În Germania a fost inaugurată cea mai mare fabrică din lume de semiconductori de putere inteligenţi, pentru energetică şi industria auto

În ultimul an, ne-am obişnuit să auzim mai degrabă veşti triste şi alarmante din industria europeană şi cea din Germania. Iar dacă e să vorbim despre industria semiconductorilor, ultimul an a fost eclipsat de criza Nexperia şi de conştientizarea faptului că Europa a rămas la un moment dat mult prea vulnerabilă în producţia de semiconductori şi cipuri, fără fabrici mari care să facă producţie completă, iar la unele categorii chiar cu lipsă totală a producţiei interne, suverane. Totuşi, deşi uneori pare că lucrurile degradează sub ochii noştri fără ca cineva să ia decizi inteligente ce ar putea schimba situaţia, nu e chiar aşa. Din 2023, Uniunea Europeană are Actul European privind Cipurile, numit în engleză European Chips Act, care prevede susţinere masivă, logistică şi financiară, pentru a consolida industria de cipuri. Iar în ultimele luni încep să se vadă şi primele rezultate majore. Acum, tot graţie aceluiaşi program, în Germania a fost inaugurată cea mai mare fabrică din lume de semiconductori de putere inteligenţi, pentru energetică şi industria auto.

Foto: Ceremonia de inaugurare a noii fabrici

Noua fabrică a fost construită în Dresda de renumita companie Infineon şi reprezintă o investiţie totală de 5 miliarde de euro, fiind astfel cea mai mare investiţie din istoria companiei Infineon şi totodată una din cele mai mari din Germania de mulţi ani încoace. Este, deci, un proiect grandios, de o importanţă enormă pentru Germania şi pentru Europa, care impulsionează enorm industria, iar din cele 5 miliarde, aproape 1 miliard reprezintă susţinerea UE şi 4 miliarde reprezintă investiţia Infineon.

Noua fabrică a fost construită cu un ritm galopant rar pentru Europa şi a creat 1.000 de locuri noi de muncă. Cifra nu pare mare în raport cu numărul angajaţilor din fabricile auto, dar asta se datorează tehnologizării înalte a acestor procese. Totuşi, Infineon spune că fiecare loc de muncă nou creat în această industrie mai creează alte 7 locuri de muncă în industriile conexe.

Foto: Noua fabrică, în proces din construcţie

Ce va produce noua fabrică din Germania? Aici lucrurile devin foarte interesante şi importante. Fabrica va produce semiconductori de putere pe plachete de 300 mm diametru, făcând procesarea completă a plachetelor de siliciu — cu operaţiuni de depuneri, oxidări, implantări, dopări, litografie, gravare, metalizare, formare de tranzistori şi a interconectărilor acestora, folosind utilaje sofisticate, cel mai probabil inclusiv de la ASML, însă aici nu vorbim litografiere EUV cu raze ultraviolete extreme, ci litografiere DUV, cu ultraviolete profunde.

Iar aceste procese sunt dictate de tipuri de semiconductoare produse. Procesele EUV sunt folosite la semiconductoarele unde se doreşte cea mai mare putere de procesare şi cea mai mare densitate de tranzistori pe cip. În cazul noii fabrici din Dresda, ea va produce semiconductori de putere, unde e mult mai important consumul mic de energie, stabilitatea termică şi durabilitatea, şi aici tranzistorii sunt ceva mai puţin denşi, pentru că nu se urmăreşte scopul puterii maxime de procesare.

Aceste semiconductoare de putere produse în Germania sunt destinate, în esenţă, transmiterii inteligente de electricitate, controlate cu mare precizie. Asemenea semiconductori sunt utili într-o mulţime de domenii hi-tech de o importanţă enormă — spre exemplu invertoarele maşinilor electrice, care controlează cu precizie curentul livrat spre electromotoare, pentru a controla propulsia. Invertoarele moderne folosesc semiconductori pentru că, prin controlul lor inteligent, pot modula cu precizie curentul alternativ în trei faze.

În maşinile moderne, cu module controlate prin soft, asemenea semiconductori sunt cruciali pentru a asigura execuţia softului, tradusă prin transmiteri de curent de caracteristicile corecte. Pentru că în esenţă, dirijarea prin soft înseamnă că atunci când condiţiile din soft se întrunesc, un mecanism sau un modul al maşinii devine acţionat într-un anumit mod, automatizat, prin curentul pe care-l primeşte.

De asemenea, acelaşi tip de semiconductori sunt necesari la foarte multe componente destinate energiei regenerabile — de la simplele invertoare pentru parcurile fotovoltaice, mai mici sau mai mari, până la transformatoare şi convertizoare VSC, unde electricitatea produsă din surse regenerabile, precum parcurile eoliene, e transformată în curent continuu, pentru transport cu pierderi mai mici, iar la destinaţie a din nou convertită în curent alternativ.

Europa are o industrie extraordinar de puternică în aceste domenii ale energeticii, ea producând cele mai mari şi mai avansate transformatoare şi convertizoare din lume. Chiar şi China, pentru proiectele sale grandioase, apelează în continuare al europeni pentru a-i produce aceste echipamente energetice imense.

Şi era absolut firesc ca Europa să aibă şi producţie internă de cipuri pentru aceste echipamente. Nu sunt cipuri foarte mici, ba dimpotrivă, sunt mai mari, dar sunt extrem de importante, pentru că aceste cipuri determină cât de precis e modulat curentul imens de trece prin ele, uneori de 800 kVA, 1.000 kVA sau chiar mai mult. Tocmai de asta spuneam că la aceste cipuri priorităţile sunt altele, nu neapărat numărul de operaţiuni pe care le pot face sau conglomeraţia de tranzistori.

Iar un domeniu nou unde aceste cipuri sunt necesare sunt centrele de date pentru inteligenţa artificială. Acolo, la variaţiile imense de consum ce pot avea loc, e nevoie de cipuri ultra performante în variaţiile şi puterile pe care le pot procesa.

Aşadar, noua fabrică de cipuri din Germania nu va produce neapărat semiconductori cu cea mai mare putere de procesare, ci semiconductori dintre cei ce pot procesa printre cele mai mari puteri electrice. Rolul ei va fi unul enorm de important pentru Europa, întrucât ea va putea furniza cipuri produse în Europa pentru un număr mare de industrii unde Europa e extraordinar de puternică — industria auto, cea producătoare de turbine eoliene, cea a transformatoarelor şi convertizoarelor VSC, dar şi centrele de date de UE. Toate aceste industrii sunt de o importanţă strategică, iar Europa are astfel o fortificare a poziţiei sale industriale, prin care-şi câştigă mai multă autonomie şi independenţă.

Şi, ca să înţelegem corect, în Germania şi în Europa mai există alte fabrici mai mici care mai produc semiconductoare pe plachete de 300 mm, precum cele de la Bosch, GlobalFoundries, ESMC, ST Catania sau STMicroelectronics, dar nu toate produc acelaşi tip de semiconductori pe plachete de această mărime şi chiar dacă unele din aceste companii fac şi semiconductori de putere, producţia lor era mult prea mică, pentru a se putea apropia de necesarul total al industriilor din Europa. Odată cu noua fabrică, însă, cifrele de producţie ies la un cu totul alt nivel, or, nu în zadar noua fabrică e descrisă ca fiind cea mai mare din lume pentru aceşti semiconductori.

Şi e la fel de important şi efectul cumulat industrial pe care-l creează noua fabrică din Germania. Or, noua fabrică Infineon e localizată în Dresda, acolo unde Infineon avea deja o prezenţă, iar noua fabrică va opera într-un sistem virtual comun cu cea existentă anterior şi cu altă fabrică Infineon din Villach, Austria. Tot în Dresa, acum o lună o altă companie germană, GlobalFoundries, alături de alte companii, inaugura o altă fabrică de producţie suverană a cipurilor pentru telecomunicaţii, apărare şi alte domenii strategice. Astfel, în Dresa se conturează tot mai mult clusterul Silicon Saxony, care devine cel mai mare cluster de microelectronică şi implică peste 80.000 oameni în companiile care lucrează în acest cluster.

Prin urmare, ceea ce vedem aici e un exemplu în care Europa îşi conştientizează potenţialul şi avansul pe care-l are în unele domenii hi-tech şi face paşi înţelepţi pentru a face această industrie complet localizată în UE, suverană, asigurându-se întreg lanţul logistic şi de aprovizionare necesar, pentru a elimina vulnerabilităţi şi a face economia UE mai puternică în cele mai prolifice şi hi-tech domenii.