Mikrochips sind das Herzstück vieler Produkte, doch ein Halbleitermangel bremst die Innovation. Der EU Chips Act soll Europas Produktion jetzt stärken. Lernen Sie die Anforderungen der Halbleiterfertigung kennen.
Was haben Herzschrittmacher, Alarmsysteme, Handys und Industrieroboter gemeinsam? Sie alle basieren auf Mikrochips. Diese Chips sind das Rückgrat vieler Produkte: von lebensrettenden medizinischen Geräten bis hin zu Maschinen, die unsere Fabriken am Laufen halten. Die Chip-Herstellung muss im Reinraum stattfinden.
Mit dem European Chips Act will die Europäische Kommission die Produktionskapazitäten für Halbleiter in Europa erhöhen. Dadurch sollen die Lieferketten stabiler und die Abhängigkeit von Importen geringer werden. Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bedeutet dies Chance und Herausforderung zugleich. Für die hohen Reinheits- und Funktionsanforderungen in der Halbleiterproduktion bietet Ihnen der item Systembaukasten passende Lösungen.
Lösungen für den Reinraum mit System
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Der Chip Act der EU und seine Bedeutung für KMU
Der European Chips Act ist für die Halbleiterbranche in Europa ein wichtiger Schritt zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit. Die am 21. September 2023 in Kraft getretene Verordnung soll zu sichereren Lieferketten und mehr Unabhängigkeit gegenüber Staaten außerhalb Europas führen. Derzeit werden nur 10 % der weltweiten Mikrochips in Europa hergestellt. Ziel des Gesetzes: Diesen Anteil bis 2030 auf 20 % zu verdoppeln. Dafür stehen 43 Milliarden Euro zur Verfügung und Innovationen in den Bereichen Entwicklung, Herstellung sowie Verpackung werden gezielt gefördert. Zusätzlich soll ein investitionsfreundliches Umfeld für neue Produktionsanlagen (Fabs) geschaffen werden. Die Kapazitäten für die Fertigung sollen erweitert, die Lieferkette stabilisiert und Arbeitsplätze geschaffen werden. Mehr Details zum Gesetz finden Sie im Factsheet der EU-Kommission.
Mit dem EU Chips Act soll der Anteil der in Europa hergestellten Mikrochips bis 2030 von 10 % auf 20 % verdoppelt werden.
Derzeit dominieren Asien und die USA den Weltmarkt für Halbleiter. Europa muss also wettbewerbsfähig bleiben, um seine Industrie vor Produktionsausfällen zu schützen. So unterstützt der EU Chips Act gezielt KMU, um deren Innovationskraft und Produktionskapazitäten zu stärken. KMU spielen dabei eine entscheidende Rolle: Sie bieten oft flexible und spezialisierte Lösungen an, die für Innovationen in der Halbleiterindustrie unerlässlich sind.
Was jetzt wichtig ist: Reinraumtechnik für Siliziumwafer und Chips
Der EU Chips Act wird die Halbleiterindustrie auf Wachstumskurs bringen. Für kleine und mittlere Unternehmen bedeutet dies nicht nur Chancen, denn um in diesem hochdynamischen Markt erfolgreich zu sein, müssen die Produktionsbedingungen stimmen. Eine zentrale Rolle spielen dabei Reinräume: Ein sauberer, partikelarmer Raum ist notwendig, um die hohe Qualität der Mikrochips zu gewährleisten. Schon kleinste Verunreinigungen können zu erheblichen Produktionsausfällen führen. Mikrochips werden in nahezu allen Industriezweigen benötigt – von der Automobilindustrie bis hin zur Medizintechnik.
In der Halbleiterindustrie herrschen teilweise noch sehr unterschiedliche Auffassungen bezüglich Ansätzen oder Standards vor. Dies könnte eine Herausforderung für den European Chips Act sein.
Große Hersteller und Zulieferer wie Zeiss, ASML, Infineon oder Intel setzen bereits auf modernste Reinraumtechnik. Für KMU, die neu in die Halbleiterfertigung einsteigen oder ihre Kapazitäten erweitern wollen, ist die Investition in eine geeignete Reinraumausstattung ein Muss. Kevin Haas, Reinraumexperte bei item, sieht für die Umsetzung des EU Chips Act eine Herausforderung: „Bezüglich der Anforderungen in der Halbleiterindustrie herrschen teilweise noch sehr unterschiedliche Auffassungen vor. Es sind lediglich die allgemeinen Reinraumanforderungen bekannt. Um die Wachstumsprognosen realisieren zu können, sind Reinraumlösungen mit höchsten Qualitätsansprüchen erforderlich.“ Die Strukturgröße in der Halbleiterindustrie, also der Abstand von einzelnen Leiterbahnen, wird immer kleiner und befindet sich im Nanometerbereich. Daher müssen auch die Fertigungsprozesse ausgefeilter werden: Die Spezifikationen und Fertigungstoleranzen werden immer enger.
Anforderungen in der Halbleiterindustrie
Die SEMI ist eine Organisation, die verschiedene Leitfäden für die Herstellung von Wafern erstellt hat. Die Unternehmen aus der Halbleiterindustrie gehen jedoch unterschiedlich mit den Leitfäden um. Hier sind die wichtigsten Anforderungen, die Sie in der Branche grundsätzlich beachten sollten:
- Rostfreie Komponenten – Vermeidung von Korrosion und Kontamination
- Minimale Ausgasung – Vermeidung von Verunreinigungen durch gasförmige Stoffe
- Hohe Reinheit – Keine Staubablagerungen durch leicht zu reinigende Oberflächen
- Flexible Umgestaltung – Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Produktionsanforderungen
- ESD-Schutz – Schutz vor elektrostatischer Entladung
Die Anforderungen in der Halbleiterherstellung sind sehr hoch und variieren häufig nach den spezifischen Unternehmensvorgaben und Fertigungsschritten. Es gibt keine einheitliche Norm, die alle Anforderungen umfassend regelt. So gibt es auch keine strikten Vorgaben für die verwendeten Materialien von Verbindern und Kunststoffen. In einem Punkt sind sich die Unternehmen in der Halbleiterindustrie einig: Es muss bei der Materialauswahl darauf geachtet werden, dass die Ausschussrate möglichst gering ist. Verzichten Sie auf Materialien, die Korrosion oder Verunreinigung im Reinraum verursachen können und setzen Sie stattdessen auf eloxiertes Aluminium, Edelstahl oder Glas. Hierbei geht es um das sogenannte First Pass Yield. First Pass Yield (FPY) bezeichnet den Anteil der Produkte, die den Produktionsprozess beim ersten Durchlauf ohne Nacharbeiten oder Reparaturen erfolgreich abschließen. Ein hoher FPY ist entscheidend, um die Effizienz zu maximieren und Kosten zu minimieren.
Reinraumlösungen zur Chip-Herstellung mit item
In der Halbleiterfertigung muss die Kontamination durch kleinste Partikel ausgeschlossen werden: Eine Nullfehlerproduktion ist das Ziel. Das erfordert das zuverlässige Ineinandergreifen zahlreicher Maßnahmen. Dazu benötigen Sie auf Ihre Anforderungen abgestimmte und zertifizierte Komponenten. Genau hier setzt der item Systembaukasten an: Er ermöglicht Ihnen den Aufbau von Reinräumen, die der DIN EN ISO 14644-1 entsprechen. Mit item können Sie reinraumtaugliche Lösungen wie Arbeitsplätze, Kabinen und Einhausungen bauen und höchste Präzision in der Chip- und Waferproduktion etablieren. Es gibt eine große Auswahl an Profilen und Zubehör, mit der Sie Reinraumlösungen exakt in der gewünschten Form, Größe und Ausstattung bauen können. Zusätzlich gestalten Sie Arbeitsplätze im Reinraum ESD-sicher, ergonomisch und funktional. Beispiel-Komponenten und Lösungen aus dem item Systembaukasten für Ihren Reinraum:
- Modulares Einfasssystem X 8
- Anschlussfertige Filter-Fan-Unit 1200×600
- Reinraum-Teilumhausung mit mehreren Filter-Fan-Units
- Laminar Flow Box mit höhenverstellbarem Arbeitstisch
In der Halbleiterfertigung muss die Kontamination durch kleinste Partikel ausgeschlossen werden. Genau hier setzt der reinraumtaugliche item Systembaukasten an.
Unsere reinraumtauglichen Aluminiumprofile X und XMS zeichnen sich durch einen minimalen Kantenradius und geschlossene Außenflächen aus. Das ist ideal für reinigungsfreundliche Maschinenrahmen. Ihre Eigenschaften: Möglichkeit zur Verlegung von Kabeln in den Profilen, so wenig offene Nuten wie nötig, leicht zu reinigen, beständig gegen Reinigungsmittel. Mit dem modularen Einfasssystem für bündige Flächen können Sie reinraumgerechte Wände und Decken bauen. Die glatten und geschlossenen Oberflächen der Aluminiumprofile bieten zwei Vorteile: Sie lassen sich optimal reinigen und verhindern die Ablagerung von Partikeln.
Reinraum in der Halbleiterfertigung: So unterstützen wir Sie
Die Halbleiterindustrie ist eine der treibenden Kräfte der modernen Wirtschaft und bietet große Chancen für KMU. Mit der richtigen Investition in die passende Reinraumtechnik und den Fördermitteln des EU Chips Act können auch kleinere Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben und ihre Produktion effizient gestalten.
Der item Systembaukasten unterstützt Sie dabei, maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anforderungen zu entwickeln. Dabei erfüllt er die hohen Anforderungen an Präzision und Sicherheit in der Halbleiterproduktion.
Der item Systembaukasten unterstützt Sie dabei, maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anforderungen zu entwickeln: Unsere Komponenten sind nicht nur einfach zu montieren, sondern auch flexibel einsetzbar. So können Sie die hohen Anforderungen an Präzision und Sicherheit in der Halbleiterproduktion erfüllen. Zusätzlich garantiert Ihnen die hohe Lieferfähigkeit von item die schnelle Verfügbarkeit von Komponenten und Profilen in gleichbleibend hoher Qualität.
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