Nieuwe 300 mm waferfabriek van Bosch ligt op schema - artikel

Plant & Factory 22/01/2020 11:33:41

Bosch bouwt in Duitse Dresden een nieuwe fabriek voor de productie van 300 mm siliciumwafers. Dit RB300 Wafer Lab wordt zijn grootste investering ooit: één miljard euro.

Lees hieronder verder   
Verwant

Engineeringnet Magazine 151 is onlangs verschenen

Wereldprimeur: IO-Link master met PROFINET S2 systeemredundantie

Imec/UGent spin-off start productie social distancing wearable

Ontwikkeling zeer nauwkeurige bewegingssystemen op de nanometer

Primeur: succesvolle installatie eerste onderwater Slip Joint

Seek Thermal cameras tonen ook verhoogde lichaams­temperaturen (update)

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Seanergy 2020

Nantes (FR)

van 10/06/2020 tot 12/06/2020

Contract Management (IACCM)

IMF Academy (centraal Nederland)

van 11/06/2020 tot 18/06/2020

METAV Web Sessions

online

van 15/06/2020 tot 19/06/2020

Certified ISO 31000 Risicomanagement 

IMF Academy Utrecht (NL)

van 17/06/2020 tot 19/06/2020

World Nuclear Exhibition

Parc des expositions - Parijs

van 23/06/2020 tot 25/06/2020

De Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

dinsdag 1 september 2020

Keuze van de redactie

(4/6) Vydraulics neemt Doedijns Group International over

(3/6) Lantis gunt realisatie Scheldetunnel aan consortium THV COTU

(2/6) Meest massieve botsingsproduct ooit in versneller waargenomen

(2/6) Alle offshore windparken aangesloten op MOG in Noordzee

(28/5) CTG lanceert Europese GDPR-stresstest

(27/5) Worden natrium-ion batterijen de toekomst?

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Nu het wat minder gaat met de economie brengen heel wat bedrijven hun pionnen in stelling om, zodra het weer beter loopt, uit de startblokken te schieten. Zo ook Bosch die met deze nieuwe fabriek mikt op een belangrijke productiesprong, aanvankelijk in Asic’s (application-specific integrated circuits).

Die kunnen airbags aansturen, de batterij beheren, de transmissie,… Sinds 1995 produceerde Bosch in zijn Reutlingen-fabriek zo’n 10 miljard sensoren. Vandaag produceert Bosch er meer dan vier miljoen Mems-chips (micro-elektromechanische systemen) per dag. De nieuwe capaciteit in Dresden wordt stapsgewijs opgebouwd naarmate vooral automotive weer aanzwengelt. Wat over twee jaar wordt verwacht.

Midden 2017 werd de bouw aangekondigd. De schop ging begin 2018 de grond in. Tegen eind 2021 rollen de eerste pilootproducties uit de fabriek, die uiteindelijk een 700-tal medewerkers zal tellen. Men spreekt van een ‘ingenieursfabriek’. De nodige krachten betrekt men uit de onmiddellijke omgeving waar de voorbije jaren een cluster of ecosysteem rond halfgeleiders is gegroeid (met o.a. Infineon, Global Foundries, AMD, AMTC (Advanced Mask Technology Center), Siltronic,…) dat in Europa alleen zijn gelijke vindt in de as Leuven-Eindhoven en het Franse Grenoble.

Automotive
Bosch rekent met ZVEI dat een auto vandaag met zo’n 370 $ aan halfgeleiders de baan opdraait. E-mobiliteit zal daar 450 $ bovenop doen. Reken maar nog eens 100 $ bij voor netwerk- en 5G- toepassingen… Een autonoom voertuig zal met zijn assistentiesystemen straks dus zo’n 1.000 $ aan chips meevoeren. Het verticaal geïntegreerde Bosch wil maar wat graag op deze curve meesurfen. Het volumeverhaal pakt het met de nieuwe fabriek in Dresden dan ook stevig bij de horens.

Op de vraag hoe snel de elektrificatie van de mobiliteit zich zal doorzetten wees Harald Kröger, lid van Bosch’s beheerraad, er op dat het interne Bosch-plan niet echt uitgaat van een disruptief gebeuren. “We schakelen in op de snelheid van wat we zien gebeuren. We verwachten een verbreding van de assistentiesystemen”, zei Jens Fabrowsky, lid van het directiecomité van de divisie Automotive Electronics van Bosch.


“Het aandeel van onze halfgeleiders groeit sneller dan de automobielmarkt”, rekent Jens Fabrowsky (links), lid van het directiecomité van de divisie Automotive Electronics van Bosch. De silicium carbide technologie is nog jong, aldus bestuurslid Harald Kröger (rechts) bij Bosch. (foto's: Bosch)

Fabrowsky beklemtoonde de bijzondere positie van Bosch, dat zich verticaal op het halfgeleidergebeuren (Asics, Mems én Mosfets vermogenshalfgeleiders) toespitst. In Reutlingen gebeurt dat op 200 mm siliciumwafers waaruit typisch een 50.000 chips gehaald worden in een tot 14 weken durend productieproces. “Onze Asic’s zijn kleiner en sneller dan die van de collega’s. Het aandeel van onze halfgeleiders groeit ook sneller dan de automobielmarkt.” Met de nieuwe fabriek verwacht men ze ook tegen een betere prijs op de markt te zetten.

Een waferdiameter die de helft groter is, zorgt voor een meer dan twee keer grotere oppervlakte waarop dan ook meer dan twee keer meer chips kunnen. In het verleden wist de waferindustrie met het opschalen van de productie van 6 naar 8 inch (200 mm) én van 200 naar 300 mm de kostprijs per oppervlakte, en dus per chip, typisch met zowat een derde te verminderen. Dat hoeft hier en nu niet anders te zijn. Toch even aanstippen dat de grote computerchipfabrikanten (TI, IBM, Hitachi, Intel,…) eind de negentigerjaren al de overstap naar 300 mm wafertechnologie maakten.



Silicium carbide (SiC)
Innoveren gebeurt op meerdere vlakken. Zo komt er in de chipfabriek in Reutlingen een eerste productielijn voor silicium carbide wafers van 150 mm. Een investering van drie cijfers voor het miljoen euro. “De technologie is nog jong”, stelde Bosch-directeur Harald Kröger echter. Deze silicium carbide halfgeleiders, die op 24 kHz sneller lopen dan klassieke silicium chips, kunnen ook hogere temperaturen aan en kennen de helft minder schakelverliezen. Het betekent dat ze minder koeling vergen, nog kleiner kunnen…“en een elektrische wagen een 6% groter bereik bezorgen.”

Het duurt echter nog wel even vooraleer deze beter geleidende SiC-vermogens-chips in een heuse auto komen. Er is nog werk aan de winkel. Het materiaal, de ruwe wafer, is moeilijk goed te krijgen en het productieproces is vrij complex. Uit één SiC-wafer zou men vandaag al één op twee chips halen. Eerst moet die kwaliteit opgetrokken en gestabiliseerd worden. Men rekent op een drie jaar vooraleer alle nodige kwalificaties en certificaties gehaald zijn.

Nog performantere Gallium Nitride-chips “staan eveneens op de radar”, gaf Fabrowsky mee. Hij gebruikte het woord ‘pre-development’ zonder zich evenwel op iets vast te pinnen. In Bosch’s onderzoekscampus in Renningen zouden zich nu een 20+ mensen hierover buigen. <<
Door Luc De Smet

Kader: Grote cleanroom
De fabriek in Dresden werd eerst helemaal virtueel opgebouwd in een BIM-systeem (Building Information Management). Op het terrein van zo’n 100.000 m2 komt er een totale vloeroppervlakte van 72.000 m2 waarvan een 10.000 m2 cleanrooms klasse 5. De 35 m hoge fabriek steunt op 850 pijlers. De productievloer hangt aan stalen balken die met rubberpads passief gedempt zijn. Trillingen zijn er immers uit den boze. De clean-room van zo’n 65 bij 150 m, staat op een valse vloer van 80 cm hoog waaronder de leidingen lopen en de gefilterde lucht, die via het plafond wordt ingespoten, afgevoerd wordt.



Alle connecties met de machines in de cleanroom lopen in de zogenaamde ‘subfab’, onder de cleanroom. Daar komen 16 dwarsgangen, copy paste, met alle leidingen om de machines daarboven te bedienen. De productie zal er fors geautomatiseerd verlopen. De wafermachines zelf (de open veiling wordt verzorgd door de aankoopdienst) zullen zowat twee derden van de totale kostprijs uitmaken. Wie wanneer wat levert, moet naar verluidt nog beslist worden. Het gebouw is van bij de start voorzien voor 5G. In de supercleanrooms wil men met 5G aan remote maintenance kunnen doen. Er lopen overal antennes om de connectie te verzekeren ondanks de zwaar bewapende betonvloeren.

De fabriek heeft een redundante elektrische aansluiting op het middenspanningsnet, goed voor 20 MW. Er komen back-up generatoren. Alle elektrische leidingen (samen zo’n 380 km) zijn in een dubbele sterconfiguratie redundant uitgevoerd. Op dit ogenblik wordt, in overleg met de stad, een PV-veld ontworpen dat eventueel op het groendak komt. Bosch wil de site CO2-neutraal exploiteren. Achteraan staat een ‘gasfarm’ met meerdere tanks: argon, H2, stikstof,… Het HVAC-systeem zal voor een stabiel klimaat bij ± 1 Kelvin en 3% luchtvochtigheid zorgen. De buitenlucht wordt centraal aangezogen, gefilterd en opgewarmd.

Wind en luchtdruk worden aan alle zijden van het gebouw gemeten om het systeem bij te sturen. In de CUB (Central Utility Building) komt een waterzuiveringsinstallatie die gevoed wordt door het distributienet en per uur 80 tot 120 m³ ultra puur, hoog gedemineraliseerd of gedeïoniseerd water zal produceren. Dat behandelde water is nodig voor het veelvuldig spoelen van de wafers in het etsproces. Men gaf een idee van de zuiverheid: een watervolume zo groot als de Bodensee waarin één vrachtwagen zout gemengd is… <<

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Korte­termijn­geheugen­verlies batterijloze apparaten opgelost?

Een internationaal onderzoeksteam, met onder meer TU Delft, heeft een nieuw systeem ontwikkeld waarmee batterijloze apparaten tijdens korte stroomonderbrekingen de tijd kunnen onthouden.

Belg krijgt leiding over wereldwijd R&D-centrum AB InBev

Sinds kort is David De Schutter de nieuwe Global Vice President van het Global Innovation & Technology Center (GITEC) van AB InBev in Leuven, hun wereldwijde R&D-centrum.

Nieuwe ‘wervelende’ magnetische toestand in puur element periodiek systeem

De Radboud Universiteit en de Universiteit van Uppsala hebben ontdekt dat neodymium bestaat uit een zee van wervelende magneetjes die op diverse snelheden draaien en steeds veranderen.

LUMC bouwt grote stamcelfaciliteit voor Europese partners

In deze nieuwe faciliteit zal onderzoek gedaan worden op het gebied van regeneratieve geneeskunde, zoals gekweekte insuline producerende bètacellen voor diabetespatiënten.

Gaspar Gascon wordt CTO bij Punch Powertrain

Punch Powertrain, onafhankelijk leverancier van innovatieve en energie-efficiënte aandrijfsystemen voor autoconstructeurs, heeft Gaspar Gascon aangesteld als Chief Technology Officer (CTO).

Succesvolle testen ontgassen binnenvaartschepen in North Sea Port

North Sea Port is gestart met het testen van dampverwerkings-installaties om binnenvaarttankers met een nieuw ontwikkelde installatie veilig en gecontroleerd restdampen te laten verwerken.

Meest massieve botsingsproduct ooit in versneller waargenomen

Het ATLAS-experiment heeft in botsingen van protonen in de Large Hadron Collider op CERN aanwijzingen gevonden voor processen waarbij vier topquarks tegelijk ontstaan.

Alle offshore windparken aangesloten op MOG in Noordzee

Met de aansluiting van het laatste offshore windpark Seastar is Elia’s 'stopcontact op zee' nu helemaal compleet. Het schakelplatform bundelt nu de exportkabels van 4 offshore windparken.

B&R-breidt gamma compacte PLC’s uit

B&R biedt een nieuwe Compact-S PLC aan met 512 MB RAM en 2 GB intern flash-geheugen. Dit geeft de X20CP0484-1 meer RAM-capaciteit dan eerdere modellen uit deze serie. Dit is ideaal voor toepassingen met hoge eisen aan geheugen en prestaties. Met Ethernet, POWERLINK, USB en RS232 biedt deze PLC tal van communicatie-opties.

Partners