Wirtschaftsstaatssekretär Dr. Patrick Rapp bezoekt het Hahn-Schickard-instituut voor microfabricagetechnologie in Stuttgart

Productielijn Cleanroom (Claudia Feith, Hahn-Schickard)

(v. l. n. r.: Dr. Simon Thiele, CTO, Printoptix GmbH; Stefan Wagner, Gruppenleiter Präzisionswerkzeugbau + Kunststofftechnik, Hahn-Schickard; Dr. Karl-Peter Fritz, Institutsleiter Hahn-Schickard; Dr. Wolfgang Eberhardt, Bereichsleiter Technologie, Hahn-Schickard; Dr. Patrick Rapp, Staatssekretär Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg; Jennifer Mazat, Referat 33 Automobil- und Produktionsindustrie, Logistik, Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg; Prof. Dr. André Zimmermann, Institutsleiter Hahn-Schickard und IFM der Universität Stuttgart; Dr. Tobias Grözinger, PCB based AIT, Packaging (CR/APT3), Robert Bosch GmbH; Simon Petillon, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Lasertechnik, Hahn-Schickard)

De directeuren van het instituut Prof. Dr. André Zimmermann en Dr. Karl-Peter Fritz verwelkomden staatssecretaris Dr. Patrick Rapp van het Ministerie van Economie, Arbeid en Toerisme Baden-Württemberg. Dr. Rapp had een ontmoeting met wetenschappelijke medewerkers en industriële partners van het instituut om te discussiëren over de actuele uitdagingen in het Duitse onderzoekslandschap.

“Innovatieve ontwikkelingen in de microsysteemtechniek zijn een belangrijke drijfveer voor de concurrentiekracht van onze bedrijven in belangrijke toekomstige markten. Het Hahn-Schickard-instituut voor Microbouwtechniek heeft me zeer onder de indruk gemaakt door zijn nauwe integratie van onderzoek en toepassing tot en met de ontwikkeling van marktklare producten,” aldus staatssecretaris Dr. Patrick Rapp na zijn bezoek aan Hahn-Schickard in Stuttgart.

Rol van Hahn-Schickard Stuttgart in het Baden-Württembergse innovatiesysteem

Hahn-Schickard beschouwt zichzelf als de leidende niet-universitaire onderzoeksinstelling voor microsysteemtechniek in Baden-Württemberg. In Stuttgart ligt de focus op de opbouw- en verbindingstechniek (AVT) voor krachtige microsystemen, die in deze holistische vorm slechts door enkele onderzoeksinstellingen in Europa worden aangepakt. Het instituut richt zich op de toekomstmarkten medische technologie (sensoriek voor patiënten), lucht- en ruimtevaart (commercialisering van de ruimtevaart), industriële sensoriek en hoogfrequentsystemen.

Opbouw- en verbindingstechniek (AVT) is de sleutel tot miniaturisatie en functietoevoeging in de micro-elektronica. Door AVT worden de afmetingen, het gewicht, de systeplevering, de betrouwbaarheid, de levensduur en de productiekosten van slimme systemen aanzienlijk beïnvloed. Hand in hand met de voortschrijdende miniaturisering in de halfgeleidertechnologie levert AVT een belangrijke bijdrage aan de toenemende functietoevoeging van microsystemen. Moderne systemen combineren de integratiemogelijkheden van halfgeleidertechniek en AVT.

Wetenschappelijke kernpunten aan de hand van productie- en medische technologie

Aan de hand van productie- en medische technologie lichtten de wetenschappers de stand van het onderzoek toe en presenteerden ze de aanwezige apparatuur voor de industrie.

Vooruitgang in de schaalbaarheid van hoogcomplexe optische structuren

Minimaal invasieve en gepersonaliseerde benaderingen in de geneeskunde tillen de medische zorg naar een nieuw niveau. De medische technologie biedt spannende innovaties en opent nieuwe behandelmethoden voor talloze indicaties.

Micro-optieken spelen een cruciale rol in moderne sensoriek en fotonica. Vooral in de medische technologie maken ze innovatieve toepassingen mogelijk, van minimaal invasieve diagnostiek tot hoogcomplexe optische systemen. Terwijl twee-foton-lithografie de productie van complexe micro-optische ontwerpen heeft getransformeerd, werden ter plaatse ook verschillende mogelijkheden voor het opschalen van deze technologie besproken met Dr. Rapp.

De Printoptix GmbH, een start-up uit Stuttgart, is een voorloper in de productie van hoogprecisie twee-foton-lithografie-optieken in grote aantallen. De nauwe samenwerking tussen wetenschap en industrie maakt structuren en ontwerpen mogelijk die met conventionele productiemethoden niet realiseerbaar zouden zijn. Dit opent de weg voor kostenefficiënte, schaalbare productie van micro-optieken en verbindt prototyping met industriële productie.

Ook Hahn-Schickard werkt aan de ontwikkeling van een schaalbare seriematige productie van spuitgegoten micro-lenzen en micro-lensarrays voor industriële en medische toepassingen. Hoogprecisie-structureringstechnieken zoals twee-foton-lithografie spelen hierbij een centrale rol en vormen de basis voor innovatieve, toekomstgerichte optische technologieën.

Productietechnologieën aan de hand van vermogenselektronica en HF-packages

Moderne productietechnologieën zijn van groot belang voor de industrie. Ze vormen de motor van intelligente productie en zijn daarmee een cruciale factor voor de concurrentiekracht van de industriële fabricage. Dr. Rapp kreeg inzicht in de aanwezige precisiegereedschapsbouw en de productie van chip-packages in de cleanroom.

Vermogenselektronica

Vermogenselektronica is een cross-technology die in bijna alle toepassingen wordt gebruikt die omgaan met elektrische energie. Daarom is de rol van vermogenselektronica van groot belang in het licht van maatschappelijke megatrends zoals energie-efficiëntie, het gebruik van hernieuwbare energie, slimme netwerken, robotica en elektrisch vervoer.

Vermogenselektronica regelt en converteert elektrische energie. Ze voorziet elektrische en elektromechanische componenten precies op het juiste moment van de juiste kracht. Efficiënte oplossingen zorgen er bovendien voor dat apparaten en installaties met minimale verliezen kunnen worden bedreven. Een voorbeeld hiervan is de aandrijving van een elektrische auto in een wisselmotor. Hier moet de gelijkstroom van de batterij worden omgezet in een passende wisselstroom. Hahn-Schickard onderzoekt hiervoor nieuwe schakelingstransporteurs voor vermogenselektronica. De belangrijkste voordelen zijn onder meer een lage thermische weerstand, wat hoge vermogens- en integratiedichtheden, miniaturisatie en een lange levensduur mogelijk maakt. Andere voordelen liggen in de vermindering van productie- en materiaalkosten door nieuwe integratietechnieken.

HF-packages

De hoogfrequente techniek (HF) is een sleuteltechnologie voor talrijke sectoren en speelt vooral in Baden-Württemberg een belangrijke rol bij de verdere ontwikkeling van elektrisch vervoer en autonoom rijden, evenals in groeisectoren zoals lucht- en ruimtevaart en medische technologie. Gestandaardiseerde packaging-technologieën stoten op grenzen bij toenemende frequenties in HF- en radartechniek, waardoor nieuwe oplossingen noodzakelijk worden. Innovatieve 3D-packagingoplossingen op basis van driedimensionaal gestructureerde schakelingstransporteurs maken de opbouw mogelijk van geïntegreerde, gerichte antennes voor steeds kleinere en krachtigere systemen.

Overdracht van onderzoeksresultaten naar de industrie – de volledige procesketen uit één hand

Onder het motto "Visions to Products" staat Hahn-Schickard al vele jaren voor succesvolle technologische overdracht van onderzoeksresultaten naar bedrijven. In de Foundry bieden wij een breed scala aan compatibele individuele processen voor opbouw- en verbindingstechniek uit één hand aan. Deze kunnen voor de verpakking en systeemintegratie van sensoren op maat worden gecombineerd. Het portfolio omvat de volledige procesketen van ontwerp, basislichaamproductie (spuitgieten of additieve productie), oppervlakte-structurering, metallisering tot 3D-assemblage en verpakking.

Tot slot benadrukte instituutsleider Dr. Karl-Peter Fritz: “Het motto ‘Visions to Products’ is voor ons zowel een stimulans als een verplichting. Pas wanneer creatieve ideeën hebben geleid tot hoogwaardige en betrouwbare producten voor de binnenlandse industrie, hebben we ons onderzoeksdoel bereikt.”