Uplynul rok od otevření nové továrny Bosch na polovodiče v německých Drážďanech. Zařízení se stále rozšiřuje a novináři si ho mohli poprvé prohlédnout až nyní. Vyrábějí zde takzvané “čipy”, jedny z nejžádanějších produktů na světě v poslední době.

Továrna na polovodiče je miliardovou investicí

Výrobní závod v Drážďanech je největší jednorázovou investicí v historii společnosti Bosch. Vzhledem ke krizi v oblasti polovodičů způsobené pandemií bylo zařízení otevřeno o šest měsíců dříve, než bylo plánováno (v červnu 2021). Je to nejen nejdražší, ale také nejmodernější závod v portfoliu společnosti. Je značně automatizován a robotizován a má také vlastní virtuální 3D repliku. Mnoho výrobních procesů lze řídit na dálku. V závodě se také buduje výzkumné a vývojové centrum.

Továrna na polovodiče je důležitou investicí, protože čipů je nedostatek. V současné době je cílem evropských vlád a společností, jako je Bosch, zvýšit podíl Evropy na celosvětové výrobě polovodičů z 10 na 20 % do konce roku 2030.

V Drážďanech probíhá výroba čipů na 300 milimetrových destičkách. Zde společnost pracuje také na další modifikaci vlastních mikroelektromechanických systémů (MEMS), zejména pro průmysl spotřebního zboží.

Jak se vyrábějí polovodiče?

Výroba jednoho “čipu” probíhá v 800 krocích. Přesná výroba takových komponentů musí být plně automatizovaná. Pouze roboti jsou schopni zajistit přesné opakování výrobních procesů. Například elektronické součástky používané v oblasti elektromobility musí mít velikost mezi 40 a 200 nanometry. Vzhledem k tomu, že se jedná o miniaturní součástky, je také důležité dosáhnout maximální čistoty výrobního procesu. Jakákoli drobná nečistota – vlas nebo prachová částice – může tento nákladný proces narušit.

Udržení úplné sterility velkých místností je náročné. Ačkoli se v takzvaných “clean room” pohybují pouze roboti, nelze je kompletně uzavřít kvůli nutnosti monitorování, správy procesů a provádění údržby. Lidé mohou do místnosti vstoupit pouze ve speciálním obleku. To ale není vše, vzduch v čistých místnostech je přiváděn shora a nasáván přes podlahu, aby se do vzduchu nedostaly žádné částice.

Při výrobě se používají vzácné prvky (např. zlato nebo palladium). Výrobní hala továrny Bosch v Drážďanech je sterilní bílá plocha se stroji umístěnými vedle sebe, které jsou dašími “stanicemi” v procesu výroby polovodičů. Čipy jsou umístěny na speciálním kruhovém předmětu, kterému se v němčině říká “wafer”. Jednotlivé čipy se z destičky vyříznou až v jedné z posledních fází procesu.

Mezi jednotlivými stroji jsou produkty přepravovány opět pomocí robotů. Díky levitaci v magnetickém poli se mohou pohybovat všemi směry a otáčet se kolem vlastní osy. K řízení robotů se ve velké míře používá umělá inteligence.

Veškerá data v továrně na polovodiče – ať už ze strojů, senzorů nebo výrobků – se shromažďují v centrální databázi. Algoritmus umělé inteligence dokáže odhalit i ty nejmenší anomálie ve výrobcích.

Po dokončení výrobního procesu jsou destičky připraveny k přepravě. Jsou balené do vakuových schránek uložených na sobě.

Továrna v Drážďanech zatím nepracuje na plnou plánovanou kapacitu. V příštím roce bude na její expanzi potřeba dalších 250 milionů eur, které budou využity na vytvoření dalších 3 000 metrů čtverečních „clean roomů”.