- Tudomány
- MI-vel fordítva
#INNOHubs: A tiszta szoba lenyűgöző világa a Fraunhofer IISB-nél
© beton media / Európai Metropolregion Nürnberg / © beton media / Európai Metropolregion Nürnberg
Kevin Ehrensberger fejezte be a Mikrotechnológus képzését a Fraunhofer IISB-nél 2021. szeptemberében. Kollegináival, Nadine Riek és Stefanie Schickedanz-szal, egy közös dolog köt össze: „Én is szerettem volna a kezemmel dolgozni, valami a valósághoz kötöttet alkotni.” A „is” szó ebben a mondatban alapvető. Ahhoz, hogy szakmájukat űzzék, a mikrotechnológusok mind elméletben, mind gyakorlatban mélyen belemerülnek a számítógépcímkék és félvezető alkatrészek mikro- és nanostruktúráiba. Stephanie Natzer, a Fraunhofer IISB oktatója elmagyarázza, miért van ennek a változatos szakmának ilyen sok jövője: „A mikrotechnológusok tudják, hogyan készülnek ezek a apró csodák, és szinte valós időben tapasztalják a technológiai fejlődést.”
Mikrotechnológusként egy exkluzív klub tagja vagy
A mobiltelefonoktól az akkumulátorrendszerekig és autóktól a repülőgépekig és műholdakig – a digitalizáció és az IoT (dolgok internete) hajtja a fejlesztést egyre erősebb alkatrészek és komponensek felé. Növekszik az igény az elektromos energiát hatékonyan kapcsoló teljesítmény-alkatrészek iránt is. Ebben a témában az Erlanger Fraunhofer Intézet az Integrált Rendszerek és Alkatrésztechnológia IISB egyik fő területe. Kutatásával és fejlesztésével a teljesítmény-elektronikában, félvezető technológiában és anyagokban fontos iparágakat támogat, mint az energiatechnika, napelemek vagy elektromobilitás.
A Fraunhofer IISB-nél hat műszaki osztály működik. Nadine jelenleg a hét mikrotechnológia tanuló egyike, és az AVT (építő- és összekötő technológia) laborjában tanul, hogyan szerelik össze az elektronikus alkatrészeket és hogyan szerelik fel a nyomtatott áramköröket. A pályázati felhívás az online jelentkezésre spontán felkeltette az érdeklődését. „Ez a szakma még fiatal. Nem keresünk rá kifejezetten. Mi már egy elég exkluzív klub vagyunk,” meséli Nadine. Csak 17 tanuló van egész Bajorországban, akik vele együtt járnak a szakiskolába.
Az ő szenvedélye a kémia nagy részét kitöltötte az alkalmassági profilnak. De a matematika, fizika és angol is fontosak. Mielőtt elkezdte volna a képzést, Nadine nem tudta igazán, mire számítson. „Nagyon tetszik, hogy mindegyik osztályt végigjárjuk. A műhelyben megtanuljuk a műszaki rajzok szerinti alkatrészek készítését, és a tisztatérben mindent megtudunk az integrált áramkörök gyártási folyamatairól, mint például litográfia, ionimplantáció, száraz- és nedves oxidáció, termikus oxidáció vagy fémesítés.”
Nem csak tiszta, hanem tiszta!
A Fraunhofer IISB félvezető alkatrész osztálya különböző területeken tevékenykedik, többek között szenzor- és teljesítmény-alkatrészek fejlesztésében szilíciumból és szilíciumkarbidból. Utóbbiak kapcsolóelemek, amelyek például elektromos gépeket működtetnek elektromobilitásban. A Fraunhofer IISB tisztatereiben az egész gyártási folyamatot modellezni lehet az alkatrészek előállítására. Kutatócsoportok különböző tudományterületekről dolgoznak itt ügyfelek számára, komplex megoldásokat fejlesztve, kezdve a tervezéstől, a megvalósíthatósági tanulmányokon át a prototípusgyártásig és a gyártási folyamatig. „Mikrotechnológusként én a gyártási folyamatok végrehajtásáért és ellenőrzéséért felelek,” magyarázza Kevin.
Fotolitográfiában dolgozik, és munkája nagy részét a kutatóintézet Erlanger Hightech Campusán található tisztaterekben tölti. A legnagyobb tisztatér a Fraunhofer IISB és a szomszédos Elektronikus Alkatrész Osztály közös üzemeltetésében van. Még a legkisebb por részecskék is hibás alkatrészekhez vezethetnek, ezért a levegőt folyamatosan szűrik és cserélik. „Fehér overálokat, fejfedőket, kesztyűket és arcmaszkokat viselünk, hogy semmiképpen se szennyezzük be a levegőt részecskékkel,” folytatja Kevin. A világítás alkalmazása is szigorúan szabályozott. A fotolitográfia a gyártási folyamat egyik központi lépése az integrált áramkörök gyártásában. A megvilágítási folyamat során strukturált fotóreszelő rétegeket hoznak létre szilíciumlapra. Annak érdekében, hogy a fényérzékeny fotóreszelő ne fejlődjön kontrollálatlanul, csak sárga fény használható a munkahely megvilágítására, amely nem tartalmaz kék fényt. „A tisztatér nagyon tetszett, amikor a képzési helyet kerestem, és mindenképpen többet akartam megtudni róla,” mondja Nadine.
A valódi Silicon Valley Nürnbergben található
Az, hogy a frankföldi régióban található a valódi Silicon Valley, a Nürnbergi metropolisz régióban élők szerint is egyértelmű. A Siemens félvezetőkutató laboratóriuma 1946-ban a Pretzfelder kastélyban működött, és egy áttörő találmány helyszíne volt, amely lehetővé tette a félvezetők gyártását, ezzel elindítva a mikroelektronika korszakát. Az 1950-es évek közepén itt sikerült egységes kristályszerkezetű tiszta szilíciumot gyártani. Ebből az időszakból kiindulva a Nürnbergi régióban egy technológiai és tudományos hálózat alakult ki, amely vállalatokat és kutatóintézeteket foglal magába az integrált áramkörök, teljesítmény-elektronika, félvezető- és nanotechnológia területén. Így a mai mikrotechnológusok a Fraunhofer IISB-nél élőben vesznek részt a folyamatok és anyagok fejlesztésében, amelyek egyre kisebb és hatékonyabb alkatrészekhez vezetnek.
Világszínvonalú gépparkkal dolgozni
Stefanie ipari környezetben végezte a képzését. Ma már ő oktat mikrotechnológusokat az építő- és összekötő technológia osztályán. Az, hogy átment a rangos kutatóintézetbe, egy napot sem bánta meg. „Szaktudásban kihívásokkal teli vagyok. A munka változatos, és gyakran nemcsak a képességeimet, hanem a kreativitásomat is próbára teszik. Programokat és prezentációkat írunk, berendezéseket karbantartunk – minden benne van,” mondja.
Szakterülete a mikroszisztéma technológia, amely az elektronikus és nem elektronikus mikroalkatrészek összekapcsolásával foglalkozik egy működő rendszerben. Az Erlanger AVT (építő- és összekötő technológia) tisztatérben egy olyan berendezésflotta áll rendelkezésre, amely nemcsak a Nürnbergi régióban, hanem egész Európában egyedülálló. Sablonnyomók, tintasugaras nyomtatók és présgépek a fém-szinterezéshez és forrasztáshoz, drót- és die-bonderek, szubtraktív és additív gyártási berendezések, valamint más eszközök teszik lehetővé a prototípusok és kis sorozatok gyártás közeli előállítását. „Mi, mikrotechnológusok pontosan tudjuk, mi történik a berendezéseinkben, ezért gyakran részt veszünk ügyféltárgyalásokon, és fontos visszacsatolást adhatunk a folyamatok teljesítőképességéről és alkalmasságáról,” magyarázza. „Az új berendezések tervezésében és kivitelezésében is hasznos, ha már a kezdetektől fogva bevonjuk a technikusokat,” teszi hozzá Kevin.
Jövőtechnológiák megértése
Egész Európában jelenleg gyártási kapacitásokat építenek chipgyártásra. Ezek mellett a nagy gyárak körül technológiai klaszterek alakulnak ki, mint például a Nürnbergi régióban, ahol tapasztalt szakembereket keresnek a félvezető, az integrált áramkörök és a mikroszisztéma technológia területén. A mikrotechnológia szinte minden kulcsfontosságú technológia alapja, és a szakemberek iránt nagy a kereslet. Nadine és Stefanie képzése megalapozta további karrierjüket, és már a következő szint felé haladnak: mindketten továbbképzésen vesznek részt elektromérnök szakon.
És mit kívánnak a jövőben a három fiatal? Milyen innovációkat szeretnének látni? Miben kellene kutatni? Mi motiválja őket a szakmájukban? Stefanie: „Alapvetően nagyon fontosnak tartom a fenntartható energiákat, különösen az energiatárolást.” – Nadine: „Szeretnék változatos szakmában dolgozni és projekteket alakítani.” – Kevin: „Szeretem az alkalmazott kutatást, ahol aktívan részt vehetek a jövő technológiáinak fejlesztésében.”
#INNOHubs @Metropolregion Nürnberg
A Nürnbergi metropolisz régió ideális feltételeket kínál szakmai lehetőségek maximális kihasználására. Globális szereplőink és rejtett bajnokaink a legjobb alapokat biztosítják ehhez, de legfőképp tudósaink és munkatársaink alakítják a régió innovatív környezetét. A #INNOHubs egy hálózatot mutat be laborokból, kompetenciaközpontokból, műhelyekből és think tankekből, valamint a helyszínen zajló technológiai és tudományos munkáról. Központi szerepet kapnak a csapatban dolgozó, kutató és fejlesztő szakemberek – mert a jövőt legjobban közösen lehet formálni.
A Baumüllertől a Siemensig a munkatársak, tanulók vagy hallgatók betekintést adnak mindennapi munkájukba, vagy áttekintést nyújtanak a laborok és műhelyek felszereltségéről, és megmutatják, hogyan és miben dolgoznak a Nürnbergi régióban.
Fraunhofer IISB
91058 Erlangen
Németország
