Mit Hilfe der Halbleiter Technologie können analoge, digitale oder MEMS Bausteine hergestellt werden, die intelliegente oder sensor- spezifische Operationen durchführen können.
Die Anwendungsgebiete der Halbleiter Technologie sind nicht nur im Computer-, Kommunikations- oder Automobilbereich zu suchen, sondern zunehmend auch in der Sensorik oder Vernetzung von Bausteinen zur Optimierung von mittelständischen Fertigungen.
Für die Herstellung eines kundenspezifischen Produktes, auch mit geringer Stückzahl mittels Halbleiter Technologie, sind mehrere Kompetenzen notwendig, die durch spezialisierte Firmen abgedeckt werden.
Am Beispiel der Entwicklungsaktivitäten eines kundenspezifischen Strahlendetektors können die Phasen und mögliche Service Leistungen der SIP GmbH exemplarisch beschrieben werden.
Für die Herstellung eines komplexen halbleiterbasierten Produktes sind oft mehrere Kompetenzen oder spezialisierte Firmen notwendig. Die Identifikation sowie die Bewertung der potentiellen Firmen ist eine spezialisierte Leistung der SIP GmbH, die sicherlich im Bereich der Halbleiterindustrie einzigartig ist.
Beim Chip Design werden die gesamten anwendungspezifischen Anforderungen in digitale Schaltungsblöcke übersetzt und die entsprechenden Logiken werden über „Electronic Design Automation“ (EDA) und „Computer Aided Design (CAD) Tools“ als Funktionsblöcke erstellt und verdrahtet.
Die digitale Information des Chip Designs wird rechnergestützt auf die einzelnen Lithography- oder Maskenebenen der Halbleiter-Prozessierung heruntergebrochen.
Diese Daten werden an den Chip Fertiger (Foundry) übertragen.
Die Kommunikation zwischen dem Kunden und der ausgewählten Chip Design Firma wird durch die SIP GmbH übernommen.
Für die Fertigung kundenspezifischer Chips werden Chip Foundries genutzt.
Die SIP GmbH sowie die entsprechende Design Firmen haben Kontakte zu allen wichtigen Chip Foundries weltweit.
Abhängig von den technischen Anforderungen werden die entsprechenden potentiellen Foundries ausgewählt und angefragt. Die Zusage einer Foundry einen angefragten Prozess zu fertigen hängt nicht nur von den technischen Anforderungen ab, sondern auch vom Volumen des zu fertigenden kundenspezifischen Produktes. Für „Low Volume Products“ muss oft eine Designfirma gefunden werden, die durch Bündelung weiterer Kunden genügend Volumen bereitstellen kann.
Diese Anforderung wird im „Technology Scouting“ Prozess der SIP GmbH berücksichtigt.
Silizium Chips müssen für die weitere Produktintegration entweder zu einem System-in-Package (SiP) weiterverarbeitet oder direkt mit einem Package mit elektrischer Anschlussmöglichkeit versehen werden.
Für beide Packagevarianten gibt es spezialisierte Firmen, die der SIP GmbH bekannt sind.
Um die verpackten Chips mit der Außenwelt zu verbinden ist ein „Printed-Circuit-Board“ (PCB) notwendig, mit dem die Chips z. B. durch einen „Ball-Grid-Array“ (BGA) aufgebracht und verbunden werden.
Abhängig von der Produktanforderung können auf das PCB noch weitere Komponenten wie kommerziell verfügbare FPGAs, DRAMs, FLASHes, Clocks, Electrical- & Optical-Transceivers und Passives zum Impedanz Abgleich aufgebracht und verdrahtet werden.
Das Chip Assembly wird über spezifische „Connectors“, die die angeforderte Datenrate erfüllen, mit der Außenwelt (Externe Computer) verbunden und durch ein Housing, mit kundenspezifischen Anflanschkomponenten, mechanisch geschützt.
Weitere Interfaces, die berücksichtigt werden müssen, sind Strom- oder Spannungsquellen, eventuelle Wasserkühlung und bei Vakuumanforderungen Dichtung und Pumpanforderungen.
Alle Komponenten werden durch eine Firmware gesteuert, deren Code meist in einem FPGA gespeichert wird. Weiter muss die Software zur spezifischen Anwendung erstellt werden. Dies wird durch die Firma zur Verfügung gestellt, die die gesamte Chip Integration vornimmt.
Für die anwendungsspezifische Firmware ist eine enge Zusammenarbeit mit dem Kunden notwendig, um die genauen Kundenanforderungen in die gewünschte Produktfunktionalität umsetzen zu können.
Die SIP GmbH unterstützt den Kunden mit durch der die Organisation des gesamten Informationsaustauschs mit allen beteiligten Firmen. Hierzu werden Methodiken zur Verfügung gestellt, um den gesamten Informationsaustausch zu dokumentieren und zu treffende Entscheidungen nachvollziehbar zu machen.
Die SIP GmbH kann als Projektkoordinator des gesamtens Projektes eingesetzt werden.
Weiter können durch die SIP GmbH kundenspezifischen Spezifikationen geschrieben werden, die die produktspezifischen Anwendungen und Randbedingungen beschreiben. Diese sind vertraglich bindend und müssen von den beteiligten Firmen bei der Abnahme und Qualifikation des Produktes erfüllt werden.
Die SIP GmbH kann den Kunden sowohl in vertraglichen als auch in patentrechtlichen Themen unterstützen.
Für den Kunden kann die SIP GmbH als Hauptansprechpartner oder „Single- Point of Contact“ genutzt werden.
Das kundenorientierte Industrie Consulting der folgenden 2 Themen wird in separaten Kapiteln beschrieben.