Bosch produce cipuri semiconductoare de peste 60 de ani

La jumătatea anilor ’50, activitatea de cercetare a Bosch a început să exploreze dezvoltarea unor componente semiconductoare deosebit de robuste, adecvate utilizării în trafic.

În anii ’60, compania a dezvoltat primul semiconductor de putere pentru autovehicule. În acea perioadă, diodele speciale pentru generator asigurau mai multă fiabilitate și durabilitate.

La sfârșitul anilor ’60, Bosch a construit prima sa fabrică de semiconductori, în Reutlingen, ca urmare a cererii în creștere pentru componente din cadrul grupului, iar producția circuitelor integrate a început în 1970.

În 1970, Bosch a lansat primele ASIC din lume produse în masă pentru autovehicule. Mai exact, acestea erau tranzistoare de putere pentru stabilizatoare de tensiune și circuite integrate.

Când Bosch a început producția pentru Motronic – un sistem de control digital pentru motoare (aprinderea și injecția într-o singură unitate de control) – în 1979, acesta avea instalat un microprocesor de opt biți. Alături de memoria care se putea șterge, acesta a reprezentat efectiv prima utilizare a unui computer pentru un autovehicul, într-o funcție relevantă pentru condus.

Compania produce senzori MEMS de peste 25 de ani, primul model fiind un senzor de presiune pentru Bosch Motronic. În 1994, compania a dezvoltat „procesul Bosch” pentru producția de senzori MEMS. Pentru acest lucru, dezvoltatorii Jiri Marek, Michael Offenberg și Frank Melzer au primit premiul German Future în 2008.

În 2010, Bosch a pus în funcțiune fabrica de semiconductori de 200 de milimetri, din Reutlingen. Cu o investiție totală în valoare de 600 de milioane de euro, aceasta a reprezentat cea mai mare investiție din istoria companiei.

În iunie 2018, Bosch a început, la Dresda, lucrările de construcție pentru una dintre cele mai avansate fabrici de semiconductori din lume: începând din 2021, aceasta va produce cipuri semiconductoare pe baza tehnologiei de 300 de milimetri. Bosch investește aproximativ un miliard de euro în această fabrică de înaltă tehnologie.

În timp ce, în 2016, fiecare autovehicul produs la nivel mondial era prevăzut, în medie, cu nouă cipuri Bosch instalate, acest număr a crescut la 17 până în 2019.

Timp de 15 ani, senzorii MEMS ai Bosch au fost utilizați și în produse electronice de consum. Anul 2006 a adus lansarea pe piață a primilor senzori MEMS pentru acest sector. Aceștia au îmbunătățit experiența consolelor de jocuri.

Bosch, incredibil, dar adevărat!

Când Bosch a demarat producția de senzori micromecanici, în 1995, lungimea marginii unui senzor de accelerare era de 133 de milimetri. Lungimea marginii celui mai mic senzor MEMS actual din portofoliul Bosch este de 1,56 de milimetri. Acesta este mai mic decât un vârf de ac și reprezintă o miniaturizare a dimensiunii senzorului de 85 de ori în 25 de ani – concomitent cu includerea mai multor funcții. Peste 80 de astfel de cipuri ar încăpea pe o unghie.

Până în prezent, Bosch a produs peste 15 de miliarde de senzori MEMS la fabrica din Reutlingen, acest număr crescând cu câteva milioane în fiecare zi.

În medie, semiconductorii Bosch au o grosime de doi milimetri. Dacă cele 15 miliarde de senzori MEMS deja produși de Bosch ar fi înșirați, linia de cipuri ar atinge o lungime de 30.000 de kilometri. Aceasta este aproximativ distanța de la Polul Nord la Polul Sud și înapoi la Ecuator.

În cazul produselor electronice de consum, senzorii MEMS au o înălțime mai mică de un milimetru. Anumite componente din senzori au doar patru micrometri – fiind de 17 ori mai subțiri decât un fir de păr.

Cum se produc cipurile semiconductoare

Cipurile semiconductoare sunt fabricate pe discuri circulare, de exemplu, din siliciu sau carbură de siliciu, cunoscute sub numele de plăcuțe semiconductoare. În funcție de dimensiunea cipului, o plăcuță semiconductoare de opt inch (200 de milimetri) poate produce de la câteva sute până la câteva mii de cipuri. Deși cipurile de siliciu au doar câțiva milimetri pătrați, acestea conțin circuite complexe, uneori având câteva milioane de funcții electronice individuale.

Producția de semiconductori are loc în condițiile unei camere curate de clasă 1. Fiecare picior cub (aproximativ 28 de litri) de aer ambiant normal conține 100.000 de particule. Spre deosebire, în timpul producției de semiconductori nu trebuie să existe mai mult de o particulă, cu o greutate de jumătate de microgram, în fiecare picior cub de aer. Acesta este aproximativ echivalentul existenței unui singur sâmbure de cireașă în tot Lacul Constance.

Procesul de transformare a plăcuțelor brute în cipuri semiconductoare este unul complex și poate dura până la câteva luni.

Utilizarea pentru autovehicule

La nivel mondial, valoarea medie a dispozitivelor microelectronice pentru un autovehicul a crescut de la 138 de dolari (120 de euro), în 1998, la 559 de dolari (489 de euro), în 2018, și la 685 de dolari (600 de euro), până în 2023, potrivit ZVEI. Conform experților, o mare parte din această creștere se va datora sistemelor de asistență pentru șofer, infotainment și de electrificare a sistemului de propulsie.

Semiconductorii reprezintă aproximativ 80 de procente din inovațiile noilor autovehicule, conform ZVEI. Aceștia pot fi găsiți, de exemplu, în sistemul de propulsie, în cabină și în sistemele de infotainment, asistență pentru șofer și siguranță.

Utilizarea pentru produse electronice de consum și divertisment

În 2020, vânzările de smartphone-uri au atins aproape 1,3 de miliarde de unități, potrivit International Data Corporation (IDC). Mai multe, dispozitivele purtabile – termenul folosit pentru dispozitivele electronice care pot fi purtate pe corp, precum ceasurile inteligente, banderolele pentru fitness și ochelarii VR – devin din ce în ce mai populare. În 2020, vânzările de dispozitive purtabile se apropiau de 445 de milioane de unități, arată
IDC. Toate aceste dispozitive conțin senzori care evaluează o gamă foarte variată de informații.

În medie, orice smartphone conține cinci senzori MEMS. Aceștia permit mini- computerelor să recunoască rotirea ecranului, stabilizează fotografiile și facilitează navigarea.

Piața mondială de semiconductori va crește cu 11% în 2021

În 2020, vânzările de semiconductori la nivel mondial s-au ridicat la valoarea de 440 de miliarde de dolari (385 de miliarde de euro), cu o creștere de aproximativ 7% față de 2019, arată datele World Semiconductor Trade Statistics (WSTS). Se estimează că piața va crește cu aproximativ 11% în 2021, atingând valoarea de 488 de miliarde de dolari (427 de miliarde de euro).

În 2020, piața europeană de semiconductori a atins valoarea de 38 de miliarde de dolari (33 de miliarde de euro), cu vânzări de 12,3 miliarde de dolari (10,8 miliarde de euro) fiind realizate în Germania, potrivit ZVEI. Se așteaptă ca vânzările din întreaga Europă să crească cu 5% în 2021, până la aproximativ 40 de miliarde de dolari (35 de miliarde de euro).

În 2020, semiconductorii pentru aplicațiile din industria automotive au reprezentat 10,6% din piața globală de semiconductori. Pe piața de semiconductori din regiunea EMEA (Europa, Orientul Mijlociu, Asia) , aceste cipuri au o cotă de piață de 35%.

Din 2009, micro- și nanoelectronica au reprezentat una dintre cele șase tehnologii generice esențiale ale Europei (KET-uri). Comisia Europeană consideră că aceste tehnologii sunt decisive pentru competitivitatea viitoare a Europei.

CITEȘTE ȘI:

O nouă schemă de ajutor de stat pentru stimularea investițiilor. Printre beneficiari, industria auto

Totul despre garantia auto in serviciul de rent a car?

Boschsemiconductori