APECS | Pilotlinie im Rahmen des EU Chips Acts

Projektstart: 11.2024
Projektvolumen: 730 Mio. €
Förderung: durch Chips Joint Undertaking und durch nationale Förderungen kofinanziert
Projektpartner: 10

Im Rahmen des EU Chips Acts wird die FMD zusammen mit weiteren Partnern in den kommenden Jahren eine umfassende Pilotlinie für resiliente, umweltverträgliche und vertrauenswürdige heterogene Systeme entwickeln und aufbauen, die die Innovationsfähigkeit der europäischen Industrie in ihrer gesamten Breite fördert und einen wesentlichen Baustein in Hinblick auf die technologische Souveränität Europas bildet. Diese Pilotlinie ermöglicht die Weiterentwicklung von Innovationen von der Forschung zu skalierbaren Fertigungslösungen. Darüber hinaus bietet sie einen One-Stop-Shop für Kunden in allen klassischen vertikalen Industriebranchen, einschließlich Großunternehmen, KMU, Start-ups und auch Forschungseinrichtungen.

»APECS«, kurz für Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems, bringt die Kompetenzen, Infrastrukturen und das Know-how von zehn Partnern aus acht europäischen Ländern zusammen. In Deutschland sind zwölf Institute der Fraunhofer-Gesellschaft (Projektkoordinator) und zwei Institute der Leibniz-Gemeinschaft an der Pilotlinie beteiligt. Umgesetzt wird APECS von der FMD – einem der weltweit führenden und standortübergreifenden FuE-Zusammenschlüsse für die Mikro- und Nanoelektronik.

Der EU Chips Act – Ausgangspunkt für die APECS-Pilotlinie

Der EU Chips Act ist ein wichtiger Schritt zur Stärkung der Mikroelektronikindustrie in Europa. Er zielt darauf ab, die Lücke zwischen Spitzenforschung, Innovationsfähigkeit und nachhaltiger industrieller Nutzung zu schließen – ein entscheidender Faktor in einer digitalisierten Welt, die mehr und mehr auf die Mikroelektronik-Produktion angewiesen ist. Durch zweckgerichtete Fördermaßnahmen innerhalb des EU Chips Acts soll die EU in der Lage sein, sowohl ihre eigene Wettbewerbsfähigkeit zu steigern als auch eine führende Rolle auf dem globalen Halbleitermarkt zu übernehmen.

Die mit dem Chips Act verfolgten Ziele sollen durch drei strategische Maßnahmensäulen erreicht werden. Die APECS-Pilotlinie gehört zur Säule »Chips for Europe Initiative«, die darauf abzielt, den Aufbau technologischer Kapazitäten und Innovationen in großem Maßstab in der gesamten EU zu unterstützen und die Entwicklung sowie den Einsatz modernster Halbleiter- und verwandter Technologien wie z.B. Quantentechnologien voranzutreiben.

Über die Pilotlinien

APECS soll zu einer langfristig zugänglichen Pilotlinie für alle europäischen Interessengruppen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg werden. Zusammen mit den anderen im Rahmen des EU Chips Acts implementierten Pilotlinien ist APECS eine entscheidende Komponente für Heterointegration und Advanced Packaging einer übergeordneten gesamten pan-europäischen Mikroelektronik-Pilotlinie. Um dieses Ziel zu erreichen, werden bestehende Kooperationen mit europäischen Partnern ausgebaut und gestärkt.

Neben APECS wurden bereits zwei weitere der geplanten Pilotlinien angekündigt: »FAMES«, koordiniert von CEA-leti und »NanoIC«, koordiniert von imec. In beiden Pilotlinien ist die Fraunhofer-Gesellschaft Partner.

Über eine vierte Pilotlinie zu Wide Bandgap Semiconductors (WBG) wird derzeit noch verhandelt, die Pilotlinie zu Photonic Integrated Circuits (PICEurope) wurde in einer zweiten Ausschreibung ausgewählt.

©Fraunhofer IAF

Herausforderungen und Bestrebungen

Entsprechend des Ziels des EU Chips Acts soll APECS dazu beisteuern, die Lücke zwischen Forschung und Industrie zu schließen, um die internationale Wettbewerbsfähigkeit in Europa im Bereich Advanced Packaging und Heterointegration zu steigern. Des Weiteren soll die Pilotline eine treibende Kraft hinsichtlich der Förderung der nächsten Generation integrierter mikroelektronischer Systeme sein.

Durch die Zusammenführung verschiedener Technologien, das Vorantreiben europäischer Zusammenarbeiten und die Bereitstellung eines nahtlosen Zugangs zu innovativen Lösungen strebt APECS den Aufbau einer Interessengemeinschaft an, die es Forschungseinrichtungen und Unternehmen, von Start-ups über KMU bis hin zu Branchenführern, ermöglicht, eine Schlüsselrolle auf dem globalen Mikroelektronikmarkt einzunehmen. Dabei werden alle Entwicklungen in Übereinstimmung mit den Anforderungen des europäischen Green Deal durchgeführt.

Technische Zielsetzungen

©Fraunhofer IAF

Die APECS-Pilotlinie konzentriert sich auf die Verbindung von anwendungsorientierter Forschung mit innovativen Entwicklungen im Bereich Heterointegration, insbesondere unter Verwendung der neuen Chiplet-Technologien. Durch die Weiterentwicklung herkömmlicher System-in-Package-Methoden (SiP) wird APECS robuste und zuverlässige heterogene Systeme bereitstellen und so die Innovationsfähigkeit der europäischen Mikroelektronikindustrie erheblich steigern.

Erwartete Auswirkungen

Die APECS-Pilotlinie ermöglicht europäischen Unternehmen, insbesondere Start-ups und KMU, den Zugang zu wichtigen Dienstleistungen, Fachkenntnissen und Trainings, um Chiplets in neuartige elektronische Komponenten und Systeme zu integrieren. Sie eröffnet somit völlig neue Märkte und Möglichkeiten für europäische Geschäftsmodelle in den folgenden Bereichen:

  • fortschrittliche Technologien für kundenspezifische Anwendungen
  • bahnbrechende Prozessintegrationkonzepte
  • kurze Markteinführungszeiten
  • starkes Ökosystem
  • reibungsloser Wissenstransfer
  • neueste Mess- und Prüftechniken zur Charakterisierung und Fehleranalyse
  • Test von der Komponentenebene bis zum System
  • ganzheitliche Systemzuverlässigkeitsbetrachtung
  • kompletter Systementwurf (P/ADK design flows)

Schwerpunkte der Anwendungsgebiete

©Adobe Stock | mansong

Telekommunikation

©Adobe Stock | tippapatt

Künstliche Intelligenz/

Maschinelles Lernen (KI/ML)

©Adobe Stock | aFotostock

Medizinische Ausrüstung

 

©Fraunhofer IAF

High-Performance Computing (HPC)

©Fraunhofer EMFT | Bernd Müller

Sensorsysteme

©Adobe Stock | xiaoliangge

Industrielle Fertigung

Ausführung und Förderung

©Fraunhofer Mikroelektronik

In einem starken europäischen Konsortium bündelt APECS die technologischen Kompetenzen, Infrastrukturen und das Know-how von insgesamt zehn Partnern aus acht europäischen Ländern: Deutschland (Fraunhofer-Gesellschaft, Leibniz FBH, IHP), Österreich (TU Graz), Finnland (VTT), Belgien (imec), Frankreich (CEA-Leti), Griechenland (FORTH), Spanien (IMB-CNM, CSIC) und Portugal (INL). Die APECS-Pilotlinie wird von der Fraunhofer-Gesellschaft koordiniert und von der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) implementiert.

Dabei baut die Pilotlinie auf den in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) geschaffenen Strukturen auf. In Deutschland sind insgesamt zwölf Institute des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik sowie die zwei Leibniz-Institute FBH und IHP an APECS beteiligt. Geleitet werden die Arbeiten von der FMD-Geschäftsstelle in Berlin.

Das Vorhaben wurde durch Chips Joint Undertaking – gefördert durch Horizon Europe und Digital Europe Programme – und durch nationale Förderungen von Belgien, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Österreich, Portugal und Spanien kofinanziert.


APECS auf einen Blick

Laufzeit

4,5 Jahre

Projektpartner (national)

Fraunhofer Mikroelektronik, Leibniz FBH, IHP

Projektpartner (europäisch)

TU Graz, VTT, imec, CEA-Leti, FORTH, IMB-CNM-CSIC, INL

Projektziele

  • Deckung des mikroelektronischen Kernbedarfs der europäischen Industrie und Forschung
  • Vorantreiben der europäischen Zusammenarbeit auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette der Mikroelektronik
  • Förderung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit auf höchstem Niveau
  • Die Weiterentwicklung der heterogenen Integration durch neuste Packaging-Technologien
  • Neue Perspektiven für die regionale System- und Chipfertigung schaffen

Förderung

Das Vorhaben wurde durch Chips Joint Undertaking – gefördert durch Horizon Europe und Digital Europe Programme – und durch nationale Förderungen von Belgien, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Österreich, Portugal und Spanien kofinanziert.

Zu den Projektporträts

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An APECS beteiligte FMD.institute & Partner