Posílení saského výzkumu mikroelektroniky pro inovace chipletů v rámci pilotní linie APECS

Práce v 200mm čistém prostoru ve Fraunhofer IPMS. © Fraunhofer IPMS

Slavnostní předání symbolického šeku na 38 milionů eur od předsedy vlády Michaela Kretschmera saským mikroelektronickým institutům Fraunhofer-Gesellschaft (zleva doprava: Prof. Dr. Harald Kuhn [Fraunhofer ENAS], Prof. Dr. Martin Schneider-Ramelow [Fraunhofer IZM], Prof. Dr. Harald Schenk [Fraunhofer IPMS], předseda vlády Michael Kretschmer, Dr. Stephan Guttowski [Výzkumná továrna mikroelektroniky Německo], Prof. Dr. Peter Schneider [Fraunhofer IIS, oddělení vývoje adaptivních systémů], Dr. Oliver Höing [Německé spolkové ministerstvo pro vzdělávání a výzkum BMBF]) © Fraunhofer IPMS

Návrh systémů založených na chipletech v modulárním principu. © Fraunhofer IPMS

Saské mikroelektronické instituty Fraunhofer-Gesellschaft rozšiřují své technologické kapacity v oblasti inovací chipletů a významně přispívají k pilotní linii APECS v rámci Evropského zákona o čipech. Země Sasko na tento účel investuje 38 milionů eur do podpory. Dne 30. ledna předal předseda vlády Michael Kretschmer symbolický šek na částku podpory. APECS umožňuje v následujících 4,5 letech dále rozšiřovat výzkumnou a vývojovou infrastrukturu v Evropě. Celková významná podpora činí 730 milionů eur, poskytnutých společným podnikem Chips Joint Undertaking, Spolkovým ministerstvem školství a výzkumu (BMBF) a dalšími národními podporami. APECS je koordinováno společností Fraunhofer-Gesellschaft a realizováno Výzkumnou továrnou mikroelektroniky Německo (FMD).

V rámci pilotní linie »Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems« (APECS) významně rozšiřují své polovodičové výzkumné infrastruktury v následujících 4,5 letech instituce Fraunhofer IPMS a ENAS ze Saska a části institucí Fraunhofer IZM a Fraunhofer IIS. Pilotní linie APECS je důležitým stavebním kamenem EU zákona o čipech, který má podpořit inovace chipletů a zvýšit výzkumné a výrobní kapacity pro polovodiče v Evropě. Země Sasko to podporuje částkou 38 milionů eur. Během slavnostního aktu dne 30. ledna 2025 předal předseda vlády Kretschmer symbolický šek na částku podpory a informoval se o pilotní linii APECS. Zvláštní důraz byl kladen na nabídky institucí Fraunhofer vyplývající z této linie pro průmysl.

„S Evropským zákonem o čipech učinila EU rozumné rozhodnutí o investicích a rozšíření evropské výroby čipů. Je důležité pro naši ekonomiku a blahobyt, abychom v Evropě a Německu byli v této klíčové odvětví nezávislejší. Svobodný stát hraje v této oblasti rozhodující roli jako vedoucí evropské místo mikroelektroniky. S účastí čtyř institucí Fraunhofer v Sasku v rámci pilotní linie se tato pozice dále posiluje a upevňuje. Svobodný stát podporuje tuto strategicky důležitou investici, aby se evropská čipová ofenziva stala úspěšnou,“ řekl předseda vlády Kretschmer při předání symbolického šeku.

Saský ministr vědy Sebastian Gemkow dodává: „Investice do výzkumu polovodičů jsou naléhavě nutné. Je třeba tohoto impulzu, pokud chce Evropa i nadále spolurozhodovat o technologickém vývoji v mikroelektronice a nastavovat průmyslové standardy. Výzkumné prostředí v Sasku, s institucemi Fraunhofer-Gesellschaft, silnými vysokými školami a partnery z průmyslu, tvoří pevný základ. Velká část prostředků, které do APECS vkládají EU, Spolková republika a svobodný stát, taktéž přispívá místním vědeckým zařízením. Tím výrazně urychlujeme přechod výsledků výzkumu do praxe a posilujeme především saský průmysl čipů jako motor evropského sdružení.“

Posílení evropské konkurenceschopnosti a technologické odolnosti v oblasti vývoje a výroby polovodičů

Vedoucí čtyř institucí Fraunhofer jsou velmi vděční za velkorytou podporu Chips Joint Undertaking, Spolkového ministerstva školství a výzkumu a země Sasko: „Díky investicím prostřednictvím pilotní linie APECS se zásadně zlepší výkonnost stávající výzkumné infrastruktury. Instituce Silicon Saxony jsou tímto schopny zkoumat průkopnické technologie heterointegrace a vyvíjet je pro využití průmyslem. Firmy přímo v okolí i po celé Evropě tak získávají obrovský inovační potenciál ke zvýšení své globální konkurenceschopnosti,“ shodují se vedoucí institucí.

APECS: Heterogenně integrované technologie pro evropskou ekonomiku

Pilotní linie APECS je důležitým stavebním kamenem EU zákona o čipech, který má podpořit inovace chipletů a zvýšit výzkumné a výrobní kapacity pro polovodiče v Evropě. Instituce spolupracující v rámci FMD úzce spolupracují s dalšími evropskými partnery na rozvoji této linie a významně přispívají ke zvýšení technologické odolnosti Evropy a tím i ke zvýšení globální konkurenceschopnosti v odvětví polovodičů.

Jak velké průmyslové podniky, tak malé a střední podniky (SME) a startupy budou mít díky této pilotní linii přístup k nejmodernějším technologiím a budou moci zabezpečit bezpečné a odolné hodnotové řetězce v oblasti polovodičů. APECS je spolufinancováno společným podnikem Chips a národními podporami Belgie, Německa, Finska, Francie, Řecka, Rakouska, Portugalska a Španělska v rámci iniciativy »Chips for Europe«. Celkové financování pilotní linie APECS činí 730 milionů eur na 4,5 roku.

Pilotní linie APECS se zaměřuje na zavádění nově vyvinutých inovací v oblasti heterointegrace, zejména při použití nových technologií chipletů, a tak vytváří most k aplikacím orientovanému výzkumu. APECS přesahuje běžné metody systémů v balení (SiP) a zaměřuje se na dodání odolných a důvěryhodných heterogenních systémů, které výrazně zvýší inovační schopnosti evropského průmyslu polovodičů.

O chipletech

Myšlenka chipletů spočívá v použití různých typů intelektuálního vlastnictví (IP), které lze využít pro určité funkce. Pod pojmem IP-cores se rozumí opakovaně použitelný, předem navržený funkční blok čipu v polovodičovém průmyslu. Obvykle je tento blok licencován jako duševní vlastnictví vývojáře dalším výrobcům integrovaných obvodů (IC), aby ho mohli začlenit do jiného, často většího, návrhu IC. Různé bloky jsou již otestované a lze je sestavit jako puzzle, což umožňuje využívat existující struktury IC a pouze navrhovat nové části. Chiplet tedy není plně funkční samostatný čip, ale část čipu, kterou lze kombinovat s jinými funkčními prvky. Koncepty a první implementace chipletů slibují nejen vyšší hustotu integrace, ale také ovlivňují environmentální vlastnosti elektroniky, například z hlediska efektivity zdrojů, kritických surovin, modularity a opětovného použití návrhových bloků.