Newsletter 02/2023

Der weltweite Bedarf an drahtloser Datenbandbreite wächst rasant, insbesondere seit der Corona-Krise, und stellt bestehende Netzwerke vor Herausforderungen. Fraunhofer IIS/EAS ist aktiv an dem Projekt "InnoStar" beteiligt, das Lösungen und Technologien in Hochfrequenzbändern über 24 GHz, den sogenannten Millimeterwellen (mmWave), erforscht. Diese Technologien sind essenziell für zukünftige Anwendungen im Internet der Dinge (IoT), Industrie 4.0, automobiler Sicherheit (z. B. autonomes Fahren) und Telekommunikation (5G/6G).

Die teilnehmenden Partner stehen vor der Herausforderung, für neuartige mmWave-Anwendungen komplexe Systeme zu integrieren. Hierbei müssen strengere Anforderungen an Bandbreite, Performance und Leistung erfüllt werden. Aktuelle Architekturen und Tools stoßen im hohen GHz-Bereich an ihre Grenzen. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen neue Prozesse und Materialien eingeführt bzw. untersucht werden. Co-Design, Co-Integration und Skalierung spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Systemleistung und der Gesamtproduktionsausbeute. Daher ist eine enge Zusammenarbeit zwischen Komponentenherstellern, Systemintegratoren und Testunternehmen erforderlich, um die Komplexität in Bezug auf Kapazität , Kosten, Leistung, Ertrag und Zuverlässigkeit zu bewältigen. Zudem müssen neue, wiederverwendbare Schaltungsarchitekturen und Entwurfsmethoden erforscht werden, da bestehende Standard-Tools für Entwurfsautomatisierung (EDA) den Hochfrequenzbereich nicht abdecken.

Im Rahmen des Projekts bringt Fraunhofer IIS/EAS seine Expertise im Bereich des Packagings, des Komponentendesigns und der Entwicklung von Designtools ein. Besonderes Augenmerk liegt auf der Untersuchung von Entwurfsautomatisierung für das Co-Design von Chips und Packages mit Millimeterwellen. Durch den Einsatz neuer Simulations- und Designwerkzeuge sowie Messmethoden werden Demonstratoren entwickelt, die den Anforderungen von mmWave-Designs gerecht werden.