Измина една година, откакто Bosch стартира нов завод за полупроводници в Дрезден, Германия. Обектът все още се разширява, така че едва сега журналистите успяха да го видят за първи път. Именно тук се произвеждат т.нар “чипове”, т.е. едни от най-търсените напоследък продукти в света.

Заводът за полупроводници е инвестиция за милиарди

Производственият завод в Дрезден е най-голямата единична инвестиция в историята на фирма Bosch. Поради кризата в областта на полупроводниците, предизвикана от пандемията, обектът е отворен половин година преди планирания срок (през юни 2021 г.). Това е не само най-скъпият, но и най-модерният завод в портфолиото на фирмата. До голяма степен автоматизиран и роботизиран, той притежава също така свое виртуално копие 3D. Много от производствените процеси могат да бъдат управлявани дистанционно. Към завода се изгражда също така център за научноизследователска и развойна дейност.

Заводът за полупроводници е важна инвестиция, тъй като „чиповете” са дефицитен продукт. Понастоящем целта на правителствата на европейските страни и на фирми като Bosch е до края на 2030 година да се увеличи дяла на Европа в световното производство на полупроводници от 10 до 20%.

В Дрезден се произвеждат чипове на базата на 300-милиметрови платки. Фирмата работи също така върху по-нататъшното модифициране на собствените си микроелектромеханични схеми (MEMS), особено за сектора на потребителските стоки.

Как се произвеждат полупроводниците?

Производството на единичен “чип” се извършва в 800 стъпки. Прецизното производство на тези елементи трябва да бъде напълно автоматизирано. Само роботите са в състояние да гарантират повторяемост на производствените процеси. Електронните компоненти, използвани например в областта на електромобилността, трябва да са с размер между 40 и 200 нанометра. Тъй като имаме работа с миниатюрни компоненти, също е важно да се постигне максимална чистота на производствения процес. Всяко малко замърсяване – косъм или прашинка – може да наруши този скъп процес.

Поддържането на пълна стерилност на тези огромни помещения е истинско предизвикателство. В така наречените чисти помещения – „clean room“ работят само роботи, но поради необходимостта да наблюдават и коригират процесите, както и да извършват обслужващи дейности, това не могат да бъдат плътно затворени помещения. Хората могат да влизат вътре само със специален комбинезон. Но това не е всичко, въздухът в чистите помещения “clean room” се нагнетява отгоре и се засмуква през пода – така че никакви частици да не се носят във въздуха.

За производството на полупроводници се използват редки химични елементи (като злато или паладий). Производственото хале на фабриката на Bosch в Дрезден е стерилна бяла повърхност, върху която една до друга са разположени машини, които представляват поредните „станции“ в процеса на производство на полупроводници. Чиповете се поставят върху специален, кръгъл обект, наречен от немски език “wafer” (вафла). Единичните чипове не се изрязват от “вафлата” едва в един от последните етапи на процеса.

“Вафлите” се транспортират между поредните машини от планарни роботи. Тези роботи могат да се движат във всички посоки и да се въртят около собствената си ос благодарение на явлението левитация в магнитното поле. За управление на роботите до голяма степен се използва изкуствен интелект.

Всички данни в един завод за полупроводници – независимо дали са получени от машини, сензори или продукти – се събират в централна база данни. Алгоритъмът за изкуствен интелект може да открие и най-малките аномалии в продуктите.

След приключване на производствения процес, валите с чипове се подготвят за транспортиране. Те са опаковани в подредени един върху друг вакуумирани контейнери.

Заводът в Дрезден все още не работи с пълен капацитет, както е планирано. През следващата година разширяването му ще погълне още 250 милиона евро, необходими за създаването на допълнителни 3000 квадратни метра площ за чисти помещения “clean-room”.