Литография 2
Если вы видите эту надпись - вы подобрались слишком близко
Интерес некоторых известных и влиятельных компаний в индустрии разработки и производства оборудования для полупроводниковой промышленности к аддитивным технологиям понятен - идет рост рынка, развиваются технологии, короче деньги и сложное оборудование - их ниша.
Но вот в основном в деньгах этот интерес сосредоточен в технологиях LB-PBF. Т.е. печати металлических изделий из порошков с помощью лазеров. Обе довольно крупные покупки - приобретение производителей принтеров по этой технологии. Почему? Почему именно эти технологии?
Для начала разберёмся как работают PBF технологии.
Эти технологии 3D печати работают по простому циклу:
Наносится слой металлического порошка;
Лазером плавят или спекают порошок в определенном сечении будущего изделия. Простыми словами - как закрашивается рисунок в книжке-раскраске;
Сдвиг ванны построения (где весь этот порошок находится), на расстояние равное толщине слоя порошка.
И этот цикл повторяется многократно. Пока из отдельных сечений не возникнет изделие целиком. Сечения берут из цифровой модели, предварительно “разбитой” на “стопку” таких отдельных сечений.
Технология сложная, требуется высокая точность, качественное исполнение самого 3D принтера, довольно мощные лазеры, качественная оптика и т.п. Не надо забывать, что это промышленные станки и должно работать гораздо более длительное время, чем научное оборудование.
Но вся сложность окупается. Многие вещи можно делать гораздо быстрее, можно делать более сложные вещи. И что интересно - потолка у этой технологии пока не видно. Как в случае миниатюризации, так и увеличения размеров изделий. Многие компании работают над увеличением производительности таких 3D принтеров.
Т.е. компании-разработчики оборудования для полупроводниковой промышленности во многом имеют опыт работы с подобным оборудованием. Если что-то разработано, то его можно монетизировать повторно в новой нише. И тут их наработки могут обеспечить конкурентное преимущество.
Но, с другой стороны, им же это оборудование очень необходимо. Полупроводниковая индустрия в полный рост подчиняется правилу красной королевы - хочешь остаться на месте - иди, хочешь попасть в новое место - придется бежать. И аддитивные технологии позволяют бежать быстрее. Уже ясно, что ускоряется прототипирование, ускоряется производство малых серий (почти вся полупроводниковая индустрия - малые серии), уменьшается время простоя из-за возможности оперативного ремонта и прочее. И это дополнительный плюс в пользу решения о приобретении производителей принтеров. Что они и сделали.
А вот самое интересное будет дальше (возможно).
Во-первых, это миниатюризация. Современная планарная технология страдает проклятием работы в плоскости или с тонкими пленками. В теории аддитивные технологии позволят разрушить это проклятие и строить полупроводниковые устройства в объёме. Тут и вспоминается история с печатью монокристаллов (не обязательно делать здоровенный монокристалл, если можно делать небольшие по месту). Это ещё и механика мелкая - возможности МЭМС технологий опять же ограничивает то же проклятие.
Построение полупроводниковых устройств требует использования разных материалов и технологий. Уже ясно, что PBF технологии позволяют работать не только с металлами (проводники), но и керамиками (изоляторы и другое), полимерными материалами. Кроме этого, сама возможность работать с отдельными слоями - позволяет проводить их обработку в процессе по отработанным уже в планарной технологии, вроде всех этих ионных имплантаций, осаждений, травления и т.п.
Во-вторых, в микроэлектронной индустрии наработан огромный пул знаний и технологий о метрологии и контроле. Аддитивные технологии сейчас от этого страдают. Это не только какое-то оборудование, но и программное обеспечение, общие подходы и т.д. Использование технологий из микроэлектроники для контроля печати отдельных слоёв или изделий может значительно ускорить внедрение аддитивных технологий в индустрию.
В-третьих, в полупроводниковой индустрии наработан огромный опыт автоматизации процессов и построения технологических цепочек из множества отдельных операций. Мало где ещё требуется несколько тысяч разовых или повторяющихся операций для создания изделий.
А вот аддитивные технологии страдают от отсутствия “сквозной” автоматизации. Многие операции выполняются людьми. Т.е. даже автоматизация извлечения изделий, удаления технологических поддержек, базовая пост-обработка изделий, рецикл порошков и прочее, позволят увеличить производительность 3D печати. В полупроводниковой промышленности когда-то давно были похожие проблемы, но их решили (частично или полностью).
Т.е. все эти покупки компаний целиком или частями вполне обоснованы. От текущих нужд, до перспективных направлений. Будем посмотреть.
А мы продолжаем разрабатывать, производить и поставлять 3D принтеры для печати металлами (LB-PBF технология).
Last updated