)
    Schünemann, M.
    ;
    Bauer, G.
    ;
    Schäfer, W.
    ;
    Leutenbauer, R.
    ;
    Grosser, V.
    ;
    Zoeppig, V.
    A highly flexible modular design and production framework for microsystems, suitable for mid-scale production at reasonable costs, was developed. Packaging and assembly of micromodules are discussed. It is shown that, under the given conditions, a vertical assembly concept using already packaged micromodules is the most appropriate choice. Furthermore, a design concept for modular microsystems is presented, which allows users not familiar with microstructuring technologies the design of application-adapted microsystems. The feasibility of the modular approach is demonstrated by the realization of a smart modular pressure sensor combining stackable micromodules, interfaces, plug, and enclosure.
  • Publication
    The Development of a Top-Bottom-BGA (TB-BGA)
    ( 1998)
    Leutenbauer, R.
    ;
    Grosser, V.
    ;
    Schünemann, M.
    ;
    Reichl, H.
    A "Top Bottom Ball Grid Array" (TB-GBA) is described, that takes advantage of existing BGA and CSP techniques, to create a new package for SCMs, MCMs, sensors and actuators. By using a pin-compatible BGA configuration at the bottom and the top of the carrier, a 3D stack assembly of several TB-BGAs is possible. As demonstrators ceramic TB-BGAs are actually developed as single chip modules (SCMs) and multichip modules (MCMs). They will be mounted as intelligent sensors bus interfaces in convetional sensor casings. A full operating 16-bit-processor-unit including microcontroller, SRAM, EEPROM, CAN bus interface, oscillator and SMD components will require a volume of only 1.2 cmü.
  • Publication
    Modularization of Microsystems and Standardization of Interfaces
    ( 1998)
    Schünemann, M.
    ;
    Bauer, G.
    ;
    Schäfer, W.
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    Leutenbauer, R.
    ;
    Grosser, V.
    ;
    Reichl, H.
    Smart sensors, actuators and control systems fitting into distributed control architectures have been identified as the main applications of microelectromechanical systems in industrial areas like machinery and plant manufacturing, production control, power systems, and home and building control. However, their present use is restricted by the insufficient availability of customer-adapted microsystems in medium-scale units at market-acceptable cost. A flexible modular design and production framework for microelectromechanical systems allows for the distributed design and production of MEMS modules. The modular approach enables the economically efficient design and medium-scale production of customer-adapted smart microsystems. Since the definition of interfaces between the system has to be precise and complete, the initialization of a standardization process is indispensable.