Polska

Od samochodów i rowerów z napędem elektrycznym (eBike), po sprzęty gospodarstwa domowego i tzw. urządzenia elektroniczne do noszenia (ang. wearables) – półprzewodniki to integralna część wszystkich systemów elektronicznych.

Są one motorem napędowym współczesnego świata techniki. Firma Bosch wcześnie dostrzegła ich rosnące znaczenie i zapowiedziała kolejne inwestycje o wartości miliardów euro na wzmocnienie swojej pozycji w sektorze półprzewodników. Dodatkowe 3 mld euro zostaną przeznaczone na rozwój segmentu półprzewodników do 2026 roku w ramach programu finansowania IPCEI w zakresie mikroelektroniki i technologii komunikacyjnych. „Mikroelektronika to przyszłość i kluczowa technologia dla sukcesu wszystkich obszarów działalności Bosch. Otwiera nam drogę do mobilności przyszłości, internetu rzeczy oraz do tego, co w firmie Bosch nazywamy technologią invented for life (technologia bliżej nas)” – powiedział dr Stefan Hartung, prezes zarządu Bosch, podczas Bosch Tech Days 2022 w Dreźnie.

Jednym z projektów, które Bosch zamierza sfinansować dzięki tej inwestycji, jest budowa dwóch nowych centrów rozwojowych – w Reutlingen i Dreźnie. Ich łączny koszt wyniesie ponad 170 mln euro. Ponadto w ciągu najbliższego roku firma przeznaczy 250 mln euro na stworzenie dodatkowych 3 tys. mkw. powierzchni typu clean-room w fabryce półprzewodników w Dreźnie. „Przygotowujemy się do ciągłego wzrostu popytu na półprzewodniki – również po to, aby osiągnąć korzyści dla naszych klientów” – powiedział Hartung. „Te miniaturowe komponenty są ogromną szansą dla naszej działalności”.

Promocja mikroelektroniki w celu zwiększenia konkurencyjności Europy

W ramach European Chips Act, Unia Europejska i niemiecki rząd federalny zapewniają dodatkowe środki na rozwój silnego ekosystemu dla europejskiego przemysłu mikroelektronicznego. Celem tego działania jest podwojenie udziału Europy w światowej produkcji półprzewodników z 10 do 20 procent do końca dekady. Nowo utworzony projekt IPCEI w obszarze mikroelektroniki i technologii komunikacyjnej ma na celu przede wszystkim promowanie badań i innowacji.

„Europa może i musi wykorzystać swoją siłę w przemyśle półprzewodników” – powiedział Hartung. „Dziś, bardziej niż kiedykolwiek, celem musi być produkcja układów scalonych na konkretne potrzeby europejskiego przemysłu, a to oznacza nie tylko chipy na najniższym poziomie nanoskali”. Komponenty elektroniczne stosowane na przykład w obszarze elektromobilności muszą mieć rozmiar od 40 do 200 nanometrów. Zakłady produkcyjne Bosch powstały właśnie po to, aby wytwarzać części tego typu.

Znacząca rozbudowa produkcji 300-milimetrowych chipów w Dreźnie

Nowa inwestycja w mikroelektronikę stawia przed firmą Bosch kolejne możliwości. „Bycie liderem innowacji zaczyna się od najmniejszych elementów elektronicznych: chipów półprzewodnikowych” – powiedział Hartung. Nowe obszary innowacji w firmie Bosch to między innymi systemy typu on-a-chip, takie jak czujniki radarowe wykorzystywane przez pojazdy do skanowania otoczenia w technologii 360 stopni podczas zautomatyzowanej jazdy. Działania firmy Bosch skupią się teraz na udoskonaleniu tych komponentów, aby były mniejsze, inteligentniejsze i tańsze w produkcji. Firma pracuje również nad dalszą modyfikacją własnych mikroukładów elektromechanicznych (MEMS), zwłaszcza dla branży dóbr konsumpcyjnych. Jednym z przykładów urządzeń, wykorzystujących tę technologię, jest nowy moduł projekcyjny, który jest tak mały, że można go wbudować w zausznik pary inteligentnych okularów. „Planujemy również produkcję czujników MEMS na 300-milimetrowych układach scalonych, aby ugruntować naszą wiodącą pozycję na rynku technologii mikroelektromechanicznych” – powiedział Hartung. „Rozpoczęcie produkcji planowane jest na 2026 rok. Nasza nowa fabryka chipów daje nam możliwość skalowania produkcji – jest to zaleta, którą zamierzamy w pełni wykorzystać”.

Duży popyt na chipy z węglika krzemu z Reutlingen

Kolejnym ważnym obszarem działalności firmy Bosch jest produkcja nowych typów półprzewodników. W zakładzie w Reutlingen, Bosch od końca 2021 roku masowo produkuje chipy z węglika krzemu (SiC). Znajdują one zastosowanie w energoelektronice pojazdów elektrycznych i hybrydowych, gdzie już przyczyniły się do zwiększenia ich zasięgu na jednym ładowaniu nawet o 6 procent. Dzięki silnemu wzrostowi rynku, wynoszącemu co najmniej 30 procent w skali roku, popyt na chipy SiC utrzymuje się na wysokim poziomie, co oznacza dla firmy Bosch pełne portfele zamówień. Aby uczynić układy energoelektroniczne bardziej przystępnymi cenowo i wydajnymi, Bosch bada możliwości zastosowania także innych typów układów scalonych. „Przyglądamy się również rozwojowi chipów opartych na azotku galu do zastosowań w elektromobilności” – powiedział Hartung. „Aktualnie stosuje się je w ładowarkach do laptopów i smartfonów”. Zanim jednak możliwe będzie ich wykorzystanie w produkcji pojazdów, będą musiały stać się bardziej wytrzymałe i odporne na znacznie wyższe napięcie, nawet do 1200 woltów. „Takie wyzwania są częścią pracy inżynierów Bosch. Naszą siłą jest wieloletnie doświadczenie w obszarze mikroelektroniki – i równie dobrze znamy się na samochodach”.

Bosch systematycznie rozszerza możliwości produkcyjne półprzewodników

W ostatnich latach firma Bosch dokonała kilku inwestycji w obszarze produkcji półprzewodników. Najlepszym przykładem tych działań jest otwarta w czerwcu 2021 roku fabryka w Dreźnie. Jej wartość wynosi 1 mld euro, co czyni ją największą inwestycją firmy w historii. Systematycznie rozbudowywana jest także fabryka w Reutlingen: do 2025 roku Bosch ma zainwestować około 400 mln euro w zwiększenie mocy produkcyjnych i przekształcenie istniejących powierzchni fabrycznych w nowe przestrzenie typu clean-room. Obejmuje to rozbudowę obiektu, dzięki której powstanie dodatkowe 3,6 tys. mkw. ultranowoczesnych pomieszczeń o kontrolowanych parametrach środowiskowych. Łączna powierzchnia typu clean-room ma wzrosnąć z aktualnych 35 tys. mkw. do ponad 44 tys. mkw. do końca 2025 roku.

Doświadczenie i międzynarodowa sieć zapewniają trwały sukces

Bosch to wiodąca firma w branży motoryzacyjnej zajmująca się opracowywaniem i produkcją półprzewodników. Chipy te są wykorzystywane nie tylko w motoryzacji, ale także w przemyśle dóbr konsumpcyjnych. Bosch działa na tym polu od ponad 60 lat. Fabryka półprzewodników Bosch w Reutlingen produkuje chipy oparte na 150- i 200-milimetrowych płytkach od lat 70. XX wieku. W zakładzie firmy w Dreźnie produkcja chipów na bazie 300-milimetrowych płytek rozpoczęła się w 2021 roku. Wśród półprzewodników produkowanych w Reutlingen i Dreźnie znajdują się specjalne układy scalone (ASIC), czujniki mikroukładów elektromechanicznych (MEMS) i półprzewodnikowe elementy mocy. Bosch buduje również nowe centrum testowe dla półprzewodników w Penang w Malezji. Od 2023 r. obiekt będzie wykorzystywany do testowania gotowych chipów i czujników półprzewodnikowych.