Toshiba gaat energiebeheerchips maken op 300mm-wafers om capaciteit te vergroten

Toshiba zegt een nieuwe fab te willen bouwen bij zijn bestaande fabriek in Ishikawa, om daar energiebeheerchips te maken op 300mm-wafers. Daarmee kan het bedrijf naar eigen zeggen de productiecapaciteit van die chips ruimschoots verdubbelen.

De fab wordt in twee fases gebouwd, zodat het bedrijf investeringen kan aanpassen aan 'markttrends', schrijft Toshiba. De eerste productie moet in maart van 2025 van start gaan, zegt het bedrijf tegen Reuters. Zodra deze eerste fase klaar is, moet Toshiba's totale productiecapaciteit voor de energiebeheerchips 2,5 keer zo groot zijn als in het boekjaar van 2021 het geval was.

De bouw van de fabriek moet in de lente van volgend jaar van start gaan; een jaar later moet de fabriek klaar zijn. Toshiba zegt dat de energiebeheerchips 'cruciaal' zijn voor het beheren en verlagen van het energiegebruik in elektrische apparaten. De huidige vraag naar deze chips is aan het groeien, vanwege de groei van de markt voor elektrische auto's en de automatisering van industriële apparatuur.

Tot nu toe wist Toshiba naar eigen zeggen de vraag bij te benen door de productie op 200mm-wafers te verhogen, en de productie van een andere 300mm-waferfabriekslijn een jaar te vervroegen. Het bedrijf zegt ernaar te streven dat in de te bouwen fabriek alleen hernieuwbare energie wordt gebruikt.

Nikkei Asia schrijft op basis van bronnen dat er zo'n 100 miljard yen met de bouw van de fabriek is gemoeid, ofwel zo'n 759,2 miljoen euro. Normaliter gebruiken fabrikanten volgens Nikkei 200mm-wafers om energiebeheerchips te maken. Op de grotere wafers passen meer chips.

Een render van de nieuwe fabriek van Toshiba voor energiebeheerchips

Reacties (23)

Voor wie net zoals ik niet wist wat een energiebeheerchip is:

via wikipedia:

Power management integrated circuits are integrated circuits for power management. [...] most include several DC/DC converters or their control part. A PMIC is often included in battery-operated devices such as mobile phones and portable media players to decrease the amount of space required.

The term PMIC refers to a class of integrated circuits that perform various functions related to power requirements. A PMIC may have one or more of the following functions:

DC to DC conversion
Battery charging
Power-source selection
Voltage scaling
Power sequencing
Miscellaneous functions

Als ik het mij goed herinner zijn deze belangrijk bij bijv vrijwel alle Lithium-ion accu's om de spanning te reguleren tijdens laden/ontladen, de temperatuur te monitoren etc.

Miscellaneous functions

Duidelijk afgebakend!

Wat moet ik me voorstellen bij energiebeheerchips?

PWIC's (Power Management IC) zoals VRM's (Voltage Regulation Modules), MOSFET en andere FET's.
FET staat voor Field Effect Transistor (MOS voor Metal Oxide Semiconductor).

Edit, link toegevoegd met huidige productlijn zoals verkocht door rs-online.
Dit is hun huidige productlijn: https://nl.rs-online.com/...ors/power-management-ics/

[Reactie gewijzigd door demianmonteverd op 4 februari 2022 18:10]

Ik ben niet heel erg bekend met het assortiment van Toshiba, maar energiebeheer [Wh] is per definitie wat anders dan vermogensbeheer [W].

Toen ik de titel van het artikel las dacht ik eerder aan chips voor slimme netten/slimme meters/etc. Natuurlijk werkt dit ook door in PMICs en VRMs maar ik denk dat dit gaat over een hoger niveau beheer chip.

Nee, het gaat gewoon om het schakelen van vermogens.

Hier het bericht van toen de huidige 'fabriek' in 2006 aangekondigd werd (zie 2e paragraaf): https://www.global.toshib...orate/2006/05/pr3101.html

En ik altijd maar denken dat het fire emitting transistors waren.

Dit zijn circuits om de aanwezige spanning-/stroombronnen om te zetten naar de gewenste spanning.
Bv een CPU draait op 1.2V maar de aanwezige spanning is 5V, dan gebruik je dit soort circuits om die 5V naar 1.2V om te zetten zonder (al te veel) energieverlies.
Alternatief is om een heel board op 1.2V te laten draaien maar dan krijg je over de metaalsporen op het board teveel spannings-, en daarmee, energieverlies. Dat is dan ook de reden dat je vaak binnen een chip dit soort energiebeheer circuits aantref om het energieverbruik van een chip terug te brengen.

De traditionele aanpak is dat je een voedingscircuit hebt op je printplaat voor iedere spanning die je nodig hebt. Heb je bijvoorbeeld 12V, 5V en 3,3V nodig, dan betekende dat 3 spanningsregelaars met elk hun eigen hulpcomponenten.

Een PMIC integreert zoveel mogelijk van die componenten op een enkele chip. Een PMIC kan 2, 3, 4 of soms wel meer spanningen opwekken afhankelijk van de wensen van de ontwerper. PMIC's maken apparaten daarmee goedkoper en compacter. Het heet evenwel alleen zin bij grote productieaantallen.

Op de grotere wafers passen meer chips.

behalve stating the obvious zorgt dit er ook voor dat er minder ruimte verloren gaat omdat rechthoekige chips nooit mooi op een cirkel passen

Dan zou je eigenlijk hexagonale vormen moeten gebruiken. Maar dat lijkt me niet snel te gebeuren.

Dat is voor productie niet te doen, je scant over de chip heen dus die zijn altijd rechthoekig. Wil je een andere vorm dan moet je terug naar steppers en dat is weer nadelig voor de hoeveelheid wafers die je kan processen.

Lijkt mij ook niet. Dat zou immers betekenen dat steppers niet meer simpel over een wafer kunnen steppen maar wonderlijk patronen moeten afleggen om de wafer netjes belicht te krijgen. En dan hebben we het nog niet over de reticles (maskers) die ook dan niet meer simpel rechthoekig kunnen zijn.
Vervolgens moet je de chipjes met een figuurzaagje uit de wafer snijden.
Kortom, ik verwacht de die rechthoekig chipjes nog wel een tijdje de standaard blijven

Ik vind dat figuurzaagjes-beeld eigenlijk wel erg leuk! Ik zie al iemand in zo'n wit pak zagen.

Het leuke is dat het af ten toe gebeurt. Ik heb eens een dergelijke reticle layout moeten maken. Het was uiteraard geen productie masker maar voor een experiment. Maar het moest wel op een aparte manier gezaagd worden.

Echt? Spannend... Waarom moest het zeshoekig zijn?

Het was niet zeshoekig maar gewoon rechthoekig, zo erg was het dus niet

Normaal gesproken zijn chips rechthoekig en zijn de rechthoeken even groot waardoor je een mooi rechthoekig grid krijgt en kun je er met de zaag ongehinderd horizontaal en verticaal doorheen.
Voor experiment heb je meerdere, verschillende, chipjes op een wafer maar de afmetingen zijn zo gekozen dat ze allemaal dezelfde hoogte hebben zodat je er altijd in een richting, horizontaal of verticaal, met de zaag er doorheen kunt. Je krijgt dan strips die weer verder kun verzagen.

In genoemde geval waren de hoogte ook verschillend. Om de chips uit de wafer te zagen moet je met de zaak het hoekje om. Het kan, maar is lastig (en dus duur).

Ik heb in al die jaren maar een maal gezien en toen wisten we al dat het een eenmalig gebeuren zou zijn.

Ah, een multiproject-wafer. Ja die zijn er wel eens maar net zo vaak ja. Ik denk dat researchinstituten het wel wat vaker doen.

De dies die gebruikt worden in dit soort chips zijn super klein, zijden in de orde van 200 - 600 microns. Dus op een 8 inch wafer (200 mm) zitten zo'n ~50-200k dies.

De dies hexagonaal maken zal dus niet veel opleveren. Ook zou dit het zagen van de wafer onnodig complex maken.

Daarom dat het ook niet gaat gebeuren het zagen o.a. is al een reden dat het quasi onmogelijk is.

Wanneer en waarom worden fabrieken ineens "fabs" genoemd. Ik dacht dat afko's jaren nul waren?

Dat is gebruikelijk in de halfgeleider industrie om een halfgeleider fabriek "fab" te noemen. Maar eigenlijk alleen het deel wat blanke
(lege) wafers (schijven silicium) bewerkt tot geïntegreerde schakeling. Het zagen en van pootjes/balletjes voorzien gebeurd ergens anders. (Daar zitten momenteel de problemen qua leveringen)