SPIE Photonics West 2025

Auf der Messe erhalten die Besucher umfassende Informationen zur Heißviskosen Formgebung, einem innovativen Verfahren in der Mikro-Fertigung. Dieses Verfahren ermöglicht die präzise Herstellung von Mikrokomponenten durch das Erhitzen von viskosen Materialien, die dann in Formen gebracht werden. Besonders hervorzuheben ist ein neu entwickelter Prozess am Fraunhofer ISIT, der auf der heiß viskosen Abformung von Glas basiert. Mit Hilfe dieses Prozesses ist es möglich, Glaswafer mit hohen Aspektverhältnissen auf Waferebene so zu strukturieren, dass die guten optischen Eigenschaften erhalten bleiben.

Mit Hilfe dieser einzigartigen Technologie können erstmalig neue Bauelemente auf Waferebene aus Glas gefertigt werden, die den qualitativen Anforderungen der Optik genügen. So lassen sich Mikrolinsen, Reflektoren und speziell geformte optische Fenster in großer Stückzahl auf Waferebene ohne weitere mechanische Bearbeitung realisieren, was eine kostengünstige Massenfertigung mikrooptischer Bauelemente ermöglicht (Wafer mit vergoldeten Hohlspiegeln). In Kombination mit MEMS-Scannern und aktiven optischen Bauelementen ist dieses Herstellungsverfahren der Schlüssel zu hermetisch gekapselten MEMS-Bauelementen, die den hohen Anforderungen optischer Funktionalität genügen (MEMS-Spiegel mit schrägen Fenstern).

Besucher können sich auch über die spezifischen Schritte des Heißviskosen Formgebungsprozesses informieren, Anwendungsbeispiele in der Mikroelektronik und Halbleiterindustrie entdecken und aktuelle Forschungsprojekte sowie innovative Entwicklungen kennenlernen. Zudem werden Möglichkeiten zur Zusammenarbeit in Forschungsprojekten thematisiert, die für interessierte Partner von großem Interesse sein könnten.

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Lernen Sie auf der Messe unsere fortschrittlichen Gehäusetechnologien auf Waferebene kennen! Wir nutzen die Präzision von Halbleiter- und Mikrosystemtechnologien, um robuste und kompakte Gehäuse für Mikrosensoren, Aktuatoren und mikrooptische Komponenten zu realisieren.

Unser Team legt besonderen Wert auf die hermetische Verkappung und verwendet verschiedene Fügetechnologien, darunter Glaslote und Metalle. Unsere Gehäuse für mikrooptische Komponenten bieten optisch transparente Fensterflächen für den sichtbaren Bereich bis hin zum fernen Infrarot. Das Wafer-Level Packaging ist optimal für die Post-CMOS-Prozessierung von kundenspezifischen Wafern und findet Anwendung in Bereichen wie IR-Sensoren, Inertialsensoren, Magnetfeldsensoren und MOEMS-Bauteilen.

Besuchen Sie unseren Stand auf der Messe und erfahren Sie mehr über unsere Lösungen und Technologien! Wir freuen uns auf Ihren Besuch!

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Das Fraunhofer ISIT präsentiert in diesem Jahr neue Entwicklungen auf dem Gebiet der piezoelektrisch angetriebenen MEMS-Spiegel. Die Aktuation mit Hilfe von AlScN ermöglicht, aufgrund der materialspezifischen großen Antriebskraft und hoher Materialelastizität, bemerkenswerte Spiegelauslenkungen, hohe Frequenz sowohl im quasistatischen als auch im resonanten Betrieb. Weiterhin zeichnen sich die MEMS-Spiegel durch eine sehr gute Auslenkungs-Spannungs-Linearität und beeindruckende Langzeitstabilität aus.  Dank der großen Designflexibilität eignen sich die MEMS-Spiegel des Fraunhofer ISIT für den Einsatz in breiten Anwendungsfeldern, wie z.B.  in industriellen und Fahrzeug-LiDAR-Systemen, Quantencomputing und –sensorik, Spektroskopie oder der optischen Kommunikation.

Im Rahmen des BMWK-Projekts „MEMS-BORO“ wird ein MEMS-basiertes, miniaturisiertes Boroskop zur Inspektion von stark belasteten Bauteilen in Flugzeugtriebwerken entwickelt.  Die Integration einer 3D-LiDAR-Kamera in das Boroskop ermöglicht hierbei die Inspektion bisher unerreichter Bauteilbereiche. Die zu entwickelnde automatisierte Datenauswertung erkennt Defekte und kann diese klassifizieren, weshalb der Automatisierungsgrad des zurzeit noch vollständig manuell durchgeführten Prozesses der Triebwerksinspektion erheblich erhöht werden kann.

Dieses Jahr präsentieren wir den Demonstrator der MEMS-Boroskopeinheit erstmalig auf unserem Messestand der SPIE Photonics West.

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Das Fraunhofer ISIT entwickelt Sensoren, die auf der Modulation von akustischen Oberflächenwellen (SAWs) basieren. Diese Sensoren können zur Messung verschiedener physikalischer Phänomene eingesetzt werden: Neben der Massenabsorption können auch elastische, viskoelastische oder elektrische Effekte ausgenutzt werden. Dedizierte Funktionsschichten ermöglichen ein breites Anwendungsspektrum mit Druck-, Feuchte-, Elektrofeld-, Vibrations-, Gas-, Bio- oder Magnetfeld-/ Stromsensoren.

Die Besonderheit der SAW-Sensortechnologie am ISIT ist, dass sie nicht auf einkristallinen piezoelektrischen Substraten beruht und stattdessen in CMOS- und MEMS-kompatibler Siliziumtechnologie gefertigt werden. Möglich wird dies erst durch den Einsatz des leistungsstarken piezoelektrischen Dünnschichtmaterials AlScN. Weitere Vorteile sind neben der hohen Technologiekompatibilität eine höhere Prozessflexibilität hinsichtlich der Integration von Funktionsschichten, eine reduzierte Chipgröße sowie die Möglichkeit, verschiedene Sensoren auf einem Chip zu kombinieren.

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Das Fraunhofer ISIT entwickelt hochminiaturisierte piezoelektrische mikromechanische Ultraschallwandler (PMUTs) für eine Vielzahl von technischen Anwendungen, wie z. B. Abstandsmessungen, Gestenerkennung, haptisches Feedback oder medizinische Bildgebung. Je nach Zielfrequenz und Anwendung basiert das Konzept auf Aktuatoren oder Membranen aus den piezoelektrischen Hochleistungsmaterialien AlN, AlScN und PZT, die sehr hohe Schalldruckpegel sowie Empfindlichkeiten ermöglichen. Auf diese Weise lassen sich effiziente Ultraschallwandler mit Mittenfrequenzen von wenigen kHz bis zu mehreren hundert MHz realisieren. Die Herstellung mit Hilfe der Halbleitertechnologie ermöglicht dabei sowohl eine hohe Miniaturisierung als auch eine kosteneffiziente Produktion in hohen Stückzahlen.

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