Prof. Dr. Paul Zbinden

Die IMES Lecture Microelectonics vom 1. Oktober befasste sich ausführlich mit dem Testen von Mikroelektronik. Franz Haas führte die Anwesenden in das Thema Robot Framework ein. Roman Willi stellte unter anderem das neue OpenLab@OST des IMES vor, das für Tests gemietet werden kann.

Die OST-Studenten Gian-Luca Brazerol und Flavio Peter haben für eine Arbeit im Masterstudium den Best Student Thesis Award im Bereich Halbleitertechnologien erhalten. Der Preis wurde ihnen an der Generalversammlung der Halbleiter-Industriesektors von Swissmem überreicht.

Im Rahmen eines Innosuisse-Projekts entwickelte das IMES in Zusammenarbeit mit der Universität Zürich und der Prospective Instruments ein FLIM System.

Das IMES-Team hat seinen diesjährigen Weiterbildungstag in St.Gallen verbracht und dabei unter anderem mögliche Felder der Zusammenarbeit mit dem OST-Studiengang Physiotherapie kennengelernt.

Es wurde ein Sensor auf Basis von Leiterplattenspulen entwickelt, der sehr kostengünstig ist. Die elektronische Schaltung des Sensors umfasst einen Treiberschaltkreis und einen Verstärkerschaltkreis. Die Sensordaten werden von einem STM32 MCU ausgewertet und per UART an einen Raspberry Pi gesendet.

Jede Schweissung muss über den gesamten Rohrumfang ausgemessen und protokolliert werden.

Das Gerät ist in der Lage, die Stärke von Lack, galvanisierte Schichten wie z.B. Zink oder Chrom und sogar Eloxalschichten von Aluminiumlegierungen in einem Messbereich von 0 - 2500μm zu erfassen.

Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) hat sich zu einem wichtigen Instrument in der biologischen Forschung und der medizinischen Diagnostik entwickelt. Sie bietet quantitative Einblicke in molekulare Prozesse in lebenden Organismen und wird bei der Krebszellenanalyse eingesetzt.

Eine neuartige Behandlungsmethode von krebskranken Patienten erfolgt am Paul Scherrer Institut (PSI) mittels Protonenbestrahlung. Protonen sind positiv geladene Elementarteilchen, die sich daher sehr gut mit Magnetfeldern ablenken und bündeln lassen.

Wir konnten die Latenzzeit der Berechnung einer SPHINCS+ Signatur auf 1 Millisekunde reduzieren. Dies entspricht einer Beschleunigung um den Faktor 6 verglichen mit dem bisherigen Rekord. Ein weiteres Highlight ist die Entdeckung und Publikation eines neuartigen Hardware-Angriffs auf das ansonsten vielversprechende NewHope Schlüsseltauschverfahren.

Die EIT ist eine vielversprechende Technologie für die Diagnose akuter Lungenkollapse.

Unser System eröffnet Wissenschaftlern im Bereich der Tierforschung neue Möglichkeiten in der präklinischen Grundlagenforschung und gewährleistet gleichzeitig den Schutz von Versuchstieren.

Zukünftig erfolgt die Übertragung von Videosignalen über HDMI2.1 Standardkabel, wobei längere Kabel (über 10m) auf aktive optische Kabel (AOC) angewiesen sind. Tetra Semiconductors Ltd. hat in Zusammenarbeit mit dem Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und Sensorik (IMES) eine patentierte Elektronik erfolgreich in einen Mikrochip integriert.

Die Standardmethode zur eindeutigen Kennzeichnung von Spritzguss-Produkten ist gegenwärtig die Verwendung von nachgelagerten Systemen (z.B. Klebeetikettierung, Lasergravur oder Tintenstrahldruck), welche zusätzlichen Platz in der Produktionsstätte und einen separaten Prozessschritt erfordern.

Im Rahmen dieses Masterprojekts wurde ein RISC-V-basierter, applikationsspezifischer Mikrochip (ASIC) entwickelt, der als Sensor-Frontend dient.

Die Entwicklung von Highspeed FPGA Designs benötigt zu Testzwecken, zur Fehlersuche sowie zur Datenanalyse externe Hardware, zum Beispiel Signalgeneratoren und Oszilloskope. Um die Signalqualität möglichst hoch zu halten, werden zur Signalführung Koaxialkabel verwendet. Um nun die Signale vom FPGA direkt zu den Instrumenten zu führen, wurde ein PCB entwickelt, welches die Signale vom FPGA über einen FMC Stecker zu SMA Buchsen führt.

Das IMES hat einen neuen FPGA-basierten ADC entwickelt, welcher keine externen Komponenten erfordert, was ihm hohe Flexibilität verleiht.

Die Pipettierroboter verfügen über moderne Sensoren, die erkennen, wann eine Pipette die darunterliegende Flüssigkeit berührt.

Beim Liquid Handling kommt es im Umgang mit Flüssigkeiten sehr leicht zu störender Schaumbildung auf der Oberfläche. Schaum verhindert, dass die Flüssigkeitsoberfläche genau detektiert werden kann.

Bei HSMs gibt es zwei sich konkurrierende Ziele: höchste Sicherheit bei maximalem Datendurchsatz. Um die Daten schnell zu verarbeiten, werden rechenaufwändige Teile mittels dezidierter Hardware beschleunigt. Diese FPGA-basierte Beschleunigung hat das IMES entscheidend mitentwickelt.

Die Grundlage für den entwickelten Regler bildet einen Luenberger-Beobachter. Damit kann der aktuelle Systemzustand geschätzt und sogar das Verhalten in der nahen Zukunft prognostiziert werden. Basierend auf diesen Schätzungen trifft der Regler Entscheidungen, wodurch der Ausgang des Spannungsreglers optimal geregelt wird. Die Umsetzung auf einem FPGA liefert dabei die nötige Rechenleistung und ermöglicht, eine Regelentscheidung auf wenige Nanosekunden zu terminieren.

Human Pose Estimation (HPE) erkennt ein kinematisches Modell des menschlichen Körpers aus Bilddaten. Das Interdisziplinäre Zentrum für Künstliche Intelligenz (ICAI) an der OST hat das bekannte HPE Netzwerk OpenPose weiterentwickelt und rechnerisch effizienter gemacht. Mitarbeitende des IMES Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und Sensorik haben das ICAIPose auf einer FPGA-Hardware beschleunigt.

Um den kontinuierlichen Erfolg des Magnetband Geschäfts aufrecht zu erhalten, muss die Speicherdichte und die Datenübertragungsrate der Magnetbandsysteme fortwährend skaliert werden. Nur so lässt sich der Kostenvorteil des Magnetbands über diskbasierte Lösungen erhalten.

Das Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und Sensorik (IMES) hat eine hardwarebasierte Implementierung entwickelt, die bis zu 100 Bilder pro Sekunde bei 2-Megapixel Auflösung ermöglicht.

The Seminar on Test and Fabrication of Semiconductors is part of the Master of Science in Engineering MSE in Electrical Engineering. The aim is to provide interested students insights into the design, fabrication, and testing of semiconductor devices.

Knut Siercks, neuer Departements Leiter Technik, besucht das IMES.

Am Samstag, 23. September 2023, hat die OST – Ostschweizer Fachhochschule in Rapperswil-Jona erstmals seit ihrer Gründung ihre Türen für die breite Bevölkerung geöffnet. Bei sonnigem Herbstwetter konnten die rund 2000 Besucherinnen und Besucher aus einem vielseitigen Programm von 80 Veranstaltungen auswählen.

The Seminar on Test and Fabrication of Semiconductors is part of the Master of Science in Engineering MSE in Electrical Engineering. The aim is to provide interested students insights into the design, fabrication, and testing of semiconductor devices.

In Reinräumen in der Industrie oder in chemischen Anlagen können Lecks in Rohrleitungen rasch teuer werden oder fatale Folgen nach sich ziehen. Deshalb müssen alle Schweissnähte geprüft und die Resultate protokolliert werden. An der HSR wurde zusammen mit Georg Fischer Piping Systems ein preisgekröntes Gerät entwickelt, das Schweissnähte von Kunststoffrohrleitungen mittels digitaler Bildverarbeitung zuverlässig automatisch prüft und so mehr Sicherheit bietet.