חדשות בתעשייה: הפיל הקטן ביותר בעולם

Fabs Wafer Minimum הם מערכות ייצור חדשניות של מוליכים למחצה המשתמשות בפלות בגודל 0.5 אינץ ', ומפחיתות משמעותית את סולם הייצור והשקעות ההון בהשוואה לפלים מסורתיים בגודל 12 אינץ'. השקעת ההון עבור ציוד ייצור זה היא רק כ -500 מיליון ין (כ 23.8 מיליון RMB), ומאפשרת ל- SMEs וסטארט -אפים להתחיל ייצור מוליכים למחצה עם השקעה נמוכה יותר.

ניתן לאתר את מקורותיה של טכנולוגיית Fab Wafer Minimum לפרויקט מחקר שיזם המכון הלאומי למדע וטכנולוגיה תעשייתית מתקדמת (AIST) ביפן בשנת 2008. פרויקט זה נועד ליצור מגמה חדשה בייצור מוליכים למחצה על ידי השגת ייצור רב-זיהוי, אצווה קטנה. היוזמה, בהובלת משרד הכלכלה, הסחר והתעשייה של יפן, כללה שיתוף פעולה בין 140 חברות וארגונים יפניים לפתח דור חדש של מערכות ייצור, במטרה להפחית משמעותית את העלויות והחסמים הטכניים, ומאפשרת ליצרני מכשירי רכב ומכשירי בית לייצר את המוליכים והחיישנים שהם צריכים.

** היתרונות של טכנולוגיית Fab של מינימום רקיק: **

1. ** הפחתה משמעותית בהשקעות הון: ** מפני רקיק גדולים מסורתיים דורשים השקעות הון העולות על מאות מיליארדי ין, בעוד שהשקעת היעד עבור פנקי רקיק מינימום היא רק 1/100 עד 1/1000 מהסכום הזה. מכיוון שכל מכשיר קטן, אין צורך בחללי מפעל גדולים או בפוטומציות להיווצרות מעגלים, ומפחיתים מאוד את עלויות התפעול.

2. ** דגמי ייצור גמישים ומגוונים: ** Fabs מינימום רקיק מתמקד בייצור מגוון מוצרים קטנים. מודל ייצור זה מאפשר ל- SMEs וסטארט -אפים להתאים אישית ולהפיק במהירות בהתאם לצרכים שלהם, לענות על הביקוש בשוק למוצרי מוליכים למחצה מותאמים אישית ומגוונים.

3. ** תהליכי ייצור מפושטים: ** ציוד הייצור במפילי הפסק המינימום הוא בעל צורה וגודל זהה לכל התהליכים, ומכולות ההובלה של הוופל (שאטלים) הם אוניברסליים לכל שלב. מכיוון שהציוד והמעבורות פועלים בסביבה נקייה, אין צורך לתחזק חדרים נקיים גדולים. תכנון זה מקטין משמעותית את עלויות הייצור והמורכבות באמצעות טכנולוגיה נקייה מקומית ותהליכי ייצור מפושטים.

4. ** צריכת חשמל נמוכה ושימוש בחשמל ביתי: ** ציוד הייצור במפילי רקיק מינימליים כולל גם צריכת חשמל נמוכה ויכול לפעול על כוח AC100V משק בית רגיל. מאפיין זה מאפשר להשתמש במכשירים אלה בסביבות מחוץ לחדרים נקיים, מה שמפחית עוד יותר את צריכת האנרגיה ועלויות התפעול.

5. ** מחזורי ייצור מקוצרים: ** ייצור מוליכים למחצה בקנה מידה גדול בדרך כלל דורש זמן המתנה ארוך מהזמנה למסירה, ואילו Fabs מינימום יכול להשיג ייצור בזמן של הכמות הנדרשת של מוליכים למחצה במסגרת הזמן הרצויה. יתרון זה ניכר במיוחד בתחומים כמו האינטרנט של הדברים (IoT), הדורשים מוצרים קטנים ומוליכים למחצה מוליכים למחצה.

** הפגנה ויישום טכנולוגיה: **

בתערוכת "Ceatec 2024", ארגון הקידום המינימלי של Wafer Fab הדגים את תהליך הליטוגרפיה באמצעות ציוד ייצור מוליכים למחצה במיוחד. במהלך ההפגנה נקבעו שלוש מכונות להציג את תהליך הליטוגרפיה, שכלל ציפוי, חשיפה ופיתוח מתנגדים. מיכל ההובלה של הוופל (המעבורת) הוחזק ביד, הונח בציוד והופעל בלחיצה על כפתור. לאחר השלמתו, המעבורת נאספה והוגדרה במכשיר הבא. המצב הפנימי וההתקדמות של כל מכשיר הוצגו על המסכים שלהם.

לאחר השלמת שלושת התהליכים הללו, נבדק הוופל תחת מיקרוסקופ, וחשף דפוס עם המילים "ליל כל הקדושים שמח" ואיור דלעת. הפגנה זו לא רק הציגה את היתכנותה של טכנולוגיית הפאב המינימום, אלא גם הדגישה את הגמישות והדיוק הגבוה שלה.

בנוסף, חברות מסוימות החלו להתנסות בטכנולוגיית Fab Fab מינימלית. לדוגמה, Yokogawa Solutions, חברת בת של חברת יוקוגאווה חשמל, השיקה מכונות ייצור יעילות ומאסתטיות, בערך בגודל של מכונת אוטומטיות משקאות, שכל אחת מהן מצוידת בפונקציות לניקוי, חימום וחשיפה. מכונות אלה מהוות למעשה קו ייצור של ייצור מוליכים למחצה, והשטח המינימלי הנדרש לקו ייצור "מיני וופרה פאב" הוא רק בגודל של שני מגרשי טניס, רק 1% מהשטח של פליטת רקיק בגודל 12 אינץ '.

עם זאת, Fabs מינימום של רקיקים נאבקים כיום להתחרות במפעלים גדולים של מוליכים למחצה. עיצובים של מעגלים אולטרה-סיניים, במיוחד בטכנולוגיות תהליכים מתקדמים (כגון 7NM ומטה), עדיין מסתמכים על ציוד מתקדם ויכולות ייצור בקנה מידה גדול. תהליכי הוופל בגודל 0.5 אינץ 'של מפני רקיק מינימום מתאימים יותר לייצור מכשירים פשוטים יחסית, כמו חיישנים ו- MEMS.

Fabs מינימום של רקיק מייצג מודל חדש ומבטיח ביותר לייצור מוליכים למחצה. הם מאופיינים על ידי מיניאטוריזציה, עלות נמוכה וגמישות, הם צפויים לספק הזדמנויות שוק חדשות עבור חברות קטנות ובינוניות וחברות חדשניות. היתרונות של Fabers מינימום וופרים ניכרים במיוחד באזורי יישום ספציפיים כמו IoT, חיישנים ו- MEMS.

בעתיד, ככל שהטכנולוגיה מתבגרת ומקודמת עוד יותר, מינימום רקיק פאבס יכול להפוך לכוח חשוב בענף הייצור של המוליכים למחצה. הם לא רק מספקים לעסקים קטנים הזדמנויות להיכנס לתחום זה, אלא גם עשויים להניע שינויים במבנה העלויות ובמודלים הייצור של התעשייה כולה. השגת מטרה זו תדרוש יותר מאמצים בטכנולוגיה, פיתוח כישרונות ובניית מערכות אקולוגיות.

בטווח הרחוק, הקידום המוצלח של Fabs Wafer Minimum יכול להשפיע עמוק על כל ענף המוליכים למחצה, במיוחד מבחינת פיזור שרשרת האספקה, גמישות תהליכי הייצור ובקרת עלויות. היישום הנרחב של טכנולוגיה זו יסייע בהעלאת חדשנות והתקדמות נוספת בתעשיית המוליכים למחצה העולמית.