Jahresbericht 2020 online

Lock-In-Imager für die zeitaufgelöste Fluoreszenzbildgebung mit Europium. Wir haben einen neuartigen Lock-In-Imager-Chip für die zeitaufgelöste Fluoreszenzbildgebung entwickelt und in eine Beispielapplikation für das quantitative Auslesen von Streifentests integriert. Der Chip ermöglicht Anwendungen in der In-vitro-Diagnostik, für die Proben-Konzentrationen schnell in einem mobilen Gerät nachgewiesen werden sollen.

Maschinelles Lernen zur automatisierten Modellierung im Chip-Entwurf. Für hochkomplexe und sichere integrierte Sensorsysteme haben wir den Entwurf und Test mit KI-Algorithmen und maschinellem Lernen automatisiert. Die am IMMS entwickelten Methoden zur automatisierten Modellierung im Chip-Entwurf machen System-Simulationen aussagekräftiger. Maschinelles Lernen und neuronale Netze reduzieren den manuellen Modellierungsaufwand signifikant.

„Trash or Treasure“ – Intelligente Layoutverarbeitung. Wir haben mit der TU Ilmenau ein KI-basiertes Anomalie-Erkennungsverfahren entwickelt, mit dem automatisiert nicht-erprobte und potenziell fehlerhafte Stellen in Layouts detektiert werden können. Durch eine flexible Datenrepräsentation lassen sich damit PCB- und ASIC-Layoutdaten verarbeiten. Wir haben ein Plugin für das freie Entwurfswerkzeug KiCad entwickelt und auf GitHub bereitgestellt.

Testen auf der Überholspur – Machine Learning beschleunigt Messdaten-Analyse für ASICs um ein Vielfaches. Für Testdaten-Analysen außerhalb der Spezifikation haben wir mit der TU Ilmenau eine neue Methode auf Basis von ML-Algorithmen entwickelt und in einer Fallstudie mit einem industriellen Testdatensatz für einen Chip der Melexis GmbH evaluiert. In dem Fall war der Zeitaufwand im Vergleich mit dem Experten bei gleicher Aussagekraft um das 10- bis 30-Fache geringer.

Skalierbare Ultraschall- und Volumenstrom-Sensorplattform für die Optimierung der Energieeffizienz. Um Druckluft für Industrieprozesse energieeffizient zu nutzen, haben wir mit den Firmen SONOTEC GmbH und Postberg+Co. GmbH eine automatisierbare Sensorlösung zur Leckageortung und -bewertung entwickelt, mit der sich Druckluftsysteme nachrüsten und Reparaturen und Instandhaltung vereinfachen lassen. Das Produkt wird 2022 von der SONOTEC GmbH in den Markt gebracht.

Nanometergenaue Hubmodule für die Präzisionsantriebstechnik. Neue Fertigungsverfahren sollen immer genauer in immer größeren vertikalen Stellbereichen arbeiten, um die Miniaturisierung zu bewältigen. Wir haben Hubmodule weiterentwickelt, um unser System dank eines 75% geringeren Wärmeeintrags für den Einsatz in z.B. der Halbleiterfertigung zu optimieren. Dort lassen sich nun Objekte frei im Raum (⌀100 mm x 10 mm Höhe) nanometergenau und aktiv geregelt positionieren.