Boschs nye halvlederfabrikk: Ta en titt inn i 70.000 kvadrometer renrom

Hele verden roper på flere mikrobrikker – til biler, datamaskiner, spillkonsoller, telefoner og alt mulig annet.

Den globale mangelen på brikker er blitt utløst av en rekke sammenfall, en slags perfekt storm utløst av koronapandemien, da fabrikker stengte og forsyningskjeder stoppet samtidig som etterspørselen eksploderte.

Men det er ikke så enkelt å skalere produksjonen av mikrobrikker. Et godt ekempel er den store, tyske underleverandøren til bilindustrien, Bosch, som denne uken åpnet en ny halvlederfabrikk i Dresden, byen som er kjent som Silicon Saxony, det vil si det tyske motstykket Valley. til Silicon Saxony.

Som Digi.no skrev fra åpningen, sa Bosch-sjef Volkmar Denner in greennsmarkedet tyder på 11 prosent vekst i år, fino a 400 miliardi di euro. Fabrikken i Dresda inizia a lavorare per la prima volta.

Su skal det fremover produseres mikrobrikker på 300 mm wafere (silisiumskiver), og de vil first og fremst vil bli brukt i bilindustrien. Fabrikken, som har vært under bygging side 2018, har kostet Bosch rundt ti milliarder norske kroner, hvorav i underkant av halvannen milliard er tysk statsstøtte.

Skrøt av samarbeid

Det er ikke hver dag denne typen fabrikker åpnes i Europa, og med på åpningen var både Tysklands forbundskansler Angela Merkel og vicepresident i EU-kommisjonen Margrethe Vestager.

– Den nyeste teknologien i Boschs nye halvlederfabrikk i Dresden viser hvilke fremragende resultater som kan oppnås når industri og offentlig sektor samarbeider. Halvledere vil bidra til utvikling av næringer som transport, produksjon, ren energy og helsetjenester – der Europa utmerker sec. Det vil bidra til å styrke Europe konkurranseevne som en vugge for banebrytende innovasjoner, sa Vestager.

På en svært detajert virtll omvisning kan du få en følelse av hvordan produksjonen er bygget opp ved å klikke på de enkelte prosessene i fabrikken og på den måten se hvordan de rå silisiumskivene klir integrersl sm.

Og hvis du har VR-briller, kan du få at 360-gradersfølelse av fabrikken her:

Ekstreme reso

In det tar lang tid og krever store investeringer å bygge opp brikkeproduksjon, skyldes delvis e produksjonen må være nesten helt automatisert. In av de største fiendene i brikkeproduksjon er nemlig eksterne partikler fra mennesker, som hud og hår. Selve produksjonen foregår derfor primært i renrom klasse 1. Den nye fabrikken i Dresden har 72.000 kvadratmeter med renrom.

– Renhet er kanskje den viktigste forutsetningen di å kunne produsere mikrobrikker. Partikler fra mennesker og maskiner kan legge seg på wafer-skivene og gi urenheter som fører til feil. Ho visto vet in mennesker er in stor kilde til partikler, så vi prøver å begrense antall ansatte i produksjonsmiljøene, sier Helmut Wurzer, produksjonsdirektør for den nye brikkefabrikken.

Akkurat nå jobber det 250 ansatte der, og antallet ventes vokse til 700 de neste rene.

700 prosesser pr. brikke

Transportsystemet, alcuni integrert i taket, flytter silisiumskivene mellom de forskjellige arbeidsstasjonene, mens roboter håndterer materiallet unne i maskinene. P veien fra rå silisiumskiver til ferdige brikker må materialet gjennom 250 forskjellige individuelle bearbeidelser. Legg så til et stort antall tester og håndteringsprosesser, så er vi oppe i omtrent 700 forskjellige prosesser fordelt på opp til 14 uker, so er den tiden det tar produsere en mikrobrikke på fabrikken i Dresden.

– Omtrent hver tredje prosess handler om testing og måling for sikre at alter i order. Selv små uregelmessigheter kan ødelegge store mengder brikker, så det handler om å finne feil i sanntid, sier Würzer.

Vedlikehold uten fysisk kontakt

In annen måte de unngår forurensning på, er vedå kutte fabrikken horisontalt på midten. Renrommene ligger i første etasje, og like under dem er det bygd et gigantisk teknisk rom, in såkalt sub-fabrikk.

Su kan alle maskiner styres og vedlikeholdes uten komme i fysisk kontakt med selve produksjonen over. Det er tilsammen 11.000 forbindelser mellom renrommet og det tekniske rommet i kjelleren, og hvis en leverandør trenger å komme veldig tett på en maskin i renromfasilitetene, gjøres det med smartbriller via og Bosch e la realtà aumentata

Trenger mesteparten selv

De nye mikrobrikkene brukes blant annet til kraftelektronikk eller som applikasjonsspesifikke integrerte kretser (ASIC), per esempio fino a ABS-bremser, EPS, kollisjonsputer eller infotainmentsystemer, samt til MEMS-senskerele i for De første brikkene blir levert til noen av Boschs elektroverktøy om tre måneder, og om et halvt år vil de første brikkene være klare for bilindustrien.

Akkurat hvor mange brikker Bosch forventer å produsere årlig ved fabrikken, er ukjent.

– Størrelsen på brikker pr. wafer varierer mye, så det er vanskelig å sette et nøyaktig tall. La fabbrica di Dresda sarà di 70.000 kvadratmeter renrom, alcuni in doppia sammenlignet med vår eksisterende brikkefabrikk i Reutlingen, ser Volkmar Denner, alcuni administrrende direktør i Bosch.

Flertallet skal imidlertid brukes i Boschs egne produkter, mens en mindre del skal selges videre til andre produsenter.

Taiwan er fremdeles ledende

Nr de store silisium-waferne kommer inn på fabrikken, er 300 mm i diametro og nudo 60 micrometri tykke.

Più fabrikken kan Bosch produsere brikker mellom 90 nanometri (nm) og ned fino a 12 nm-noder. In nanometer er en milliarddels meter, men nanometerskalaen gir her first og fremst en indikasjon på hvilken type teknologi som brukes i den litografiske prosessen og angir ikke som sådan de fysiske Dimensjonene til transistorene i kretsen.

Fino a quando non sarà necessario eseguire l’allineamento dei prodotti og mest avanserte brikkeprodusent, TSMC i Taiwan, i prodotti di 5 nm, og de jobber per komme ned to 3 nm. Den nye Bosch-fabrikken er altså langt fra den mest avanserte, men det er fordi bilindustrien ikke krever verken de kraftigste eller minste mikrobikkene på market.

I kjølvannet av den enorme mangelen på mikrobrikker har både USAs President Joe Biden og EU-kommisjonen kunngjort at de vil investere store summer i å oppruste den amerikanske og Europeanske brikkeindustrien, slik at man ikke-Taiwangr og ag Spesielt vil EU si trova nei prodotti brikkeproduksjonen europei a 20 di seguito nei prodotti globali vil være europeisk innen 2030. Det er dobbelt så mye som i day.

Denne artikkelen ble prima pubblicazione på Ingeniøren.

Leave a Comment