Innovative Kooperationsprojekte
Das Förderprogramm „Elektronische Systeme“ unterstützt gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte von
- mehreren Unternehmen
- oder Unternehmen mit Forschungseinrichtungen.
Die Projekte orientieren sich an konkreten industriellen Anwendungen. Die zu erforschenden Technologien zeichnen sich durch ein erhebliches technisches Risiko aus. Erwartet werden Lösungsvorschläge, die den derzeitigen Stand der Technik deutlich übertreffen und nach Projektende in konkrete Produkte münden, die von den beteiligten Unternehmen vermarktet werden.
Themengebiete
Die Förderung umfasst folgende Themenbereiche:
- Mikro- und Nanoelektronik
- Optoelektronik
- Leistungselektronik
- Mikrosysteme
- Mechatronische Systeme
- Entwurf komplexer elektronischer und IT-Systeme
- Sensorik, Aktorik
- Systemintegration
- Mess-, Steuer- und Regelungstechnik
- Fertigungstechnologien für elektronische Systeme
- Entwicklung von elektronischen Geräten und Baugruppen
- Quantentechnologie
Erfasst sind auch Querschnittsthemen wie Sicherheit, Zuverlässigkeit, Robustheit, Verfahren zur Qualitätssicherung, Funktions- und Einsatztests elektronischer Systeme u. a.
Mikro- und Nanoelektronik
Im Mittelpunkt der Mikro- und Nanoelektronik stehen der Entwurf, die Entwicklung und Herstellung von miniaturisierten elektronischen Schaltungen. Dabei spielen neue innovative Fertigungsverfahren, leistungsfähigere Bauelemente und Materialien sowie neue Integrationskonzepte eine große Rolle. Die Mikro- und Nanoelektronik bildet die Basis für die Systemintegration und gliedert sich in die Bereiche Digitalelektronik, Analogelektronik „Mixed Signal“ und Hochfrequenzelektronik.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- Mikrocontroller, Prozessoren, ASICs,
- 3D-Integration,
- Heterointegration,
- Höchstfrequenzelektronik,
- neuartige Transistorkonzepte, Technologien und Bauelemente,
- innovative Schaltungskonzepte,
- eingebettete Systeme,
- Herstellungstechnologien, Prozess- und Geräteentwicklungen,
- nichtflüchtige Speicher,
- mikroelektronisch-mechanischen Systemen (MEMS),
- Simulationsverfahren z.B. TCAD
Optoelektronik
Der Bereich Optoelektronik umfasst Technologien zur Erzeugung, Kontrolle, Messung und Nutzung von Licht und kombiniert die Bereiche Optik und Mikroelektronik.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- Lichtquellen: z.B. Laser(module), LED(module), OLED, Röntgenquellen
- Lichtsensoren: z.B. Photodioden, CCD/CMOS-Sensoren, Röntgendetektoren
- Komponenten zur optischen Kommunikation
- Displaytechnologien, Anzeigetechnologien, Beleuchtungssysteme
- Schaltbare optische Elemente z.B. auf MEMS Technologie, E-Ink
- innovative Gesamtsysteme,
- Holographische Bildgebungsverfahren, diffraktive optische Elemente
Leistungselektronik
Der Bereich Leistungselektronik umfasst Entwicklungen, die auf die Steuerung und Umwandlung elektrischer Leistung mit elektronischen Komponenten abzielen. Solche Komponenten sind z.B. Gleich-, Wechsel-, Umrichter, Gleichstromsteller, Frequenzumrichter und elektrische Schalter.
Gefördert werden u. a Entwicklungsarbeiten zu:
- aktiven und passiven Bauelementen
- Schaltungstopologien und -konzepten
- Integration von Bauelementen
- intelligenten Energiemanagementsystemen
- Elektroniksystemen für Energiezwischenspeicher
- optimierter Elektronik für Verbraucher
- neuen Aufbau-, Verbindungs- und Gehäusetechnologien
- Systemintegration
- Ansteuer- und Schutzschaltungen
- elektronische Sensor- und Datensysteme für die Zustandsüberwachung und -übermittlung
- elektronische Analyse- und Kontrollsysteme zur System- oder Netzüberwachung
- Entwurf und Aufbau von energieeffizienten, kompakten Gesamtsystemlösungen
Mikrosysteme
In Mikrosystemen werden Mikro- und Nanoelektronik mit mechanischen, optischen, fluidischen, chemischen oder biologischen Technologien kombiniert, so dass sensorische, aktorische und signalverarbeitende Funktionen in einem intelligenten System auf kleinstem Raum integriert werden. Dabei liegen die funktionsbestimmenden Strukturen im Mikrometerbereich.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- MEMS/MOEMS
- miniaturisierten Sensoren/Aktoren
- mikrooptischen Bauelementen und –Systemen
- mikromechanischen Bauteile (z.B. Mikrofone, Oszillatoren, Mikrospiegelarrays)
- mikrofluidischen Bauteilen
- Mikrostrukturierungstechnologien
- Aufbau- und Verbindungstechnik
Mechatronische Systeme
Die Mechatronik beschreibt die Kombination von Mechanik, Elektronik, Software- und Regelungstechnik zu einem intelligenten Gesamtsystem. Diese Systeme messen über Sensoren Signale, verarbeiten sie in eingebetteten Mikrorechnern und greifen über elektromechanische, pneumatische oder hydraulische Aktoren nach Prinzipien der Regelungstechnik in den mechanischen Prozess ein. Die Entwicklungskette für mechatronische Systeme umfasst Design, Auslegung, Fertigungsplanung, Entwicklung von Fertigungsanlagen, Prozesstechnik und Qualitätssicherung.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- Steuerungs- und Regelungstechnik
- Robotik
- Systemintegration
- kombinierten, intelligent geregelten Systemen aus Sensoren und Aktoren
- Systemen zur Informations- und Sensorsignalverarbeitung und Informationsübertragung
Entwurf komplexer elektronischer und IT-Systeme
Das Themengebiet „Entwurf elektronischer- und IT-Systeme“ befasst sich mit dem automatisierten Entwurf, der Simulation und Verifikation elektronischer Schaltungen und Systeme (Electronic Design Automation – EDA). Der Entwurf komplexer Systeme und sogenannter „Cyber-Physical Systems – CPS“ zeichnet sich durch die enge Verzahnung innovativer Hardware- und Softwarekomponenten aus. Diese vernetzten, miteinander kommunizierenden Systeme benötigen deshalb einen gemeinsamen Entwurf von Hard- und Software („Hardware/Software Codesign).
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu Entwurfs- und Simulationsmethoden von:
- Analogen und Mixed-Signal-Schaltungen
- Digitalen Schaltungen
- Systems-on-Chip (SoC)
- Systems-in-Package (SiP)
- 3D-Integrationsverfahren
- Floorplanning, Network-on-Chip, TSV-Verteilungen
- Systementwurf von CPS
- Hardware/Software Codesign
- Mechatronischen Systemen
- Leistungselektronischen Systemen
Sensorik, Aktorik
Die Sensorik befasst sich mit dem Messen und der Überwachung von technischen und biologischen Systemen. Ziel ist es, über kleinere und kostengünstigere Sensoren intelligente Netze zu bilden und so die Interaktion zwischen technischen Systemen und der physikalischen Umwelt zu ermöglichen. Dabei werden über Sensoren physikalische Parameter wie Wärmestrahlung, Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Schall, Helligkeit, Beschleunigung oder Stoffe gemessen und digital weiterverarbeitet. Der Bereich Aktorik umfasst die Umwandlung elektronischer Steuersignale in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen wie z.B. Druck oder Temperatur.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- neuen Sensor- und Aktorkonzepten
- Miniaturisierung und Digitalisierung
- innovativen Steuer- und Auswertealgorithmen
- optischen, chemischen, kapazitiven, mechanischen, magnetischen, elektrischen, und biologischen Sensoren und Aktoren
- intelligenten Sensorsystemen und –netzen
- modulare Sensorplattformen
- Lab-on-Chip Systemen
- intelligenten Stromversorgungs-/Energy Harvesting-Technologien für autonome Sensorik
- drahtlosen, Low-Power Übertragungsmethoden für Sensornetze
Systemintegration
Die Systemintegration umfasst alle Technologien, die zur Montage und heterogenen Integration mikroelektronischer und nichtelektronischer Komponenten nötig sind. Darunter fallen die elektrische Kontaktierung von Mikroanschlüssen und die Verkapselung der Teilkomponenten und entstehender Gesamtsysteme.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- Bondverfahren
- Through-Silicon-Vias
- 3D-Integrationsverfahren
- Flip-Chip/SMD-Montage
- Gehäusetechnologien
- System in Package (SiP)
- System on Chip (SoC)
- Modultechnik
- Verkapselung
- Anschlusstechnik
Mess-, Steuer- und Regelungstechnik
Die Messtechnik umfasst Technologien und Geräte zur direkten Bestimmung von physikalischen Größen, wie z.B. Temperatur, Druck, Schall oder Position. In der Produktionstechnik wird sie zur Kontrolle und Überwachung bestimmter Produkteigenschaften eingesetzt (Fertigungsmesstechnik). Messsysteme bilden zusammen mit der Steuer- und Regelungstechnik die Grundlage der Automatisierungstechnik.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- neuartigen Sensoren
- intelligenter Auswertelektronik
- neuartigen Regelungs- und Steuerungsalgorithmen
- innovativen analogen und digitalen Messmethoden
- Messsystemen
- Kalibrierverfahren
- bildgebenden und optischen Verfahren
- zerstörungsfreien Werkstoffprüfmethoden
- Auswertemethoden
Fertigungstechnologien für elektronische Systeme
Der Bereich Fertigungstechnologien für elektronische Systeme umfasst sowohl die Herstellung einzelner elektronischer Komponenten wie z.B. Transistoren, Hochfrequenzbauteilen und ASICs als auch die Fertigung ganzer Baugruppen auf Leiterplatte.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- innovativen Fertigungs- und Produktionsanlagen
- neuartigen Testsystemen
- Prozesstechnologie, Prozessüberwachung
- neuen Produktionsverfahren wie z.B. Rolle zu Rolle
Entwicklung von elektronischen Geräten und Baugruppen
Der Bereich Entwicklung von elektronischen Geräten und Baugruppen umfasst die Integration von elektronischen Systemen zu einem Teil- oder Gesamtsystem. Kombiniert mit entsprechender Software entsteht ein komplexes Gerät, das über eine benutzerfreundliche Mensch-Maschinen-Schnittstelle mit dem Benutzer interagiert.
Gefördert werden u. a. Entwicklungsarbeiten zu:
- innovativen elektronischen Geräten
- neuartigen elektronischen Kommunikationsschnittstellen
Quantentechnologie
Bei der Quantentechnologie handelt es sich um ein interdisziplinäres Feld, das sich mit der Umsetzung von Quanteneigenschaften in technische Anwendungen befasst. Es werden dabei Lösungsmöglichkeiten eröffnet, die mit klassischen Ansätzen nicht realisierbar wären. In Anwendungen nutzbare Quanteneigenschaften können beispielsweise diskrete Energieniveaus, Zustandsüberlagerung oder Quantenverschränkung sein. Anwendungsgebiete für Quantentechnologien finden sich u. a. in den Bereichen Computing, Kommunikation und Sensorik.
Gefördert werden u. a. Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu:
- Anwendungen von Quantenalgorithmen
- Anwendungen von Quantensimulationen
- Forschung und Entwicklung an Hardware-Plattformen für Quantencomputer
- Hard- und Software für Quantennetzwerke (Netzwerke mit Quantenkanälen)
- Quantenschnittstellen für Plattformen
- Quantenkontrolle und Quantum-Engineering
- Entwicklung von Quantensensoren
- Hybride Quantentechnologien (Kombination von Plattformen, Technologien, Protokollen)
- Quantenmesstechnik (Quantenmetrologie, z. B. für Präzisionsmesstechnik aller Art)
- Anwendungen von Quantenkommunikationstechnologien
- Funktionelle Quantenmaterialien für Quantentechnologie
Weitere Informationen
Weitergehende Auskünfte über die Förderfähigkeit konkreter Projektideen gibt Ihnen gerne unser Team.
Richtlinie vom 15.05.2019
Richtlinie vom 29.01.2015
Vorlage für Skizzengliederung
Vorlage Ressourcenplan