Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)

Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) als Treiber für Transformation und Innovation

Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) bündelt das Know-how und die technologische Infrastruktur ihrer 15 kooperierenden Institute aus Fraunhofer-Gesellschaft und Leibniz-Gemeinschaft über ganz Deutschland hinweg. Sie bietet wissenschaftlich exzellente, anwendungsorientierte Technologien und Systemlösungen für eine zukunftsträchtige Mikroelektronik und leistet somit einen entscheidenden Beitrag zur technologischen Resilienz Deutschlands und Europas. Das Fraunhofer IPMS ist eines der in der FMD kooperierenden Institute.

Chiplet-Innovationen für Europa: APECS-Pilotlinie im Rahmen des EU Chips Acts gestartet

Die Ende 2024 gestartete Pilotlinie für »Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems«, kurz APECS, ist ein wichtiger Baustein des EU Chips Acts, um Chiplet-Innovationen voranzutreiben und die Forschungs- und Fertigungskapazitäten für Halbleiter in Europa zu erhöhen. Die in der FMD kooperierenden Institute arbeiten eng mit weiteren europäischen Partnern am Aufbau der APECS-Pilotlinie und leisten damit maßgeblich einen Beitrag, Europas technologische Resilienz zu stärken und somit auch die globale Wettbewerbsfähigkeit in der Halbleiterindustrie zu steigern.

 Sowohl großen Industrieunternehmen als auch KMU und Start-ups wird die Pilotlinie einen niederschwelligen Zugang zu Cutting Edge-Technologien ermöglichen und für sichere, resiliente Halbleiterwertschöpfungsketten sorgen. APECS wird durch Chips Joint Undertaking und durch nationale Förderungen von Belgien, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Österreich, Portugal und Spanien im Rahmen der »Chips for Europe« Initiative kofinanziert. Die Gesamtfinanzierung für die APECS-Pilotlinie beläuft sich auf 730 Millionen Euro über 4,5 Jahre.

Das Fraunhofer IPMS spielt eine entscheidende Rolle in der APECS-Pilotlinie und treibt die Chiplet-Entwicklung und Integrationstechnologie voran. Wir entwickeln innovative Systemarchitekturen für Computing, künstliche Intelligenz und MEMS-Sensoren/Aktoren. Zudem arbeiten wir an neuen Chiplet-Integrationstechnologien auf 200- und 300 mm-Wafern, einschließlich 3D-Stapeln und 2,5D-Wafer-Level-Integration. Ein Hauptbestandteil ist die quasimonolithische Integration (QMI), die neue Maßstäbe in der Chiplet-Integration setzen wird. Außerdem beschäftigen wir uns mit der funktionalen Sicherheit beim Entwurf integrierter Schaltungen und erarbeiten Design-Flows für die Modellierung von IP-Cores, die wir an unseren RISC-V und TSN IP Cores implementieren.

Mit regelmäßigen Events im Rahmen der institutsübergreifenden Großprojekte wie »Green ICT @ FMD« (Kompetenzzentrum für eine ressourcenbewusste Informations- und Kommunikationstechnik IKT) oder »FMD-QNC« (»Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland – Module Quanten- und neuromorphes Computing«) bringt die FMD wichtige Stakeholder zusammen, um die künftigen Herausforderungen der Elektronikforschung gemeinsam anzugehen und entscheidende Entwicklungsimpulse für die Technologie von Morgen zu geben. Am Fraunhofer IPMS sind wir der Koordinator für Hub 3 - Ressourcen-optimierte Elektronikproduktion. Unser 200mm Reinraum sowie der 300mm Reinraum werden als Referenzen zur Evaluierung von Verbesserungsaßnahmen in der Elektronikproduktion herangezogen.

Green ICT Connect: Im Oktober 2024 fand die zweite Fachkonferenz zu nachhaltigen Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) statt; derzeit ist die nächste Konferenz in Planung. Die Green ICT Connect ist eine Schlüsselveranstaltung für den Austausch und die Vernetzung von Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, bei der durch gezielte Diskussionen und Präsentationen nachhaltige Mikroelektronik bewusst gefördert wird und innovative Ansätze und Technologien im Fokus stehen. Besonders kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) soll damit das Angebot des Kompetenzzentrums »Green ICT @ FMD« nähergebracht werden. Wir als Fraunhofer IPMS nehmen regelmäßig an der Konferenz teil und präsentieren unsere neusten Ergebnisse.

QNC Summit und FMD Innovation Day: Die erste Fachkonferenz zum Thema Quanten- und neuromorphes Computing (QNC) fand im April 2024 statt. Auch der FMD Innovation Day 2024 hatte das Thema QNC als Schwerpunkt. Beide Veranstaltungen boten Expertinnen und Experten aus Forschung, Wirtschaft und Politik ein Forum, um sich plattformübergreifend über Hardwareentwicklungen im Bereich QNC auszutauschen und wissenschaftliche und technologische Herausforderungen zu definieren sowie Synergien im Bereich der Enabling-Technologien zu identifizieren und sich zu vernetzen. Wir forschen sowohl im Bereich Quanten- als auch neuromorphic Computing.

Neben den technologischen Angeboten, unterschiedlichen Kooperationsmöglichkeiten und der Koordination großer Verbundprojekte bietet die FMD zudem Formate und Förderprogramme für Studierende, Berufseinsteiger:innen, Start-ups, KMU und Forschungsgruppen an.

Green ICT Award: Der Studienpreis – der bereits mehrfach verliehen worden ist – wird im Rahmen des Kompetenzzentrums »Green ICT @ FMD« vergeben, um herausragende Bachelor- und Masterabschlussarbeiten zu ressourcenschonender Informations- und Kommunikationstechnologie auszuzeichnen.

Green ICT Camp: Das ist eine einwöchige Studierendenakademie, die 2024 etabliert wurde und im September 2025 am Fraunhofer IPMS in Dresden stattfindet, um den studentischen Nachwuchs im Bereich nachhaltiger Mikroelektronik zu begeistern, zu sensibilisieren und zu vernetzen.

(Deep Tech) Accelerators: Die 2022 ins Leben gerufenen Programme »Green ICT Space« und »QNC Space« innerhalb der Projekte Green ICT @ FMD und FMD-QNC haben verschiedene Institutionen für ressourcenschonende bzw. Enabling-Technologien zusammengebracht und laufen noch bis zum jeweiligen Projektende. Im Fokus steht die Förderung von Start-ups, Forschungsgruppen und KMU.

Forschen. Vernetzen. Vorankommen! Frauen gestalten die Mikroelektronik von morgen: Die FMD unterstützt die Förderung von Wissenschaftlerinnen in der Mikroelektronikbranche und macht sich stark, das Bewusstsein für die Bedeutung von Chancengleichheit in der Mikroelektronik zu schärfen und berufliche Herausforderungen kollektiv anzugehen.

Ein Beitrag dafür ist das Wissenschaftlerinnen-Frühstück, eine ideale Gelegenheit für Studentinnen, Berufseinsteigerinnen und (angehende) Wissenschaftlerinnen, sich zu vernetzen und von erfahrenen weiblichen Role-Models aus Wissenschaft und Industrie zu lernen. In einem lockeren Rahmen gibt es spannende Impulsvorträge, eine Q&A-Session und die Möglichkeit, sich mit anderen Frauen aus der Mikroelektronik-Branche auszutauschen.