Home » Processor » Derfor mangler verden mikrochips – og her er håbene
Derfor mangler verden mikrochips – og her er håbene

Derfor mangler verden mikrochips – og her er håbene

Share
En mikrochip kommer til verden

Udgangspunktet for al chipfremstilling er ultrarent silicium. Grundstoffet, der på dansk også hedder kisel, kan fungere både som leder og isolator (eksempelvis som en halvleder i form af en transistor), og da stoffet kan udvindes af almindeligt strandsand, er det et ideelt og billigt chipmateriale.

Det rå silicium smeltes og forarbejdes til en tyk stang, en såkaldt ”ingot”, som saves ud i tynde skiver eller ”wafers” på omkring 1 mm i tykkelse. Disse skiver skal nu gennemgå adskillige forfinede fototekniske processer, hvor halvlederkomponenter og baner møjsommeligt afmaskes og ætses ned i skiven i op til 36 lag oven på hinanden som en lagkage.

Over 700 arbejdsgange

Hver arbejdsgang kan omfatte påførsel af et særligt lysfølsomt lag, der ved belysning fremkalder de ønskede kredsløb. Hvert lag kan have sin egen funktion, og derfor kræver hver delproces sin egen afmaskning af de områder af skiven, der ikke skal påvirkes af belysning og ætsning.

Se også:  Billigere Polestar kan nu købes i Danmark - her er prisen

Derpå bliver waferen ”bagt” og hærdet ved 1100 grader i nogle tilfælde op til 27 gange. I alt kan fremstillingsprocessen omfatte op over 700 arbejdsgange over 14 uger.

Til sidst indstøbes chippen i et plastikhus, der sikrer, at kredsløbet ligger fast og beskyttet, og alle forbindelser føres ud til separate kontaktben. Eventuelle køleflanger forhindrer chippens måske næsten 500 millioner transistorer i at producere ødelæggende varme. Efter en sidste afprøvning og kontrol af specifikationer og ydelse pakkes de færdige chips og er klar til lager eller forsendelse til klodens hungrende producenter. Billederne viser processen på Boschs fabrik i Dresden.

Tysk chipfabrik med til at redde Europa

EU satser på at øge den europæiske chip-produktion til 20 procent af den globale i 2030, hvilket betyder, at produktionen skal mere end fordobles i forhold til i dag.

Se også:  Kinesisk elbil rykker ind på det danske taxa-marked

En af de europæiske leverandører, der er klar til at tage udfordringen op og måske kan være med til at øge forsyningerne til europæiske fremstillingsvirksomheder, er tyske Bosch, der i forvejen er storleverandør af mikrochips til bilindustrien. Bosch har til dato produceret over 15 milliarder mikrochips og er den eneste europæiske leverandør til bilfabrikkerne, som producerer halvlederchips selv. Faktisk sidder der i gennemsnit 17 chips fra Bosch i enhver nyindregistreret bil.

Bosch har investeret 1 milliard euro i opbygningen af en ny chipfabrik, og det er den største enkeltinvestering i hele producentens mere end 130-årige historie. Miljøhensyn og forureningsneutral bæredygtighed har været topprioriteret fra dag et, og hovedparten af fabriksanlægget strømforsynes med grøn strøm og CO2-neutral gas.

Den tyske chipfabrik fylder et areal på 100.000 kvadratmeter.

Den nye gigantfabrik ligger i Dresden i Sachsen. Området er kendt som Silicon Sachsen, altså en tysk pendant til Silicon Valley. Fabrikken er den første AIoT-fabrik, der er bygget af Bosch. AIoT står for AI (kunstig intelligens) og IoT (Internet of Things). AI styrer fabrikkens fuldt automatiserede produktion og kan påvise selv den mindste fravigelse eller fejl på et splitsekund, før fejlen optræder på det færdige produkt, og også energiforbruget overvåges konstant af computere for at opnå bedst mulig ydelse med lavest muligt energiforbrug.

Samtidig kan AI også med stor sikkerhed udpege, hvornår en robot eller anden maskindel er slidt eller behøver reparation, hvilket på den måde kan udføres langt hurtigere, end hvis det skete efter et fast serviceskema. IoT-kommunikationen både internt i fabrikken og IoT-enheder udenfor foregår naturligvis gennem det nye 5G-mobilnetværk.

Fabriksanlægget, der har været undervejs siden 2018 og er placeret i byen Dresden, er et glimrende eksempel på, hvor teknisk vanskeligt og kompliceret det egentlig er at fremstille moderne halvledere og intelligente mikrochips.

Ekstreme renrum

Selve det 100.000 kvadratmeter store fabriksanlæg er opført i fire etager, hvoraf to etager er gravet ned under jorden, og tilsammen omfatter produktionsarealet 72.000 kvadratmeter eller det samme som cirka 12 fodboldbaner.

Øverste etage rummer luftindsugningen og rensningsanlægget, der forsyner produktionsrummene med ren luft. Også disse faciliteter er som alle øvrige centrale funktioner i det nye fabriksanlæg fuldt automatiserede og kan filtrere 2.000.000 kubikmeter luft for alle uønskede partikler pr. time.

Det er nødvendigt, for selv den mindste mikropartikel kan ødelægge en chip, hvor de enkelte delkomponenter er 50 gange tyndere end et menneskehår og derfor naturligvis ekstremt følsomme over for ethvert fremmedlegeme. Et menneskehår har en gennemsnitlig tykkelse på 70 mikrometer (en mikrometer eller en mikron er en milliontedel af en meter), og den atmosfæriske luft uden for fabrikken indeholder omkring 100.000 partikler à et halvt mikrogram pr. kubikfod.

Selve chipfremstillingen er af samme grund henlagt til helt specielle renrum, der er placeret i stueplan og er tusind gange renere end operationsstuerne på hospitaler. Da 99,905 procent af alle partikler over en størrelse på 0,1 mikrometer bliver frafiltreret af luftrensningsanlægget, er der generelt blot én sådan partikel pr. kubikfod i renrummene. Det svarer til en enkelt kirsebærsten i hele Bodensøen, der rummer næsten 5 milliarder kubikmeter vand. Luften i renrummene holdes på en konstant temperatur på ­22° C med 43 procent luftfugtighed.

Fremstillingen sker på det nærmeste uberørt af menneskehånd. Hænder er aldrig helt rene, uanset hvor meget man vasker dem. Alle, der arbejder i renrummene, skal derfor være iført sterile og tætsluttende tofarvede ”kanindragter”, der er hvide foran og blå bagpå (så du på afstand kan se, om vedkommende kommer imod dig eller har ryggen til). Og før nogen får lov til at betræde renrummene, skal de desuden passere gennem en lang luftsluse fyldt med sensorer, der kan registrere de mindste fremmedpartikler.

TAGS
chip
elektriske transportmidler
mikrochips

DEL DENNE
Share


Mest populære
Populære
Nyeste
Tags

Find os på de sociale medier

Find os på FaceBook

AOD/AOD.dk

Brogårdsvej 22
DK-2820 Gentofte
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@aod.dk

Audio Media A/S

CVR nr. 16315648,
Brogårdsvej 22
DK-2820 Gentofte
Telefon: 33 91 28 33
info@audio.dk
Annoncesalg:
Lars Bo Jensen: lbj@audio.dk Telefon: 40 80 44 53
Annoncer: Se medieinformation her


AOD/AOD.dk   © 2022
Privatlivspolitik og cookie information - Audio Media A/S