Patente
Aerosol Jet Printing zur heterogenen 3D-lntegration in Halbleiter-Modulen
Andreas Jakob – Visionär und CTO der SWISS TECHNOLOGY ENTERPRISE
Andreas Jakob gehört zum Urgestein der Halbleiterbranche – er kann heute auf eine über 30-jährige Erfolgsbilanz in der Halbleiterindustrie zurückblicken.
Seine Karriere begann 1983 als Fehleranalytiker für bipolare Frontend-Prozesse bei der Texas Instruments Deutschland GmbH. Danach arbeitete er für führende Ausrüstungslieferanten wie Commonwealth Scientific Corp., Plasma Technology Deutschland GmbH / Oxford Instruments GmbH im Bereich Prozessentwicklung und Forschung.
Während seiner Karriere war er Key Account Manager für alle Halbleiteraktivitäten der Baasel Lasertech GmbH (jetzt Coherent) und führte verschiedene neue Technologielösungen in verschiedenen Verarbeitungsbereichen wie "Bad Die Marking" und neuartige Laser-Dicing-Anwendungen ein.
Im Jahr 2000 machte er sich mit der Entwicklung einer Technologie zur industriellen Handhabung ultradünner Materialien selbstständig.
Dazu gründete Andreas Jakob mit der Fraunhofer Gesellschaft, Wacker Chemical AG und der Süss AG eine Kapitalgesellschaft. 2012 verkaufte er die Verarbeitungspatente für die Dünnwafer-Fertigung für 30 Millionen € erfolgreich an Nissan Chemical Industries, LTD.
Seine Technologie wird derzeit bei Samsung in großem Umfang in der Produktion eingesetzt, um fortschrittliche Speichergeräte zu stapeln.
Seit 2015 beschäftigt sich Jakob mit ausgesuchten wissenschaftlichen Partnern intensiv mit einer neuen Herausforderung: dem Druck von 3D-Interposern.
Mit dieser Technologie ist es erstmals möglich heterogene 3D-Halbleiterbauelemente individuell und kostengünstig zu stapeln.
Primäres Einsatzgebiet der heterogenen Stacks ist das IoT: Hier spielt der neue Formfaktor bereits heute eine entscheidende Rolle.
Der Einsatz von 3D-Halbleiterbauelementen im IoT bedeutet eine Abkehr von »mehr Funktionalität pro Quadratmeter« hin zu »mehr Funktionalität pro Volumen«Andreas Jakob
(CTO SWISS TECHNOLOGY ENTERPRISE)
Seit 2016 ist sein innovatives Verfahren, das erstmals das Stacken heterogener Bauelemente ermöglicht, weltweit patentiert.
3D printed interposer – Meilenstein in der Halbleiterindustrie
Eine Technologie für Produkte und Dienstleistungen von morgen.
Prognostizierte Märkte mit einer überlegenen neuen Technologie erschließen
Technologiegetriebene Branchen sind stets auf der Suche nach neuen Produkten und Dienstleistungen. Auf technologischem Fortschritt basierende Geschäftsmodelle können neue, zum Teil noch unbekannte Märkte erschließen und bieten dadurch große Chancen.
Idealerweise wird dieser neue Marktansatz durch geistiges Eigentum in Form von Patenten geschützt. Solche zukunftsorientierten Geschäftsmodelle erfordern die Beurteilung von Märkten, die zum Teil noch nicht zuverlässig vorhergesagt werden können.
Bekannte Märkte können beurteilt werden, während Zukunftsmärkte hohe Risiken bergen. Gleichzeitig eröffnen sich für First Mover große Chancen (Google-Ansatz).
Das neue 3D-Patent für heterogene Halbleiterbauelemente hat das Potenzial, neue Märkte im Bereich IOT zu generieren bzw. zu bedienen. Zum einen sind diese neuen Märkte bereits gut untersucht - zum anderen wahrscheinlich noch nicht einmal bekannt.
Die hier vorgestellten Patente können den Inhaber in eine exponierte Position bringen, um eine weltweite Marktführerschaft mit einem enormen Wachstumspotenzial im Milliarden-USD-Bereich zu generieren.
Branchenübergreifende Innovation für eine intelligente Problemlösung
In der mobilen Elektronik und IoT spielt der Formfaktor eine entscheidende Rolle - über den zukünftig zu erwartenden, gewaltigen Markt, gibt es genaue Prognosen.
Diese zukünftige Entwicklung liegt klar in der notwendigen 3D-Integration. Die 3D-Integration wird daher von allen führenden Halbleiterherstellern vorangetrieben und ist in vielen Roadmaps ausführlich dargestellt.
Die 3D-Integration stellt eine große, technologische Herausforderung für alle Marktbeteiligten dar. Für die Umsetzung waren eine Reihe unterschiedlicher Entwicklungen erforderlich, die teilweise große technologische Hürden darstellten.
Aufgaben müssen dabei stets gelöst werden, sodass sie in der Massenproduktion im industriellen Umfeld der Halbleiterfertigung implementiert werden können.
Die Halbleiterindustrie löst vorgegebene Aufgaben bevorzugt mit Methoden, die in der Halbleiterindustrie üblich und etabliert sind. Dieses Verhalten vernachlässigt manchmal Prozesse und Technologien, die außerhalb der Halbleiterindustrie bereits erfolgreich angewendet werden.
Hier setzt die Lösung der Firma SWISS TECHNOLOGY ENTERPRISE an. Die Kombination aus Düsendruckverfahren und neuartigen, hochleitfähigen metallischen Tinten, eröffnen revolutionäre Möglichkeiten bei der Produktion dreidimensionaler heterogener Halbleiterbauelemente.
Patentgeschützter technologischer Prozess
Die innovative Leistung der Firma SWISS TECHNOLOGY ENTERPRISE besteht darin, eine bestehende Technologie weiterzuentwickeln, anzupassen und in eine tragfähige Lösung für die 3D-Integration in die Halbleiterindustrie zu überführen.
Sie erfordert keine neuen Grundlagenentwicklungen, sondern adaptiert bestehende Basistechnologien in Richtung Halbleiter. Eine dreidimensionale Drucktechnologie ist hier die neue Lösung. Grundlage sind zwei aktuelle technologische Entwicklungen, die nicht nur eine intelligente Lösung bieten sondern in der Anwendung und dem Ergebnis substantielle Vorteile generieren.
Überzeugende Vorteile, die sich einfach realisieren lassen. Vorteile, die ein Alleinstellungsmerkmal bieten, das in puncto Wirtschaftlichkeit und Flexibilität von keiner anderen bekannten Technologie übertroffen wird.
Die Firma SWISS TECHNOLOGY ENTERPRISES bietet dabei kein Produkt oder keine Dienstleistung, sondern einen technologischen Prozess, der für eine Vielzahl von Anwendungen die optimale Lösung mit einem entscheidenden Kostenvorteil gegenüber allen anderen Ansätzen darstellt.
Das Geschäftsmodell ähnelt Modellen aus der Life-Science-Branche. Der adressierte IoT-Markt wird eine riesige absolute Größe einnehmen und die neue 3D-Interposer-Technologie wird viele neue hochvolumige Anwendungen in den Bereichen Life Science, Biotechnologie, Telekommunikation und vielen anderen Bereichen ermöglichen.
Patente zur Herstellung heterogener 3D-Halbleiterbauelemente
Patent "Method and a system for producing a semi-conductor module"
Weitere Informationen zum Patent finden Sie bei Justia Patents (eng)