ON Semiconductor – továrna na zázraky

/ 16.02.2020 /

Žijeme ve světě technologií, jejichž základem je elektronický čip. Pokud si chcete prohlédnout čip, můžete například vzít svůj mobilní telefon a praštit s ním o zeď. Konec konců, podobný destrukční způsob využívají fyzikové v urychlovačích pro zkoumání struktury hmoty našeho vesmíru. Existuje však ještě jeden, mnohem šetrnější způsob. Můžete navštívit výrobní závod americké společnosti ON Semiconductor, který se nachází v areálu bývalé Tesly v Rožnově pod Radhoštěm a využít nabídky pro studenty, prohlédnout si zdejší výrobní provozy. Dnes se zde již nevyrábí obrazovky, ale mnohem pokročilejší technologie – čipy. Tyto elektronické řídící jednotky najdete v mnoha různých technických zařízeních – automobilech, LED svítilnách, počítačích, mobilech a telekomunikačních zařízeních, v napájecích zdrojích, v průmyslové a zdravotnické elektronice, v letectví i v kosmickém výzkumu. Základem všeho je zrnko písku, v něm se skrývá bohatství naší civilizace. Než však zrnko promluví, je potřeba absolvovat velmi náročnou cestu. Od návrhu čipu, přes superčisté výrobní provozy po testování a prohlížení pomocí elektronových mikroskopů. 

Členové naší exkurze absolvovali nejprve teoretický úvod.

Návrh čipu. Místy jsou čáry tak husté, že se slévají v jednolitou plochu. Tento čip se reálně zmenší na plochu asi 1,5 x 2 mm.

Superčisté provozy, kde dochází k praktické výrobě čipů. Protože se konkrétně na tomto pracovišti vyžívá metoda ultrafialové litografie jsou prostory nasvětleny žlutě. (zdroj: propagační materiály ON Semiconductor)

Destičky z monokrystalického křemíku se stovkami, nebo i tisícovkami čipů s prostorovou strukturou jsou výsledkem výrobního procesu v Rožnově. Tyto destičky se následně převezou do dalšího závodu společnosti ON Semiconductor v Malajsii, kde se rozřežou, jednotlivé čipy se opatří nožičkami a zalijí do ochranného plastu. Potom je již možné je expedovat k zákazníkovi.

Očima na struktuře čipů příliš podrobností neuvidíte. Větší struktury jsou vidět ve světelném mikroskopu, ale pro zobrazení všech detailů se neobejdete bez elektronového mikroskopu. Každý den se v Rožnově vyrobí asi deset milionů čipů...

Elektronická součástka s odkrytým čipem. (zdroj: propagační materiály ON Semiconductor)

Detail uchycení hliníkové nožičky k čipu. Upevnění se provádí tlakem. (zdroj: propagační materiály ON Semiconductor)

Struktura povrchu čipu s napařenou ochrannou vrstvou. Jednotlivé spoje mají šířku v řádu desítek nanometrů a nejsou proto viditelné v klasickém světelném mikroskopu. Nutnou pomůckou pro práci s čipy je elektronový mikroskop. (zdroj: propagační materiály ON Semiconductor)

Příčný řez čipem ukazuje prostorovou architekturu na monokrystalickém křemíkovém podkladu. Dlouhé výběžky se nazývají „trench (příkop)“ a jedná se v podstatě o dlouhé stěny sloužící jako izolace. (zdroj: propagační materiály ON Semiconductor)

Pro všechny členy našeho astrokroužku byla návštěva v Rožnově hlubokým zážitkem. Člověk má pocit, že špičkové technologie využívané například v zobrazovacích systémech marsochodu „Curiosity“, nebo sluneční sondy „Parker Solar Probe“ pochází z nějakých kouzelných laboratoří v Silicon Valley, ale skutečnost je taková, že místem jejich zrodu je právě Rožnov pod Radhoštěm. Je možné, že i čip ve vašem mobilním telefonu, nebo v tabletu pochází také z Rožnova. Je skvělé, že lidé, kteří věci rozumí a jsou velice ochotní se o své zkušenosti podělit, mluví česky. Jsme malý národ, ale máme proč být hrdí. Děkujeme všem pracovníkům společnosti ON Semiconductor za jejich nevšední vstřícnost a možnost prohlédnout si s našimi studenty tuto "továrnu na zázraky".

Marsochod „Curiosity“ a sluneční sonda „Parker Solar Probe“.