<![CDATA[SI Group]]>https://www.si-group.com/blogRSS for NodeWed, 08 Jan 2025 22:26:32 GMT<![CDATA[The Semiconductor Industry in Q4: Booming but Facing Bottlenecks]]>https://www.si-group.com/post/the-semiconductor-industry-in-q4-booming-but-facing-bottlenecks6582e25b093ebe1d8c088abbWed, 20 Dec 2023 12:50:02 GMTRedaktionThe fourth quarter of 2023 is marked by conflicting developments in the semiconductor industry: sales are rising, but the shortage of skilled workers is worsening. What does the future hold for the industry?


The semiconductor market: A turbulent year comes to an end.

For the semiconductor industry, 2023 was a rollercoaster ride. The first half of the year was overshadowed by the lingering effects of the pandemic, ongoing trade disputes, and supply chain disruptions. However, as we approach the year’s end, there is a noticeable shift towards recovery. The latest SEMI report highlights a significant rebound in electronics sales, showing a 22% increase over the previous quarter.


The analysts expect non-storage investments to exceed storage investments in 2023. The total investment is projected to reach the level seen in the fourth quarter of 2020. “While semiconductor markets have been declining year-over-year for the past five quarters, growth is expected to resume in the fourth quarter of 2023 as production cuts in the supply chain have taken hold,” said Boris Metodiev, Director of Manufacturing Analysis at TechInsights. Therefore, production cuts have helped rebalance supply and demand, potentially leading to revenue growth.


Skill Shortage Dampens Euphoria


However, the semiconductor industry is also facing a number of challenges that could affect its competitiveness. One of the biggest is the shortage of skilled workers, which has worsened in recent years. A study by the German Economic Institute shows that the shortage of skilled workers in the industry has increased by 30 percent to over 82,000. This shortage not only hinders the establishment of new chip factories in Germany but could also limit the industry’s ability to produce and innovate.


Weakness in Key Indicators


The industry faces notable challenges, especially in manufacturing capacity utilization and capital investment. A report from Electronics Specifier highlights that these crucial indicators have seen a downturn in the latter half of the year, signaling growing uncertainty within the industry. Notably, there was a decline in capacity utilization, dropping from 87.6% in the first quarter to 83.4% in the third. Similarly, capital investment experienced a reduction, falling from $69.9 billion in the first six months to $64.8 billion in the latter half of the year.


But it is not all bad news. A positive development has emerged in the field of back-end equipment billings, which are essential for the assembly, packaging, and testing of semiconductors. This segment saw an encouraging 9.4% increase in billings over the previous quarter, hinting at a potential stabilization in this area. This uptick is largely attributed to a surge in demand for advanced packaging technologies, which are crucial for enhancing semiconductor performance and integration.


Developments at Leading Companies


IT Times has recently covered some significant developments among top players in the semiconductor industry. A notable highlight is the expanded partnership between Apple and Amkor, one of the world’s largest providers of semiconductor packaging and test services. The companies have agreed to collaborate on advanced chip packaging for the next generation of iPhones, iPads, and MacBooks, highlighting the critical role of packaging in enhancing semiconductor performance.


In contrast, some other leading companies have experienced a decline in revenue. Ambarella, a leader in video and imaging solutions, faced an 8% sequential decline in revenue. Similarly, Marvell Technology, known for its storage, networking, and connectivity solutions, saw its quarterly revenue decline by 5%.


To summarize, the semiconductor industry is at a crucial point in the fourth quarter of 2023. Although there are signs of recovery, challenges like skill shortages and weaknesses in key performance metrics persist. The recent developments at these leading companies emphasize that adaptability and innovation are essential for success in the dynamic semiconductor industry.


The semiconductor industry wrapped up the year with a robust final quarter, despite ongoing challenges.


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<![CDATA[Halbleiterindustrie im vierten Quartal: Boomphase mit Engpässen]]>https://www.si-group.com/post/halbleiterindustrie-im-vierten-quartal-boomphase-mit-engp%C3%A4ssen6582e188408011d768666ad2Wed, 20 Dec 2023 12:49:45 GMTRedaktionDas vierte Quartal 2023 in der Halbleiterindustrie ist geprägt von gegenläufigen Entwicklungen: Die Umsätze steigen, aber der Fachkräftemangel verschärft sich. Wohin steuert die Branche?


Halbleitermarkt: Ein turbulentes Jahr geht zu Ende.

Das Jahr 2023 war für die Halbleiterindustrie eine Achterbahnfahrt. In der ersten Jahreshälfte prägten die Nachwirkungen der Pandemie, Handelskonflikte und Störungen in Lieferketten die Branche. Im vierten Quartal gibt es nun Signale für eine nachhaltige Erholung. Laut dem aktuellen SEMI-Bericht stiegen die Elektronikumsätze im Quartalsvergleich um 22 Prozent.


Die Analysten erwarten, dass die Investitionen in Nicht-Speichertechnologien im Jahr 2023 die Investitionen in Speichertechnologien übertreffen werden. Die Gesamtinvestitionen würden auf dem Niveau des vierten Quartals 2020 liegen. „Während die Halbleitermärkte in den letzten fünf Quartalen im Jahresvergleich rückläufig waren, wird für das vierte Quartal 2023 wieder ein Wachstum erwartet, da sich die Produktionskürzungen in der Lieferkette durchgesetzt haben“, sagt Boris Metodiev, Director of Market Analysis bei TechInsights. Die Produktionskürzungen haben demnach dazu beigetragen, das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage wiederherzustellen. Das könnte zu einem Umsatzwachstum führen.


Fachkräftemangel dämpft die Euphorie


Allerdings steht die Halbleiterindustrie auch vor einigen Herausforderungen, die ihre Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen könnten. Eine der größten ist der Fachkräftemangel, der sich in den letzten Jahren weiter verschärft hat. Eine Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) zeigt, dass die Lücke in der Branche um 30 Prozent auf über 82.000 Fachkräfte gestiegen ist. Dieser Mangel ist nicht nur ein Hindernis für die Ansiedlung neuer Chip-Fabriken in Deutschland, sondern könnte auch die Produktions- und Innovationsfähigkeit der Branche einschränken.


Schwäche bei Schlüsselindikatoren


In einigen Bereichen bleibt die Branche hinter den Erwartungen zurück, insbesondere bei der Auslastung der Produktionsanlagen und den Kapitalinvestitionen. Laut einer Untersuchung von Electronics Specifier waren diese Schlüsselindikatoren im zweiten Halbjahr 2023 rückläufig, was auf eine erhöhte Unsicherheit in der Branche hindeutet. Die Auslastung der Produktionsanlagen fiel von 87,6 Prozent im ersten Quartal auf 83,4 Prozent im dritten Quartal und die Kapitalinvestitionen von 69,9 Milliarden im ersten Halbjahr auf 64,8 Milliarden im zweiten Halbjahr.


Interessanterweise gab es jedoch einen Lichtblick in der Branche, und zwar bei den Rechnungen für Backend-Equipment. Dieses wird für die Montage, das Verpacken und das Testen von Halbleitern verwendet. Im Vergleich zum Vorquartal stiegen die Fakturierungen um 9,4 Prozent, was auf eine beginnende Stabilisierung in diesem Segment hindeutet. Getrieben wurde das Wachstum vor allem durch die gestiegene Nachfrage nach fortschrittlichen Packaging-Technologien, die eine höhere Leistung und eine bessere Integration von Halbleitern ermöglichen.


Entwicklungen bei den führenden Unternehmen


Die IT-Times berichtet über einige wichtige Entwicklungen bei den Top-Unternehmen der Halbleiterindustrie. Dazu gehört die erweiterte Partnerschaft zwischen Apple und Amkor, einem der weltweit größten Anbieter von Halbleiter-Packaging und Testdienstleistungen. Die Unternehmen haben einen Vertrag über die Lieferung von hochmodernen Chip-Packages für die nächste Generation von iPhones, iPads und MacBooks unterzeichnet. Diese Partnerschaft zeigt, wie wichtig das Packaging für die Differenzierung und Leistungssteigerung von Halbleitern ist.


Andere führende Unternehmen mussten dagegen Umsatzrückgänge hinnehmen. So verzeichnete Ambarella, ein führender Anbieter von Video- und Bildverarbeitungslösungen, einen Rückgang von 8 Prozent gegenüber dem Vorquartal. Marvell Technology, ein führender Anbieter von Speicher-, Netzwerk- und Konnektivitätslösungen, verzeichnete einen Umsatzrückgang von 5 Prozent gegenüber dem Vorquartal.


Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Halbleiterindustrie im vierten Quartal 2023 an einem Scheideweg befindet. Während es Anzeichen für eine Erholung gibt, bleiben Herausforderungen wie der Fachkräftemangel und Schwächen bei Schlüsselmetriken bestehen. Die Entwicklungen bei führenden Unternehmen zeigen, dass Anpassungsfähigkeit und Innovation weiterhin entscheidend für den Erfolg in der dynamischen Landschaft der Halbleiterindustrie sein werden.


Die Halbleiterindustrie schließt das Jahr mit einem starken Quartal ab, trotz ungelöster Herausforderungen.


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<![CDATA[Ladesäulenausbau: Was Kommunen wissen müssen]]>https://www.si-group.com/post/lades%C3%A4ulenausbau-was-kommunen-wissen-m%C3%BCssen6579c012111191a849205e9fWed, 13 Dec 2023 14:36:15 GMTRedaktionSoll die Mobilitätsreform gelingen, müssen Städte und Gemeinden die Elektromobilität vorantreiben und eine solide Infrastruktur dafür schaffen. Ein wichtiger Schritt auf diesem Weg ist der frühzeitige Ausbau von Ladesäulen. Was einfach klingt, erfordert oft langwierige Genehmigungsverfahren und eine kluge und vorausschauende Planung. Wie können Kommunen diese Herausforderungen meistern?


Ladesäulen an öffentlichen Plätzen: Kommunen müssen den Ausbau frühzeitig planen.


Elektromobilität ist nicht länger Zukunftsmusik – sie ist heute entscheidend für einen nachhaltigen Verkehrssektor. Warum? Weil die Zahl der E-Autos in den letzten fünf Jahren um fast 2.000 Prozent gestiegen ist. Ein beeindruckendes Wachstum, der auch den Bedarf an E-Ladestationen in die Höhe treibt. Doch hier liegt das Dilemma: Nicht jeder E-Fahrzeugbesitzer kann sich eine private Ladesäule leisten. Deshalb sind öffentliche Ladestationen, sei es am Arbeitsplatz oder am Supermarkt, unverzichtbar geworden. Doch wie gehen Kommunen dieses Mammutprojekt effizient an?


Das Bundesverkehrsministerium hat im vergangenen Jahr Kommunen mit mehr als 5.000 Einwohnern zum Thema Elektromobilität befragt. Die NOW GmbH übernahm im Auftrag des Bundes die Koordination und fungiert als Projektträgerin für Förderprogramme.


Die Befragung zeigt: Rund die Hälfte der Kommunen mit geplanten E-Mobilitätsprojekten ist aktiv geworden. Ganze 90 Prozent dieser aktiven Städte und Gemeinden haben sich dem Thema Ladeinfrastruktur gewidmet. Laut NOW ist dies das wichtigste Handlungsfeld. Allerdings zeichnet sich ein bedenklicher Trend ab: 59 Prozent haben Ladeinfrastruktur ohne Konzept aufgebaut, so die E-Mobilitätsexperten. Das bedeutet, dass Aspekte wie flächendeckende Versorgung, Dimensionierungsbedarf und notwendige Ladeleistung an den Standorten vernachlässigt werden. Ein solches Vorgehen führe zu einem ineffizienten Mitteleinsatz, beeinflusse die Wahrnehmung der Elektromobilität negativ und zementiere bestehende Vorurteile – so das Fazit von NOW. Die folgenden fünf zentralen Handlungsfelder können Kommunen dabei helfen, die Herausforderungen der Verkehrswende erfolgreich zu bewältigen:


1. Standortwahl: Klug, strategisch, bedarfsgerecht


Einen geeigneten Standort für Ladesäulen zu finden ist keine leichte Aufgabe. Wichtig ist dabei nicht nur ein störungsfreier Ort, der die Sicherheit des Straßenverkehrs nicht beeinträchtigt. Entscheidend ist auch die Nähe zu Einkaufszentren, Wohngebieten und öffentlichen Verkehrsknotenpunkten – denn die macht die Ladesäulen für Kunden attraktiver. Kommunen sollten sich außerdem informieren, ob das Stromnetz genug leisten kann. Sind zum Beispiel mehrere Ladestationen an einem Ort geplant, muss es dort auch ausreichend Netzanschlüsse geben. Das lässt sich ganz einfach im Vorfeld über die örtlichen Netzbetreiber ermitteln.


2. Vom Bedarf bis zur Genehmigung


Städte und Gemeinden stehen vor der Herausforderung, die Elektromobilität voranzutreiben. Doch womit sollten sie am besten anfangen? Zunächst sollten sie sich darüber informieren, wie hoch der Bedarf in ihrer Kommune ist. Hierbei können Elektromobilitätsberater unterstützen.  


Anschließend geht es darum, die nötige Baugenehmigung für die geplanten Ladesäulen zu erhalten – ein Prozess, der langwierig sein kann. Frühzeit und aktiv mit den zuständigen Behörden zu kooperieren ist wichtig, um einen reibungslosen Ablauf sicherzustellen. Kommunizieren Kommunen von Anfang an offen, lassen sich Bedenken von Anwohnern und Interessengruppen von vorneherein minimieren. Das wiederum kann den Genehmigungsprozess erheblich beschleunigen.


3. Kooperation entscheidet


Um Ladesäulen erfolgreich aufzubauen, braucht es keine Einzelkämpfer, sondern ein Team aus lokalen Energieversorgern, Unternehmen und Anwohnern. Frühzeitig in den Dialog mit Stakeholdern zu gehen und klare Gespräche zu führen, ist dabei ausschlaggebend, denn so lassen sich die Bedürfnisse der Gemeinden besser nachvollziehen. Diese können so leichter Unterstützung für ihr Projekt gewinnen.


4. Bürgerbeteiligung: Ohne sie geht nichts


Die Bürger sind das Herzstück jeder Gemeinde. Kommunen sollten deshalb rechtzeitig auf sie zugehen, ihre Bedenken berücksichtigen und ihre Ideen aktiv in den Planungsprozess integrieren. Informationsveranstaltungen und partizipative Ansätze schaffen Verständnis für Elektromobilität und stärken gleichzeitig das Gemeinschaftsgefühl. Ein offener Dialog zeigt nicht nur, wo Ladepunkte installiert werden sollen, sondern auch, wo die Bürger sie sich wünschen.


5. Elektromobilität von morgen gestalten


In der Hektik der Planung sollte die langfristige Perspektive nicht aus den Augen verloren werden. Erneuerbarer Energiequellen zu integrieren, Standorte kontinuierlich zu optimieren und gleichzeitig mit der technologischen Entwicklung schrittzuhalten, sind entscheidende Bausteine für eine zukunftsfähige Ladeinfrastruktur. Wenn Kommunen flexibel bleiben und den Wandel der Elektromobilität aktiv vorantreiben, haben sie die Chance, die Mobilität der Zukunft mitzugestalten.


Ladesäulen sind mehr als nur eine Infrastrukturinvestition – sie sind ein wegweisender Schritt in Richtung nachhaltiger Mobilität. Wenn Städte und Gemeinden diese Aspekte konsequent angehen, nehmen sie nicht nur eine Vorreiterrolle in der Elektromobilität ein, sondern verbessern auch die Lebensqualität ihrer Bürger. Es ist an der Zeit, elektrische Fahrzeuge als Chance zu begreifen und die Weichen für eine grüne Zukunft zu stellen.

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<![CDATA[The Chip Market: Third Quarter Turnaround]]>https://www.si-group.com/post/the-chip-market-third-quarter-turnaround656f33fb7bb5dc8059678d30Wed, 06 Dec 2023 09:15:44 GMTRedaktionAfter years of challenges, the semiconductor industry reached a turning point in Q3 2023. Positive signals from various market segments, along with a boost from the new iPhone production cycle, strengthened the industry’s resilience to global market fluctuations.


The semiconductor market: On the road to recovery

The semiconductor industry has seen many ups and downs in recent years. Now, there are signs of a positive turnaround. According to SEMI and TechInsights, IC sales increased significantly in the third quarter of 2023. Demand for high-performance chips, particularly driven by the production of the new iPhone, is boosting the industry. The electronics market recorded a healthy quarterly growth of 10%.


However, this growth is not attributed to higher demand for core products such as smartphones, PCs, and notebooks. In September, Trendforce predicted that the demand for these products would actually decline in the third quarter, leading to lower capacity utilization in manufacturing processes. Instead, the recovery is based on a better alignment of supply and demand, which were heavily skewed in the first half of 2023.


At the time, the global shortage of chips had led to an increase in rush orders. Consequently, semiconductor manufacturers expanded their capacities to meet the rising demand from various market segments, including industrial, communications, and consumer electronics. This expansion resulted in an oversupply of certain chips, putting pressure on prices and capacity utilization.


By the third quarter of 2023, semiconductor manufacturers were able to align their production more accurately with actual demand, thereby increasing their sales.


Stimulus from New iPhone Production and 3nm Process Technology


Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) expects demand for its semiconductor components to increase, driven by the new iPhone production cycle. Furthermore, the introduction of the 3-nanometer (3 nm) process, representing a new generation of silicon semiconductor chips with higher transistor density, greater speed, and lower power consumption, could provide an additional boost.


Other industry players such as ASML and Nexchip are also indicating positive trends. In terms of financial performance, ASML recorded net sales of 6.7 billion euros and a net profit of 1.9 billion euros in the third quarter of 2023. Nexchip, benefiting from increased demand for LDDI and TDDI components, regained its place among the top ten semiconductor manufacturers.


These developments suggest that the semiconductor industry is recovering from its lows and embarking on a path to growth. The combination of higher demand and new technology cycles could provide further growth opportunities in the fourth quarter.


Recovery and upswing: The semiconductor industry is on an upward trend.

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<![CDATA[Chip-Krise: Warum das dritte Quartal die Wende brachte]]>https://www.si-group.com/post/chip-krise-warum-das-dritte-quartal-die-wende-brachte656f336b680f3582d7a136e0Wed, 06 Dec 2023 09:15:17 GMTRedaktionNach Jahren der Herausforderungen erreicht die Halbleiterindustrie in Q3 2023 einen Wendepunkt. Positive Signale aus verschiedenen Marktsegmenten und ein Boost durch den neuen iPhone-Produktionszyklus stärken die Widerstandsfähigkeit der Branche gegenüber globalen Marktstürmen.


Halbleitermarkt: Auf Erholungskurs

Die Halbleiterindustrie hat in den letzten Jahren viele Höhen und Tiefen erlebt. Nun zeichnet sich eine positive Wende ab: Laut SEMI und TechInsights sind die IC-Umsätze im dritten Quartal 2023 deutlich gestiegen. Insbesondere die Nachfrage nach leistungsstarken Chips und die Produktion des neuen iPhones beflügeln die Branche. Der Elektronikmarkt verzeichnet ein gesundes Quartalswachstum von 10 Prozent.


Dies ist jedoch nicht auf eine höhere Nachfrage nach Kernprodukten wie Smartphones, PCs und Notebooks zurückzuführen. Im September sprach Trendforce davon, dass diese Nachfrage im dritten Quartal sogar sinken und zu einer geringeren Auslastung der Fertigungsprozesse führen werde. Die Erholung beruhe vielmehr auf einer besseren Anpassung von Angebot und Nachfrage, die in der ersten Jahreshälfte 2023 stark verschoben waren.


Damals hatte die weltweite Verknappung von Chips eine Zunahme von Eilaufträgen forciert. Die Halbleiterhersteller haben daraufhin ihre Kapazitäten erhöht, um die steigende Nachfrage aus verschiedenen Marktsegmenten wie Industrie, Kommunikation und Unterhaltungselektronik zu befriedigen. Die Folge war ein Überangebot an bestimmten Chips, wodurch die Preise und die Kapazitätsauslastung unter Druck gerieten.


Im dritten Quartal 2023 waren die Halbleiterhersteller nun in der Lage, ihre Produktion besser an die tatsächliche Nachfrage anzupassen und dadurch ihre Umsätze zu steigern.


Impulse durch neues iPhone und 3nm-Prozess


Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) erwartet eine steigende Nachfrage nach Komponenten, angetrieben durch den neuen iPhone-Produktionszyklus. Darüber hinaus könnte die Einführung des 3-Nanometer-Prozesses (3 nm) für Aufwind sorgen. Gemeint ist damit eine neue Generation von Silizium-Halbleiterchips mit höherer Transistordichte, mehr Geschwindigkeit und weniger Stromverbrauch.


Andere Akteure wie ASML und Nexchip senden ebenfalls positive Signale. ASML verzeichnete im dritten Quartal 2023 einen Nettoumsatz von 6,7 Milliarden Euro und einen Nettogewinn von 1,9 Milliarden Euro. Nexchip konnte dank der gestiegenen Nachfrage nach LDDI- und TDDI-Bauteilen seinen Platz unter den Top Ten der Halbleiterhersteller zurückerobern.


Die Zeichen stehen also gut, dass die Halbleiterindustrie die Talsohle durchschritten hat und sich auf dem Weg der Erholung befindet. Die höhere Nachfrage und neue Technologiezyklen könnten im vierten Quartal weitere Wachstumschancen bringen.


Erholung und Aufschwung: Die Halbleiterindustrie befindet sich im Aufwärtstrend.

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<![CDATA[Masterplan Ladeinfrastruktur II: Turbo für die E-Mobilität?]]>https://www.si-group.com/post/masterplan-ladeinfrastruktur-ii-turbo-f%C3%BCr-die-e-mobilit%C3%A4t656ee1253f8fa81c82f7ceb0Tue, 05 Dec 2023 08:40:03 GMTRedaktionInmitten von Klimakrise und geopolitischen Herausforderungen präsentierte die Bundesregierung mit dem „Masterplan Ladeinfrastruktur II“ eine Vision für den Ausbau der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Deutschland. Welche Maßnahmen sind konkret darin verankert und welche Rolle kommt auf die Kommunen in dieser Transformation zu?


Öffentliche Ladeinfrastruktur: Grundlage für flächendeckende E-Mobilität

Klimaneutralität bis 2050 – das hat sich die Europäische Union mit dem Europäischen Klimagesetz vorgenommen. Für die Mitgliedstaaten heißt das: Sie müssen ihre Treibhausgasemissionen bis dahin erheblich reduzieren.


Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, plant die Bundesregierung, die Emissionen speziell im Verkehrssektor bis 2030 um 48 Prozent gegenüber 1990 zu senken. Festgehalten wurde dieses Vorhaben im Oktober 2022 im Masterplan Ladeinfrastruktur II. Kern des Ganzen sollen die umfassende Elektrifizierung des Straßenverkehrs und der Einsatz erneuerbarer Energien sein. Darüber hinaus will die Regierung bis 2030 unter anderem eine Million öffentlich zugängliche Ladepunkte bereitstellen. Damit der flächendeckende und nutzerfreundliche Ausbau gelingt, hat Verkehrsminister Volker Wissing (FDP) bereits Investitionen in Höhe von 6,3 Milliarden Euro versprochen. Das ist auch dringend notwendig, so Reinhard Zirpel, Präsident des Verbands der Internationalen Kraftfahrzeughersteller. Denn für die 15 Millionen angestrebten E-Fahrzeuge dürfe die Ladeinfrastruktur aufgrund fehlender Ladepunkte nicht zum Flaschenhals werden.


Im Licht der traditionellen Automobilindustrie soll sich Deutschland als globaler Leitmarkt für E-Mobilität etablieren. Um das zu erreichen, hat die Bundesregierung zahlreiche Maßnahmen vorgesehen und die Interministerielle Steuerungsgruppe Ladeinfrastruktur (ISLa) als zentrale Koordinationsstelle eingesetzt. Sie vernetzt alle Akteure, um Synergien zu schaffen. Gleichzeitig steuert die Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur (NLL) alle Aktivitäten operativ. Und auch international will sich die Ampelkoalition für eine abgestimmte Planung einsetzen, um den Ausbau der Ladeinfrastruktur in der gesamten EU zu beschleunigen. In diesem Kontext verstärkt sie unter anderem die Kooperation mit der Automobil- und Mineralölwirtschaft, um branchenübergreifende Synergien zu nutzen.


Kommunen als zentrale Akteure und Treiber


Den Kommunen wird in der Elektromobilitätsagenda eine Schlüsselposition zugeschrieben. Als Vermittler zwischen Politik, Wirtschaft und Endverbrauchern sollen sie den Masterplan Ladeinfrastruktur II aktiv in Maßnahmen umsetzen und den Wandel vorantreiben. Zwar fordert die Bundesregierung in ihrem Papier in erster Linie privatwirtschaftliche Ladeangebote, gibt jedoch zu, dass im Zweifelsfall die öffentliche Hand eine Grundversorgung sicherstellen muss. Damit das gelingt, will sie die Kommunen entsprechend unterstützen und unter anderem finanzielle Förderprogramme initiieren. Diese sollen dann aber nicht als reine Finanzhilfen den Ausbau der Ladekapazitäten beschleunigen, sondern vielmehr den Betrieb durch private Unternehmen stärken.


Die Kommunen nehmen eine zentrale Rolle im Ausbau der deutschen Ladeinfrastruktur ein.


Zusätzlich verspricht die Regierung umfassende Beratungs- und Bildungsangebote. Diese sollen gezielt auf die Herausforderungen der Kommunen eingehen und sowohl technologische als auch stadtplanerische Lösungen berücksichtigen. Außerdem bietet sie Schulungs- und Informationsprogramme an kommunale Entscheidungsträger. Diese sollen befähigt werden, fundierte und zukunftsorientierte Entscheidungen für ihre Regionen zu treffen.


Die Bundesregierung versteht die Kommunen nicht nur als operative Einheit der Elektromobilitätsagenda. Sie sind als strategische Partner mit der Aufgabe betraut, den Erfolg des Masterplans maßgeblich mitzugestalten. Aus diesem Grund ist es entscheidend, ihre Rolle zu stärken und sie mit den notwendigen Ressourcen und Kompetenzen auszustatten.


Gemeinschaftsprojekt „Masterplan“


Mit dem Masterplan Ladeinfrastruktur II ist die Bundesregierung einen entscheidenden Schritt in Richtung nachhaltige und umfassende Elektromobilität in Deutschland gegangen. Sie animiert Akteure aus Politik und Wirtschaft, sich aktiv einzubringen – sei es durch schnelle Planungsverfahren und das Bereitstellen von Flächen, eine solide Finanzierung oder das Unterstützen individueller Kompetenzen. „Fordern und fördern“ ist die Maxime der kommenden Jahre, um Treibhausgasemissionen zu senken und das Europäische Klimagesetz umzusetzen.

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<![CDATA[China Unveils Breakthrough Atom-Thin 2D Semiconductors]]>https://www.si-group.com/post/china-unveils-breakthrough-atom-thin-2d-semiconductors6555e0a660470e9fedb66a87Fri, 17 Nov 2023 09:25:11 GMTRedaktionSemiconductors are shrinking in size while gaining power, potentially bringing the industry to the cusp of a revolution. Recently, Chinese scientists made a significant stride, showcasing a 12-inch wafer composed of 2D semiconductor material, suggesting a redefinition of technological boundaries could be imminent.


Are atom-sized 2D semiconductors set to change the face of the electronics industry?


A team of Chinese scientists has successfully produced 12-inch wafers from 2D semiconductor material. This could challenge the dominance of traditional silicon chips in the long run.


Two-dimensional semiconductors are just a few atoms thick, giving them enormous flexibility and excellent semiconductor properties, but also making their production challenging. Even minor irregularities or impurities can affect the quality and functionality of the entire wafer. Conventional production methods, developed for thicker materials, are either inapplicable or inefficient. The researchers had to develop innovative production methods.

2D materials are poised to catapult the electronics industry into an era of innovation and advancement!

A particularly promising approach that has proven effective in practice is “surface-to-surface technology”. In this method, the growing 2D materials are directly applied to a carrier surface, promoting uniform growth of the 2D material across the entire wafer – without interruptions. This method allows for the production of high-performance and reliable wafers with minimal defects.


The Transformative Potential of 2D Semiconductors


2D semiconductors hold significant economic potential. One of their outstanding advantages is enabling the miniaturization of semiconductor components. Being just a few atoms thick allows for the creation of smaller and more powerful chips. This directly impacts production costs, as less material is needed, and devices can be made more compact.


The combination of lower production costs, compact devices, and improved performance characteristics opens new possibilities for various industries. From electronics to renewable energy, 2D semiconductors could form the basis for innovative technologies and products that were previously unattainable.


Applications of 2D Semiconductors
  • Nanoelectronics:

    Due to their extremely thin nature, 2D semiconductors could form the basis for the next generation of microprocessors and memory devices, pushing the boundaries of Moore's Law by enabling even smaller and more powerful chips.

  • Optoelectronics:

    2D semiconductors could be used in sensors, detectors, and other optoelectronic devices. Their ability to efficiently convert light into electrical signals (and vice versa) could lead to improved camera sensors or more efficient solar cells.

  • Quantum computing:

    The unique quantum properties of 2D materials make them ideal candidates for developing quantum bits or qubits, the basic building blocks of quantum computers.

  • Flexible electronics:

    Due to their flexibility, 2D semiconductors could be used in bendable displays, wearables, and other electronic devices.

  • Thermoelectric applications:

    2D semiconductors efficiently convert heat into electrical energy. This could make them key components in thermoelectric generators, creating usable energy from waste heat.

  • Sensors:

    The high sensitivity of 2D semiconductors to changes in their environment could lead to the development of more precise and responsive sensors, such as in environmental monitoring or medical diagnostic devices.

Potential Challenges Ahead for 2D Technology


Critics point out that the practical applicability of 2D semiconductors in the real world still needs to be proven. To bring 2D semiconductors into mass production, significant investments in research and development are needed. Moreover, the production of 2D materials requires precise control and specialized facilities, potentially raising production costs and limiting scalability.


These materials are also often sensitive to oxygen, moisture, and other environmental influences. If not adequately protected, this can affect their performance and shorten their lifespan. In addition, the electronic properties of 2D materials may change over time, especially when exposed to high temperatures or strong radiation.


Another challenge is integrating 2D semiconductors into existing electronic systems and manufacturing processes, as they differ in many ways from traditional semiconductors. There are also concerns about the environmental impact, as sustainable production and disposal of 2D materials are not yet fully understood.


The Next Chapter in Semiconductor Technology?


The developments in China could mark a decisive moment in semiconductor technology. 2D semiconductors undoubtedly have the potential to revolutionize the electronics landscape. If the industry overcomes these challenges, a new generation of electronic products could emerge.

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<![CDATA[China entwickelt atomdünne 2-D-Halbleiter]]>https://www.si-group.com/post/china-entwickelt-atomd%C3%BCnne-2-d-halbleiter6555de0a79b7c3e1457715eeFri, 17 Nov 2023 09:24:58 GMTRedaktionHalbleiter werden immer kleiner und leistungsfähiger. Nun steht die Branche möglicherweise vor einer Revolution: Chinesische Wissenschaftler haben kürzlich einen 12-Zoll-Wafer mit einem 2-D-Halbleiter vorgestellt. Werden die Grenzen der Technologie bald neu definiert?


Nano-Innovation: 2-D-Halbleiter könnten die Elektronikbranche für immer verändern.


Einem Team chinesischer Wissenschaftler ist es erstmals gelungen, 12-Zoll-Wafer aus 2-D-Halbleitermaterial herzustellen. Das könnte langfristig die Dominanz der traditionellen Siliziumchips infrage stellen.


Zweidimensionale Halbleiter sind nur wenige Atome dick. Das verleiht ihnen enorme Flexibilität und hervorragende Halbleitereigenschaften, erschwert jedoch die Herstellung. Schon kleinste Unregelmäßigkeiten oder Verunreinigungen können die Qualität und Funktionalität des gesamten Wafers beeinträchtigen. Herkömmliche Produktionsverfahren, die für dickere Materialien entwickelt wurden, sind entweder nicht anwendbar oder ineffizient. Die Forscher mussten innovative Produktionsmethoden entwickeln.


2-D-Materialien könnten die Elektronikindustrie auf ein neues Level heben.

Ein besonders vielversprechender Ansatz, der sich bereits in der Praxis bewährt hat, ist die Surface-to-Surface-Technologie. Bei dieser Methode werden die wachsenden 2-D-Materialien direkt auf eine Trägeroberfläche aufgebracht, wobei die Wechselwirkung zwischen den beiden Oberflächen das gleichmäßige Wachstum des 2-D-Materials fördert – ohne Unterbrechungen über die gesamte Fläche des Wafers. Diese Methode ermöglicht die Herstellung von Wafern mit hoher Leistung und Zuverlässigkeit bei minimalen Defekten.


Das transformative Potenzial von 2-D-Halbleitern


2-D-Halbleiter bergen erhebliches wirtschaftliches Potenzial. Einer der herausragenden Vorteile: Sie ermöglichen die Miniaturisierung von Halbleiterbauelementen. Die Dicke von nur wenigen Atomen erlaubt die Herstellung kleinerer und leistungsfähigerer Chips. Das wirkt sich direkt auf die Produktionskosten aus, da weniger Material benötigt wird. Zudem können Geräte kompakter gestaltet werden.


Die Kombination aus geringeren Produktionskosten, kompakteren Geräten und verbesserten Leistungsmerkmalen eröffnet verschiedenen Industriezweigen neue Möglichkeiten. Von der Elektronikindustrie bis hin zu erneuerbaren Energien könnten 2-D-Halbleiter die Grundlage für innovative Technologien und Produkte bilden, die bisher nicht realisierbar waren.


Anwendungsfälle von 2-D-Halbleitern
  • Nanoelektronik:

    Aufgrund ihrer geringen Dicke könnten 2-D-Halbleiter die Grundlage für die nächste Generation von Mikroprozessoren und Speicherbausteinen bilden. Sie könnten die Grenzen des mooreschen Gesetzes weiter verschieben, indem sie noch kleinere und leistungsfähigere Chips ermöglichen.


  • Optoelektronik:

    2-D-Halbleiter könnten in Sensoren, Detektoren und anderen optoelektronischen Geräten eingesetzt werden. Ihre Fähigkeit, Licht effizient in elektrische Signale umzuwandeln (und umgekehrt), könnte beispielsweise zu verbesserten Kamerasensoren oder effizienteren Solarzellen führen.

  • Quantencomputing:

    Die einzigartigen Quanteneigenschaften von 2-D-Materialien machen sie zu idealen Kandidaten für die Entwicklung von Quantenbits oder Qubits, den Grundbausteinen von Quantencomputern.

  • Flexible Elektronik:

    Aufgrund ihrer Flexibilität könnten 2-D-Halbleiter in biegsamen Displays, Wearables und anderen elektronischen Geräten eingesetzt werden.

  • Thermoelektrische Anwendungen:

    2-D-Halbleiter wandeln Wärme effizient in elektrische Energie um. Das könnte sie zu Schlüsselkomponenten in thermoelektrischen Generatoren machen, die aus Abwärme nutzbare Energie erzeugen.

  • Sensoren:

    Die hohe Empfindlichkeit von 2-D-Halbleitern gegenüber Veränderungen in ihrer Umgebung könnte zur Entwicklung von präziseren und reaktionsschnelleren Sensoren führen, etwa in der Umweltüberwachung oder in medizinischen Diagnosegeräten.

Die Hürden auf dem Weg zur 2-D-Technologie


Kritiker weisen darauf hin, dass die praktische Anwendbarkeit von 2-D-Halbleitern in der realen Welt erst noch bewiesen werden muss. Sollen 2-D-Halbleiter in die Massenproduktion gebracht werden, braucht es zunächst erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung. Darüber hinaus erfordert die Herstellung von 2-D-Materialien eine präzise Steuerung und spezialisierte Anlagen. Das kann die Produktionskosten erhöhen und die Skalierbarkeit einschränken.


Die Materialien reagieren zudem häufig empfindlich auf Sauerstoff, Feuchtigkeit und andere Umwelteinflüsse. Wenn sie nicht angemessen geschützt werden, kann das ihre Leistung beeinträchtigen und ihre Lebensdauer verkürzen. Außerdem können sich die elektronischen Eigenschaften von 2-D-Materialien im Laufe der Zeit verändern, insbesondere wenn sie hohen Temperaturen oder starker Strahlung ausgesetzt sind.


Eine weitere Herausforderung ist die Integration von 2-D-Halbleitern in bestehende elektronische Systeme und Herstellungsprozesse, denn sie unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von herkömmlichen Halbleitern. Und es gibt Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen, da die nachhaltige Herstellung und Entsorgung von 2-D-Materialien noch nicht vollständig geklärt sind.

Das nächste Kapitel in der Halbleitertechnik


Die Entwicklungen in China könnten einen entscheidenden Moment in der Halbleitertechnologie markieren. 2-D-Halbleiter haben zweifellos das Potenzial, die Elektroniklandschaft zu revolutionieren. Wenn die Industrie die genannten Herausforderungen meistert, könnte eine neue Generation von Elektronikprodukten entstehen, die leistungsfähiger, effizienter und vielseitiger ist als jede zuvor.

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<![CDATA[Water-Soluble Circuit Boards: Tomorrow’s Green Tech?]]>https://www.si-group.com/post/water-soluble-circuit-boards-tomorrow-s-green-tech654a0e7090cea94b3a478644Tue, 07 Nov 2023 11:03:33 GMTRedaktionThe demand for electronics is steadily increasing, making eco-friendly manufacturing approaches more crucial than ever. A German start-up may have achieved a breakthrough with innovations that significantly reduce the carbon footprint of circuit boards.

Is the Soluboard an eco-friendly alternative to traditional circuit boards? (Image Source: Infineon Technologies)


Essential components of numerous electronic devices, circuit boards are frequently overlooked as environmental culprits in the rapidly evolving electronics industry. Despite years of growing awareness surrounding greener alternatives, finding economically viable solutions has been challenging. Jiva Materials, a German start-up, may have introduced a game-changer with Soluboard. This innovative circuit board has, according to Jive Materials, the potential to cut the carbon footprint by a remarkable 60% compared to traditional products, potentially saving an estimated 10.5 kg of carbon and 620 g of plastic per square meter.


Traditional circuit boards are made of fiberglass and resin – materials that are energy-intensive to produce and problematic to dispose of. In contrast, Soluboard is composed of natural fibers and a special polymer that dissolves in hot water, opening up new possibilities for recycling and significantly reducing environmental impact.


A breakthrough in circuit board technology!

Major players in the electronics industry have quickly recognized Soluboard’s potential and one leading semiconductor manufacturer, Infineon Technologies, has already integrated Soluboard into its lineup. Andreas Kopp, Head of Product Management Discretes at Infineon, highlights that Soluboard brings both ecological and economic advantages. Jonathan Swanston, CEO and co-founder of Jiva Materials, envisions his product as not merely a stride towards environmental conservation but also a means for companies to efficiently reclaim valuable metals.


Sustainability through Innovation


The electronics industry stands at a pivotal juncture. The escalating demand for technologies such as semiconductors has cast a spotlight on their environmental impact. Soluboard could herald the onset of a wave of innovations that prioritize climate considerations, potentially steering the industry towards a more sustainable and responsible future.

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<![CDATA[Wasserlösliche Leiterplatten: Die grüne Technologie von morgen]]>https://www.si-group.com/post/wasserl%C3%B6sliche-leiterplatten-die-gr%C3%BCne-technologie-von-morgen654a0da259a696bf8b3f2da8Tue, 07 Nov 2023 11:03:06 GMTRedaktionDer Absatz von Elektronikprodukten wächst stetig. Deshalb sind klimafreundliche Ansätze wichtiger denn je. Einem deutschen Start-up könnte jetzt der entscheidende Durchbruch gelungen sein – mit innovativen Technologien, die den CO2-Fußabdruck von Leiterplatten drastisch reduzieren.

Soluboard: Umweltfreundliche Alternative zu traditionellen Leiterplatten. Quelle: Infineon Technologies


Leiterplatten sind das Herzstück vieler elektronischer Geräte – und ein oft übersehener Umweltverschmutzer, denn die Elektronikindustrie ist bekanntlich schnelllebig. Seit Jahren wächst das Bewusstsein für grüne Alternativen, doch wirtschaftlich sinnvolle Lösungen sind noch selten. Das deutsche Start-up Jiva Materials könnte jetzt die Wende bringen: Mit Soluboard hat es eine Leiterplatte entwickelt, die den CO2-Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlichen Produkten um beeindruckende 60 Prozent reduzieren könnte. Pro Quadratmeter Leiterplatte sollen 10,5 kg Kohlenstoff und 620 g Kunststoff eingespart werden.


Herkömmliche Leiterplatten bestehen aus Glasfasern und Harz – Materialien, die nicht nur energieintensiv in der Herstellung, sondern auch problematisch bei der Entsorgung sind. Soluboard hingegen besteht aus Naturfasern und einem speziellen Polymer, das in heißem Wasser löslich ist. Das eröffnet völlig neue Möglichkeiten für das Recycling und reduziert die Umweltbelastung erheblich.


Durchbruch in der Leiterplattentechnologie

Große Namen der Elektronikindustrie haben das Potenzial bereits erkannt. Infineon Technologies, ein führender Halbleiterhersteller, hat Soluboard in seine Produktpalette aufgenommen. Laut Andreas Kopp, Head of Product Management Discretes bei Infineon, bietet Soluboard sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile. Jonathan Swanston, CEO und Mitbegründer von Jiva Materials, sieht in seinem Produkt nicht nur einen Schritt in Richtung Umweltschutz, sondern auch eine Chance für Unternehmen, wertvolle Metalle effektiver zurückzugewinnen.


Nachhaltigkeit durch Innovation


Die Elektronikindustrie steht vor einer entscheidenden Weggabelung. Mit der steigenden Nachfrage nach Technologien wie etwa Halbleitern rückt auch deren Umweltverträglichkeit immer mehr in den Fokus. Soluboard könnte der Auftakt für eine Reihe von Entwicklungen sein, bei denen die Effekte auf das Klima stärker berücksichtigt werden.

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<![CDATA[Tampered Components? Use These Strategies to Detect Counterfeits]]>https://www.si-group.com/post/tampered-components-use-these-strategies-to-detect-counterfeits6525158f3ca411e883e903dfTue, 10 Oct 2023 12:28:36 GMTRedaktionThe semiconductor industry continues to grapple with isolated supply bottlenecks, leading to prolonged waiting times for certain series. Beyond the inherent bottlenecks for electronic parts, the semiconductor crisis has intensified the trend towards tampered and counterfeit components. To prevent production halts and unforeseen supply disruptions, companies are confronted with the challenge of curbing the circulation of fake parts.


Which Early Warning Systems Could Help?


An effective method for detecting counterfeiting and tampering at an early stage is to choose suppliers from the free market who have a systematically assured quality strategy. However, the days when counterfeits were relatively easy to spot, such as through poorly copied logos or incorrect labeling, are gone. Since 2018, the potential for profit in the semiconductor market has been on the rise, accompanied by minimal legal risk. Distinguishing tampered components from the originals requires significant effort. Therefore, effective analysis methods for determining authenticity are essential for quality assurance. It is crucial to employ state-of-the-art analysis methods to detect counterfeits.

Refurbishment, Tampering, Counterfeiting


Not only do counterfeiters employ varied methods, but the counterfeits themselves are also diverse. Generally, component manipulations can be categorized into three groups:


Refurbishment


“Refurbished” is the term used to describe tampered components obtained primarily from electronic waste. These components are desoldered from their original circuit boards and cleaned. Often, any old labeling on the components is removed. Subsequently, a varnish – known as blacktopping – is applied, and the component is sold as new. While this might sound sustainable, it is misleading: the origins and operating conditions of components from e-waste remain unknown. As a result, the components either fail to work initially or break down after a brief period in the new application. Consequently, entire batches of printed circuit boards are returned as electronic waste, significantly increasing the CO2 footprint of production.


Label Tampering


This is typically more difficult to detect. Counterfeiters utilize genuine original components and, by making slight modifications to the component labeling, lead others to believe they are higher-quality components capable of withstanding greater currents or higher operating temperatures, for example.


Clones/Counterfeits


Clones or counterfeits are replicas of components designed to mimic the original. Typically, these are produced using inferior manufacturing processes, and they rarely match the reliability of the genuine component. Depending on the item, the original manufacturer’s markings might be omitted. For passive components, like LEDs, counterfeiting might involve replicating only the label and outer packaging since these parts often lack individual labeling. Such parts are frequently marketed as having “full labels” complete with legible trace codes. Increasingly, counterfeiters are using authentic trace codes, making scrutiny all the more essential.


Examination and Testing Approaches for Each Case


To distinguish a counterfeit from the original, detailed investigations of the physical properties of the components are necessary. These investigations range from examining the external structure (e.g., using light microscopy, measuring the housing geometry, or conducting a wipe test, see Fig. 1) to analyzing the internal structure (e.g., using x-ray, see Fig. 2).


Various properties are examined to determine whether a component has been relabeled or re-declared. The acetone wipe test, for instance, can be employed to detect tampering, such as the application of paint layers. However, counterfeiters continually advance their methods in this area. As a result, the techniques they use might not be detectable with standard methods, indicating that the examination of a single parameter, such as through a wipe test, is not adequate.


In light of the current situation, it is strongly recommended to select a supplier from the open market that has adopted systematic counterfeit detection strategies. The AS6081, AS6171, and IDEA-STD-1010 standards stand out as the most significant guidelines in this context. Adhering to these standards is essential to guarantee the reliability of the final product and maintain a low rate of complaints.


To address this challenge, SI Electronics has integrated extensive analytical methods into its in-house testing laboratory to ensure that even the most sophisticated counterfeits are detected.



Figure 1: Even components valued at just a few cents are vulnerable to counterfeiting. When examined under the light microscope, it becomes evident that the housing of the counterfeit components is significantly inferior to the original. While these components passed functional tests in the test laboratory, they could not match the reliability of the original component. In this case, both the label and the outer packaging of the original manufacturer were counterfeit.



Figure 2: For “simple” passive components, counterfeiting the outer packaging is often sufficient to market an inferior product as a high-quality original. In the example provided, it’s evident that cost savings were primarily achieved by skimping on the (expensive) semiconductor. The emitter in the original component accounts for about 30 percent. Furthermore, the original has a different structure for the emitter. Detecting the forgery in this case requires a detailed examination.



The Author


Paul Braun, Ph.D. in Engineering, specializes in materials science and currently serves as the head of SI TechLAB. His main area of expertise is semiconductors. Before joining SI, Dr. Braun oversaw and refined testing processes at a renowned electronics laboratory in Bensheim, Germany. where he also led a team of 35. Dr. Braun received his bachelor’s, master’s, and doctoral degrees in materials science from the Darmstadt University of Technology.


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<![CDATA[Manipulierte Bauteile? Mit diesen Strategien erkennen Sie Fälschungen]]>https://www.si-group.com/post/manipulierte-bauteile-mit-diesen-strategien-erkennen-sie-f%C3%A4lschungen6525046e1f05bc5173d73475Tue, 10 Oct 2023 12:28:24 GMTRedaktionDie Halbleiterindustrie kämpft weiterhin mit vereinzelten Lieferengpässen, die Wartezeiten für einige Serien sind mitunter lang. Neben dem „natürlichen“ Engpass für elektrische Komponenten hat die Halbleiterkrise den Trend zu manipulierten und gefälschten Bauteilen befeuert. Aus Furcht vor Produktionsstopps und nicht kalkulierten Lieferengpässen stehen die Unternehmen vor der Herausforderung, wie sie den Umlauf gefälschter Bauteile unterbinden.



Welche Frühwarnsysteme helfen?


Ein effektiver Weg zur frühzeitigen Erkennung von Fälschungen und Manipulationen ist die Auswahl von Lieferanten aus dem freien Markt, die über eine methodisch gesicherte Qualitätsstrategie verfügen. Allerdings sind die Zeiten vorbei, in denen Fälschungen beispielsweise durch schlecht kopierte Logos oder fehlerhafte Beschriftungen relativ einfach zu erkennen waren. Im Zuge der Preisentwicklung auf dem Halbleitermarkt seit 2018 steigen die Chancen auf Gewinne weiter – bei minimalem juristischen Risiko. Manipulierte Bauteile sind nur noch mit sehr hohem Aufwand von den Originalen zu unterscheiden. Effektive Analysemethoden zur Echtheitsbestimmung sind darum ein notwendiges Instrument zur Qualitätssicherung. Zur Erkennung von Fälschungen müssen modernste Analysemethoden eingesetzt werden.


Refurbishment, Manipulation, Fälschung


Nicht nur die Methoden der Fälscher sind vielfältig, sondern auch die Fälschungen selbst. Generell lassen sich Bauteilmanipulationen in drei Kategorien einteilen:


Refurbishment


Als Refurbishment, englisch für „Wiederaufbereitung“, werden manipulierte Bauteile bezeichnet, die vor allem aus Elektroschrott gewonnen werden. Diese Bauteile werden von ihren alten Platinen entlötet und gereinigt. Häufig wird anschließend die alte Beschriftung der Bauteile entfernt, ein Lack – das sogenannte Blacktopping – aufgetragen und das Bauteil dann als neu verkauft. Was sehr nachhaltig klingt, ist es bei Weitem nicht: Die Herkunft und die Betriebsbedingungen der Bauteile aus dem Elektroschrott sind unbekannt. Die Folge: Die Bauteile funktionieren entweder von Anfang an nicht oder fallen nach kurzer Zeit in der neuen Anwendung aus. Ganze Chargen von Leiterplatten wandern so wieder in den Elektroschrott und erhöhen damit den CO2-Fußabruck der Produktion deutlich.


Beschriftungsmanipulation


Hierbei handelt es sich um meist schwer zu erkennende Manipulationen. Die Fälscher verwenden funktionierende Originalbauteile und täuschen durch leichte Anpassung der Bauteilbeschriftung vor, dass es sich um ein höherwertiges Bauteil handelt, das beispielsweise höhere Ströme oder Betriebstemperaturen verträgt.


Klon/Fälschung


Als Klone oder Fälschungen werden Nachbauten von Bauteilen bezeichnet, die vortäuschen sollen, das originale Bauteil zu sein. Dabei werden in der Regel qualitativ minderwertige Herstellungsverfahren angewendet und die Zuverlässigkeit des originalen Bauteils wird nie erreicht. Je nach Bauteil werden die Bauteilbeschriftungen des Originalherstellers emittiert. Bei passiven Bauteilen, wie beispielsweise LEDs, reicht es häufig aus, das Label und die Umverpackung zu fälschen, da die Bauteile keine Beschriftung aufweisen. Diese Teile werden oft als „Full Label“ mit lesbarem Trace-Code angeboten. Hier werden zunehmend sogar real existierende Trace-Codes verwendet, weshalb auch hier nur ein genauer Blick weiterhilft.


Prüf- und Testansätze für jeden Härtefall


Um Fälschungen vom Original unterscheiden zu können, sind detaillierte Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften der Bauteile notwendig. Angefangen bei der äußeren Struktur (etwa durch Lichtmikroskopie, Vermessung der Gehäusegeometrie oder Wischtest, vgl. Bild 1) bis hin zur Analyse des inneren Aufbaus (etwa durch Röntgen, vgl. Bild 2).


Dabei werden verschiedene Eigenschaften abgefragt, beispielsweise um festzustellen, ob ein Bauteil nachträglich umbeschriftet und somit umdeklariert wurde. Mit dem Aceton-Wischtest etwa lassen sich Manipulationen wie aufgebrachte Lackschichten nachweisen. Aber auch in diesem Bereich lernen die Fälscher ständig dazu. Die angewandten Techniken sind dann mit Standardverfahren oft nicht mehr zu erkennen, sodass die Betrachtung eines einzelnen Parameters, etwa durch einen Wischtest, nicht ausreicht.


Angesichts dieser Situation ist es unbedingt ratsam, einen Lieferanten auf dem freien Markt zu wählen, der methodische Strategien zur Erkennung von Fälschungen implementiert hat. Die Normen AS6081, AS6171 und IDEA-STD-1010 sind dabei die wichtigsten Richtlinien. Nur so lassen sich die Zuverlässigkeit des Endprodukts sicherstellen und die Reklamationsquote niedrig halten.


Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat SI Electronics umfangreiche Analysemethoden im hauseigenen Prüflabor integriert, damit auch die besten Fälschungen erkannt werden.



Bild 1: Selbst Bauteile im Wert weniger Cent sind vor Fälschungen nicht sicher. Unter dem Lichtmikroskop zeigt sich: Im Vergleich zum Original ist das Gehäuse der gefälschten Bauteile deutlich minderwertiger. Obwohl die Funktionstests im Prüflabor bestanden wurden, konnten die Bauteile nicht die Zuverlässigkeit eines Originalbauteils bieten. In diesem konkreten Fall wurden das Label und die Umverpackung des Originalherstellers gefälscht.



Bild 2: Bei „einfachen“ passiven Bauteilen reicht oft schon die Fälschung der Umverpackung aus, um ein minderwertiges Teil als hochwertiges Originalteil zu verkaufen. Im gezeigten Beispiel ist zu erkennen, dass vor allem am (teuren) Halbleiter gespart wurde. Der Emitter des Originals beträgt etwa 30 Prozent. Im Original wurde für den Emitter zudem ein anderer Aufbau gewählt. Die Fälschung kann hier nur durch eine detaillierte Untersuchung nachgewiesen werden.



Der Autor


Dr.-Ing. Paul Braun ist promovierter Materialwissenschaftler und leitet das SI TechLAB. Sein Spezialgebiet sind Halbleiter. ​Vor seinem Wechsel zu SI koordinierte und optimierte er die Prüfprozesse in einem großen Elektroniklabor in Bensheim und leitete ein Team von 35 Mitarbeitenden.​ Er ist Absolvent der Materialwissenschaften an der Technischen Universität Darmstadt mit den Abschlüssen Bachelor, Master und Promotion.​


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<![CDATA[New Horizons? The IAA 2023 and Europe’s Changing Car Industry ]]>https://www.si-group.com/post/new-horizons-the-iaa-2023-and-europe-s-changing-car-industry6500349536eb673b16425a71Tue, 12 Sep 2023 09:55:50 GMTRedaktionFor decades, European car manufacturers dominated the industry. However, the balance of power is shifting in the realm of electromobility. Today, Asian manufacturers and American high-flyer Tesla are serious competitors. What is the current state of the global automotive race?


IAA 2023 is over. Is a new era dawning for Europe’s car industry?

IAA 2023 could be remembered as the pivotal moment when the course for the future of the automotive industry was reset. Non-European car makers such as BYD and Nio from China and Tesla from the USA are increasingly setting the pace. However, German manufacturers have proven that their innovative strength remains unbroken despite all the doomsday predictions.


The appearance of the Chinese automotive brand BYD was particularly noteworthy. With over 1.8 million electric vehicles sold worldwide, the company underscored its status as an industry leader with its large exhibit. Specifically, the Dolphin, a small electric car priced at less than 30,000 euros, demonstrates the mass-market appeal of electric vehicles. A key to BYD’s aggressive pricing strategy is its investment in not only larger but also more affordable sodium-ion batteries, in addition to conventional lithium-ion batteries.


The electric vehicle specialist Nio, also based in China, unveiled its new ET7 electric SUV, boasting a range of up to 1,000 kilometers, at a side event of the trade fair. Nio’s partnership with German energy supplier EnBW is particularly noteworthy as it could accelerate the adoption of rapid battery-swapping technology in Europe, as opposed to the more time-consuming process of charging at stations.


German manufacturers are innovative but somewhat late


However, German manufacturers demonstrated at the Munich event that they are embracing the competition. BMW unveiled its plans for the “New Class” — a platform intended to lay the foundation for the next generation of electric vehicles. This initiative is not just about new designs and technologies for future BMWs; it also focuses on entering the circular economy and on the responsible use of raw materials and resources. The first series of models is expected to hit the market in 2025. Mercedes-Benz also made headlines with its new MMA platform, which is designed for electric drive but can still accommodate an internal combustion engine. Meanwhile, Audi, a VW subsidiary, introduced a completely new vehicle for the first time in a long while: the electric SUV Q6 e-tron, which is based on a joint software platform developed by Audi and Porsche. However, the SUV was only displayed on press day as a lightly disguised prototype.


In addition to product presentations, infrastructure and challenges in Germany were important points of discussion. German manufacturers unanimously expressed concern about rising energy costs, enormous bureaucracy, and a public attitude perceived as “critical of the industry.”


Tesla and Hyundai also provided insights into their strategies. While Tesla showcased its Model 3 facelift, Hyundai announced plans to launch six electric models by 2025 under its new sub-brand, Ioniq.


Conclusion of IAA 2023: New players, particularly from Asia, are leading the way with their electric innovations. However, German carmakers are rapidly shifting into catch-up mode. The impact of their new platform strategies on the e-mobility landscape is yet to be seen, but one thing is clear: the pace of the market has accelerated, and the race is open.


The most important takeaways from IAA:
  1. Flexible adjustment: Manufacturers such as BYD and Tesla have demonstrated their ability to adapt rapidly to changing market conditions. Whether it involves introducing new battery technologies or addressing semiconductor shortages, speed and flexibility are essential.

  2. Innovation through partnership: Nio’s collaboration with German energy provider EnBW highlights the importance of cross-border cooperation for success in the field of electromobility. Through strategic partnerships, companies can leverage synergies and develop joint solutions to industry-wide challenges.

  3. Dealing proactively with challenges: The semiconductor crisis has underscored the importance of a resilient supply chain. While some companies were caught off guard by bottlenecks, Tesla and other non-European manufacturers took proactive steps early on to strengthen their supply chains and minimize failures.

  4. Exploring new business models: Asian and American manufacturers are often open to testing new business models — be it Nio’s battery-swap model or Tesla’s approach to vehicle sharing. This willingness to experiment can lead to disruptive innovations and challenge established business practices.

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<![CDATA[Neue Horizonte? Die IAA 2023 und Europas Autoindustrie im Wandel]]>https://www.si-group.com/post/neue-horizonte-die-iaa-2023-und-europas-autoindustrie-im-wandel65000ba796005df0d88a714dTue, 12 Sep 2023 07:48:30 GMTRedaktionJahrzehntelang gaben die europäischen Automobilhersteller den Ton an. Doch in der Elektromobilität verschieben sich die Kräfteverhältnisse: Heute sind asiatische Hersteller und US-Überflieger Tesla ernstzunehmende Konkurrenten. Wie steht es um das Rennen in der weltweiten Automobilbranche?


Die IAA 2023 ist vorbei. Beginnt jetzt ein neues Zeitalter für Europas Autoindustrie?

Die IAA 2023 könnte als der Moment in Erinnerung bleiben, in dem die Weichen für die Zukunft der Automobilindustrie neu gestellt wurden. Außereuropäische Autobauer wie BYD und Nio aus China sowie Tesla aus den USA geben zunehmend den Takt vor. Aber deutsche Hersteller stellten unter Beweis, dass ihre Innovationskraft ungebrochen ist – aller Unkenrufe zum Trotz.


Besonders bemerkenswert war der Auftritt der chinesischen Automobilmarke BYD. Mit weltweit über 1,8 Millionen verkauften Elektrofahrzeugen unterstrich das Unternehmen mit seinem großen Messestand seinen Status als Branchenführer. Insbesondere der Dolphin, ein Elektrokleinwagen mit einem Einstiegspreis von unter 30.000 Euro, belegt die Massentauglichkeit von Elektrofahrzeugen. Ein Schlüssel für die aggressive Preispolitik von BYD ist unter anderem die Investition in größere, aber auch kostengünstigere Natrium-Ionen-Batterien neben den herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus.


Der ebenfalls aus China stammende Elektrospezialist Nio präsentierte am Rande der Messe seinen neuen Elektro-SUV ET7 mit einer Reichweite von bis zu 1.000 Kilometern. Interessant ist dabei die Partnerschaft von Nio mit dem deutschen Energieversorger EnBW, die anstelle vom noch immer langwierigen Laden an Säulen den innovativen Ansatz des schnellen Batteriewechsels in Europa vorantreiben könnte.


Deutsche Hersteller innovativ, aber etwas spät dran


Die deutschen Hersteller zeigten in München allerdings, dass sie den Wettbewerb angenommen haben. BMW stellte seine Pläne für die "Neue Klasse" vor – eine Plattform, die den Grundstein für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen legen soll. Dabei geht es nicht nur um ein neues Design und die Technik künftiger BMWs, sondern auch um den Einstieg in die Kreislaufwirtschaft und den schonenden Umgang mit Rohstoffen und Ressourcen. 2025 sollen die ersten Serienmodelle auf den Markt kommen. Mercedes-Benz machte Schlagzeilen mit seiner neuen Plattform MMA, die zwar auf den Elektroantrieb ausgerichtet ist, aber weiterhin auch einen Verbrennungsmotor integrieren kann. Und Audi stellte nach langer Zeit wieder ein komplett neues Fahrzeug vor. Die VW-Tochter präsentierte erstmals den Elektro-SUV Q6 e-tron. Er basiert auf der gemeinsamen Software-Plattform von Audi und Porsche. Das SUV war allerdings nur am Pressetag als leicht getarnter Prototyp zu sehen.


Neben den Produktvorstellungen waren die Infrastruktur und die Herausforderungen in Deutschland ein wichtiger Diskussionspunkt. Die deutschen Hersteller äußerten sich unisono besorgt über die steigenden Energiekosten, enorme Bürokratie und eine als "industriekritisch" empfundene Haltung der Öffentlichkeit.


Auch Tesla und Hyundai gaben Einblicke in ihre Strategien. Während Tesla sein Model 3 Facelift präsentierte, kündigte Hyundai an, bis 2025 gleich sechs Elektro-Modelle unter der neuen Submarke Ioniq auf den Markt zu bringen.


Fazit der IAA 2023: Neue Akteure vor allem aus Asien setzen mit ihren Elektroinnovationen das Tempo, doch die deutschen Autobauer schalten in den Aufholmodus. Wie ihre neuen Plattformstrategien die E-Mobilitätslandschaft prägen werden, bleibt spannend. Eins ist jedoch klar: Das Tempo im Markt hat zugenommen und das Rennen ist offen.


Die wichtigsten Take-aways von der IAA:
  1. Flexible Anpassung: Hersteller wie BYD und Tesla haben gezeigt, wie schnell sie sich an veränderte Marktbedingungen anpassen können. Ob es sich um die Einführung neuer Batterietechnologien oder die Reaktion auf den Halbleitermangel handelt – Schnelligkeit und Flexibilität sind entscheidend.

  2. Innovation durch Partnerschaft: Nios Zusammenarbeit mit dem deutschen Energieversorger EnBW unterstreicht, wie wichtig grenzüberschreitende Kooperationen für den Erfolg in der Elektromobilität sind. Durch strategische Partnerschaften können Unternehmen Synergien nutzen und gemeinsame Lösungsansätze für branchenweite Herausforderungen finden.

  3. Proaktiver Umgang mit Herausforderungen: Die Halbleiterkrise hat die Bedeutung einer widerstandsfähigen Lieferkette deutlich gemacht. Während einige Unternehmen von Engpässen überrascht wurden, haben Tesla und andere außereuropäische Hersteller frühzeitig proaktive Schritte unternommen, um ihre Lieferketten zu stärken und Ausfälle zu minimieren.

  4. Neue Geschäftsmodelle ausprobieren: Asiatische und amerikanische Hersteller sind oft bereit, neue Geschäftsmodelle zu testen – sei es Nios Batterietausch-Modell oder Teslas Ansatz zum Teilen von Fahrzeugen. Diese Experimentierfreude kann zu disruptiven Innovationen führen und etablierte Geschäftspraktiken in Frage stellen.

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<![CDATA[AI and Automation: The Future of Semiconductor Manufacturing (Part Two)]]>https://www.si-group.com/post/ai-and-automation-the-future-of-semiconductor-manufacturing-part-two64e4be59da04127553108b78Tue, 22 Aug 2023 14:02:19 GMTRedaktionMore agile, more efficient, more autonomous: Artificial intelligence (AI) and automation solutions are already radically changing the semiconductor industry. In the second part of our series, we look at the exciting prospects of digital megatrends.


Artificial intelligence and automation are the future of semiconductor manufacturing.


AI unlocks enormous potential for semiconductor companies across the whole value chain, from research and chip design to production and sales. That was the conclusion of the first article in our two-part series. The innovation efforts come at the right time, as the industry faces escalating prices.


The Semiconductor Industry Is Flourishing, but Costs Are Increasing


According to Vantage Market Research, the global semiconductor market will grow from USD 429.5 billion in 2021 to a staggering USD 712.4 billion in 2028. At the same time, the annual chip design costs are rising. According to EE Times Europe, designing a 5-nm chip in 2020 cost around USD 540 million, while 65-nm processors cost much less than USD 50 million in 2016.


AI and automation software have the potential to make manufacturing more efficient and cost-effective. According to a study by McKinsey, the implementation of AI and machine learning (ML) might generate up to USD 40 billion in additional yearly pre-tax income for the semiconductor industry. Over the following four years, this number may more than double, reaching USD 95 billion. However, there is still a long way to go: according to McKinsey, only about 30% of semiconductor manufacturers are actually generating value through AI and ML. The remaining 70% are still in the pilot stage. A key reason is that many managers are unsure in which use cases AI solutions contribute the most value. Simply put, there aren’t enough empirically verified figures to build a strategy and roadmap on. Furthermore, there is often a lack of suitable IT infrastructure and high-quality data to train AI and ML systems. This data is typically collected by sensors at the factory, which requires additional investments in hardware and data processing capabilities.

  • Four AI Application Areas in the Semiconductor Industry
    1. Scheduling

    AI can help in the scheduling of industrial operations to boost efficiency and reduce costs.


    2. Inspection

    AI can help with quality control by using data to identify deviations.


    3. Optimization

    AI can optimize operations by recognizing and analyzing data patterns and identifying inefficiencies.


    4. Decision-making

    From logistics to manufacturing to services, AI can help in decision-making through data analysis.


AI Use Cases in the Semiconductor Industry


Consider the lithography station at a typical semiconductor manufacturing facility. Circuit patterns are projected onto silicon wafers there. Machine sensors provide constant data on operational conditions such as temperature, pressure, and speed. AI and ML can recognize repeating patterns in this data, as well as anomalies. This enables the prediction of when a machine is likely to fail. Operators can precisely plan maintenance tasks and avoid unplanned downtime. Analyzing sensor data, for example, can help to optimize the pressure and temperature for the procurement of circuit patterns. This allows for higher production and decreased downtime.


AI and automation increase the efficiency of the semiconductor industry


Consider the etching process: the etching depth is a critical parameter for chip functionality, and it is affected by the processing time. Conventional methods for predicting the optimum processing time are based on linear models. They are unable to completely represent the complex nonlinear interactions found in real-world systems. Machine learning, on the other hand, can capture even highly complex structures and hence identify the optimal processing time.


AI can also uncover flaws and errors that people miss. This is made possible by “computer vision” – a type of AI that extracts relevant information from digital images or videos. Defects on wafers are one example: a convolutional neural network (CNN) can be trained to analyze wafer photos and detect even the smallest deviations that might indicate a defect. This can raise quality control to a new level while also lowering downtime expenses.


AI Is the Future of the Semiconductor Industry


AI/ML and automation solutions will become increasingly important in the semiconductor industry in the next years. An exciting period of transformation has begun. The difficulties are undeniably considerable. However, the change creates enormous opportunities for growth, innovation, and optimization. Companies’ capacity to leverage artificial intelligence could influence their continued success in data-centric semiconductor production.

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<![CDATA[KI und Automatisierung: Die Zukunft der Halbleiterfertigung (Teil 2)]]>https://www.si-group.com/post/ki-und-automatisierung-die-zukunft-der-halbleiterfertigung-teil-264e4bc15616cdec355c808e0Tue, 22 Aug 2023 14:02:01 GMTRedaktionAgiler, effizienter, autonomer: Künstliche Intelligenz (KI) und Automatisierungslösungen verändern die Halbleiterindustrie schon heute radikal. Im zweiten Teil unserer Serie werfen wir einen Blick in die spannende Zukunft der digitalen Megatrends.


Künstliche Intelligenz und Automatisierung sind die Zukunft der Halbleiterfertigung.


KI eröffnet Halbleiterunternehmen enorme Potenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von Forschung und Chipdesign bis hin zu Produktion und Vertrieb. Das war das Fazit des ersten Artikels dieser zweiteiligen Reihe. Der Innovationsschub kommt zur rechten Zeit, denn die Branche kämpft mit steigenden Kosten.


Der Halbleitermarkt floriert, doch die Kosten steigen


Laut Vantage Market Research wird der globale Halbleitermarkt von 429,5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 auf erstaunliche 712,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2028 anwachsen. Gleichzeitig steigen die Kosten für die Chipentwicklung. Laut EE Times Europe kostete die Entwicklung eines 5-nm-Chips im Jahr 2020 rund 540 Millionen US-Dollar – im Jahr 2016 waren es für 65-nm-Chips noch deutlich weniger als 50 Millionen US-Dollar.


KI und Automatisierungssoftware könnten die Produktion effizienter und kostengünstiger machen. Eine Studie von McKinsey geht davon aus, dass die Implementierung von KI und maschinellem Lernen (ML) der Halbleiterindustrie jährliche Mehreinnahmen von bis zu 40 Milliarden US-Dollar vor Steuern bringen könnte. In den nächsten vier Jahren könnte sich dieser Wert auf bis zu 95 Milliarden US-Dollar mehr als verdoppeln. Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg: Nur rund 30 Prozent der von McKinsey befragten Halbleiterhersteller geben an, dass sie durch KI und ML bereits Wert generieren. Die restlichen 70 Prozent befinden sich noch in der Pilotphase. Ein Hauptgrund: Viele Manager sind unsicher, in welchen Anwendungsfällen die KI-Lösungen den größten Mehrwert bringen. Es fehlen schlicht Erfahrungswerte, auf denen Strategie und Roadmap aufbauen könnten. Zudem fehlt es häufig an der passenden IT-Infrastruktur und an qualitativ hochwertigen Daten, mit denen KI- und ML-Systeme trainiert werden können. Diese Daten werden in der Regel durch Sensoren in der Fabrik gesammelt, was zusätzliche Investitionen in Hardware und Datenverarbeitungskapazitäten erfordert.


  • Vier Anwendungsbereiche für KI in der Halbleiterindustrie
    1. Scheduling

    KI kann bei der Planung von Produktionsprozessen helfen, um die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken.


    2. Inspektion

    KI kann die Qualitätskontrolle unterstützen, indem sie Abweichungen von der Norm in Daten feststellt.


    3. Optimierung

    KI kann Prozesse optimieren, indem sie Datenmuster erkennt und auswertet und Ineffizienzen identifiziert.


    4. Entscheidungen

    KI kann durch Datenauswertungen bei der Entscheidungsfindung helfen, von der Logistik über die Fertigung bis hin zu Dienstleistungen.


Use Cases für KI in der Halbleiterindustrie


Betrachten wir beispielsweise die Lithografie-Station in einer typischen Halbleiterfabrik. Dort werden Schaltkreismuster auf Silizium-Wafer projiziert. Sensoren an den Maschinen liefern kontinuierlich Daten über Betriebsbedingungen wie Temperatur, Druck und Geschwindigkeit. KI und ML können in diesen Daten wiederkehrende Muster erkennen – und damit auch Anomalien. So lässt sich vorhersagen, wann eine Maschine wahrscheinlich ausfallen wird. Die Betreiber können die Wartungsarbeiten passgenau planen und ungeplante Stillstände vermeiden. Außerdem werden Optimierungspotenziale deutlich: Die Auswertung der Sensordaten kann beispielsweise dabei helfen, den Druck und die Temperatur für die Projektion der Schaltkreismuster zu optimieren. Dadurch lassen sich die Produktivität steigern und der Ausschuss reduzieren.


KI und Automatisierung machen die Halbleiterindustrie effizienter


Oder nehmen wir den Ätzprozess: Die Ätztiefe ist ein entscheidender Parameter für die Funktionalität eines Chips – und hängt von der Prozesszeit ab. Herkömmliche Methoden zur Vorhersage der optimalen Prozesszeit basieren auf linearen Modellen. Sie können die komplexen nicht linearen Zusammenhänge in realen Systemen nicht vollständig abbilden. Mit maschinellem Lernen aber lassen sich selbst hochkomplexe Strukturen erfassen und damit die ideale Prozesszeit ermitteln.


KI kann auch Defekte und Fehler erkennen, die Menschen übersehen. Möglich macht dies „Computer Vision“ – eine KI, die aus digitalen Bildern oder Videos aussagekräftige Informationen extrahiert. Ein Beispiel sind Defekte auf Wafern: Ein Convolutional Neural Network (CNN) kann darauf trainiert werden, Bilder von Wafern zu analysieren und selbst kleinste Abweichungen festzustellen, die auf einen Defekt hindeuten könnten. Das kann die Qualitätskontrolle auf ein neues Niveau heben und die Ausschusskosten senken.


KI gehört die Zukunft der Halbleiterbranche


Die Bedeutung von KI/ML und Automatisierungslösungen in der Halbleiterindustrie wird in den nächsten Jahren drastisch zunehmen. Eine spannende Phase der Transformation beginnt. Die Herausforderungen sind zweifelsohne groß. Der Wandel eröffnet aber auch enorme Chancen für Wachstum, Innovation und Optimierung. Die Fähigkeit der Unternehmen, die Vorteile der künstlichen Intelligenz zu nutzen, könnte über den weiteren Erfolg in einer datenzentrierten Halbleiterproduktion entscheiden.

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<![CDATA[Rare Earths: New Challenges for the Semiconductor Market?]]>https://www.si-group.com/post/rare-earths-new-challenges-for-the-semiconductor-market64ccadfde52f0a31af37bc72Fri, 04 Aug 2023 09:52:14 GMTRedaktionChina is tightening controls on rare earth exports, which are critical elements for many emerging technologies. Given the EU’s considerable reliance on Chinese suppliers, this could have significant consequences. How can German companies adapt their procurement strategies to ensure long-term competitiveness?


The conflict between the United States and China could disrupt the global semiconductor supply chain, potentially leading to more bottlenecks.

In response to recent US sanctions, China has imposed new regulations on the export of rare earth elements, making it more challenging for companies. Starting August 1, Chinese companies wishing to export certain rare earths must apply for special permits and provide comprehensive information on foreign buyers and the intended use of these elements. The ramifications could be extensive, considering China is the supplier of 71% of the EU’s gallium and 45% of its germanium. Rare earths are important components of semiconductors and the basis for advanced technologies such as fuel cells, electric motors, wind turbines, or robots.

  • What is Gallium?

    Gallium is a chemical element with the symbol Ga and the atomic number 31. It is a soft, silvery-white metal notable for its ability to melt at room temperature, thus often found in liquid state under standard conditions. This unique trait, along with its high thermal conductivity, makes gallium highly valuable in various technical applications.

  • What is Germanium?

    Germanium is a chemical element with the symbol Ge and the atomic number 32. It is a semi-metallic, silvery-white element found in small quantities in the Earth’s crust. Due to its semi-conductive properties, germanium is highly valuable in the field of electronics.

  • Gallium and Germanium Application

    Gallium and germanium are mainly used in the semiconductor industry. Gallium is used in the production of semiconductors, particularly gallium nitride and gallium arsenide. High-performance power chips, radar systems, and optoelectronic devices all make use of these elements.


    Germanium is primarily used as a semiconductor in transistors and photodiodes. It is also used in infrared optics and fiber optic cables. Both elements are crucial in many modern technologies, such as solar panels, fuel cells, electric motors, wind turbines, and robots.

Risky Reliance on China


Neither gallium nor germanium are especially scarce. However, China is the only country that has continuously and strategically increased the extraction and export in recent years. As a result, there are few alternatives in the foreseeable future.

Substitutes for these materials, such as silicon, are available depending on the application. However, these supplements frequently result in decreased performance and can sometimes cost much more. For some use cases, there are no alternatives. In an interview with WirtschaftsWoche, Peter Buchholz, the head of the German Mineral Resources Agency, warned: “While gallium could be obtained as a byproduct of aluminum production in Germany, there were few other significant sources of supply for germanium.” For some time, the agency had been highlighting the importance of the industry developing other sources of supply.


Will There Be a Ban on Exports Soon?


Nonetheless, the gallium and germanium regulation is a rather mild measure. The only requirement so far has been that exporters apply for a license. However, Beijing has not yet denied a license and prevented exports. China is simply demonstrating to the United States its choices in the current trade conflict. However, observers warn of a far more serious possibility: China could drastically restrict rare earth exports soon. Twelve years ago, Beijing did this to Japan for more than two months. As a result, prices rose quickly, and there was hectic investment in new sources.


New challenges for the procurement strategy

Procurement Strategy Determines Competitiveness


According to Lisandra Flach, Head of The ifo Center for International Economics in Munich, China’s market monopoly in rare earths poses a risk to the German economy. Because of the high market concentration in terms of the number of suppliers, rare earths would be considered critical commodities. China has the highest reserves and is also the world’s largest exporter, and the German economy is strongly reliant on Chinese imports.


Sourcing specialists can help in this situation. “Many European companies that need semiconductors are currently making their supply chains more resilient and reducing their dependencies,” says Kornel Barna, Global Director Supply Chain at Mannheim-based sourcing specialist SI Trading. “It is unclear how the situation will evolve in the following months. Optimized procurement processes and a widely ramified global supply network are the focus for Germany.”

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<![CDATA[Seltene Erden: Neue Herausforderungen für den Halbleitermarkt?]]>https://www.si-group.com/post/seltene-erden-neue-herausforderungen-f%C3%BCr-den-halbleitermarkt64ccac79d10b31b71d7e5b66Fri, 04 Aug 2023 09:51:55 GMTRedaktionChina verschärft seine Exportkontrollen für seltene Erden, die für viele Zukunftstechnologien unverzichtbar sind. Die EU ist stark von chinesischen Lieferanten abhängig und könnte unter den Folgen leiden. Wie können deutsche Unternehmen ihre Beschaffungsstrategie anpassen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern?


Der Konflikt zwischen den USA und China könnte die globale Lieferkette für Halbleiter stören und zu weiteren Engpässen führen.

Als Reaktion auf die jüngsten US-Sanktionen erschwert China die Ausfuhr von seltenen Erden. Seit dem 1. August müssen chinesische Unternehmen für den Export bestimmter seltener Erden spezielle Lizenzen beantragen und deren Genehmigung abwarten. Außerdem müssen sie Informationen über die ausländischen Käufer und den Verwendungszweck vorlegen. Die Folgen könnten weitreichend sein, schließlich bezieht die EU 71 Prozent ihres Galliums und 45 Prozent ihres Germaniums aus China. Die seltenen Erden sind wichtige Bestandteile von Halbleitern und damit die Basis für Zukunftstechnologien wie Brennstoffzellen, Elektromotoren, Windenergieanlagen oder Roboter.

  • Was ist Gallium?

    Gallium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ga und der Ordnungszahl 31. Es ist ein weiches, silbrig-weißes Metall, das bei Raumtemperatur schmilzt und daher in seiner reinen Form bei normalen Temperaturen flüssig ist. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, wie der Fähigkeit, bei Raumtemperatur flüssig zu sein, und der hohen Wärmeleitfähigkeit, wird Gallium in vielen technischen Anwendungen eingesetzt.

  • Was ist Germanium?

    Germanium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ge und der Ordnungszahl 32. Es handelt sich um ein silbrig-weißes Metall, das in geringen Mengen in der Erdkruste vorhanden ist. Germanium ist halbmetallisch und zeichnet sich durch seine semikonduktiven Eigenschaften aus. Diese machen es besonders wertvoll für die Elektronikindustrie.

  • Anwendung von Gallium und Germanium

    Gallium und Germanium werden vor allem in der Halbleiterindustrie verwendet. Dabei wird Gallium unter anderem zur Herstellung von Halbleitern, insbesondere von Galliumnitrid und Galliumarsenid, genutzt. Diese Stoffe kommen in hochleistungsfähigen Leistungschips, Radarsystemen und optoelektronischen Geräten zum Einsatz.


    Germanium hingegen wird vornehmlich als Halbleiter in Transistoren und Photodioden verwendet. Zudem findet es Anwendung in Infrarotoptiken und Faseroptikkabeln. Beide Elemente spielen eine entscheidende Rolle in vielen modernen Technologien, darunter Solarpanels, Brennstoffzellen, Elektromotoren und sogar Windkraftanlagen oder Roboter.

Riskante Abhängigkeit von China


Weder Gallium noch Germanium sind wirklich selten. Doch China ist das einzige Land, das in den letzten Jahren die teure Förderung und den Export stetig und strategisch ausgebaut hat. Deshalb gibt es kurzfristig kaum alternative Anbieter.

Zwar sind für beide Materialien je nach Anwendung durchaus Ersatzstoffe vorhanden, etwa Silizium. Diese Supplemente führen jedoch in der Regel zu Leistungseinbußen und kosten teilweise deutlich mehr. Für vereinzelte Anwendungsfälle gibt es sogar überhaupt keine Alternativen. Peter Buchholz, Chef der Deutschen Rohstoffagentur, warnte in einem Interview mit der WirtschaftsWoche: Während Gallium sogar in Deutschland als Nebenprodukt der Aluminiumproduktion gewonnen werden könne, gäbe es für Germanium derzeit kaum andere primäre Bezugsquellen. Die Rohstoffagentur habe schon seit Längerem darauf hingewiesen, dass die Industrie dringend andere Lieferquellen erschließen müsse.


Folgt bald eine Exportbeschränkung?


Bei der Gallium- und Germanium-Verordnung handelt es sich gleichwohl nur um eine vergleichsweise sanfte Maßnahme. Denn bisher wurde lediglich angeordnet, dass Exporteure eine Lizenz beantragen müssen. Peking hat aber noch keine Lizenz verweigert und damit einen Export verhindert. China zeigt den USA im aktuellen Handelskonflikt lediglich seine Optionen. Allerdings sprechen Beobachter von einer weit kritischeren Möglichkeit: China könnte den Export von seltenen Erden in naher Zukunft tatsächlich erheblich einschränken. Peking hatte dies vor zwölf Jahren schon einmal für mehr als zwei Monate gegenüber Japan getan. Die Folge waren ein schneller Preisanstieg und hektische Investitionen in neue Quellen.


Neue Herausforderungen für die Beschaffungsstrategie

Beschaffungsstrategie entscheidet über Wettbewerbsfähigkeit


Chinas Marktmonopol bei seltenen Erden ist ein Risiko für die deutsche Wirtschaft, meint die Leiterin des ifo Zentrums für Außenwirtschaft in München, Lisandra Flach. Seltene Erden würden als Rohstoffe mit kritischen Abhängigkeiten eingestuft, weil eine hohe Marktkonzentration hinsichtlich der Anzahl der Zulieferer herrsche. China verfüge über die größten Reserven und sei auch der wichtigste Exporteur weltweit, die deutsche Wirtschaft stark auf Importe aus China angewiesen.


In diesem Kontext können Sourcing-Spezialisten unterstützen. „Viele europäische Unternehmen, die Halbleiter benötigen, gestalten ihre Lieferketten aktuell widerstandsfähiger und verringern ihre Abhängigkeiten“, sagt Kornel Barna, Global Director Supply Chain beim Mannheimer Sourcing-Spezialisten SI Trading. „Es ist ungewiss, wie sich die Lage in den kommenden Monaten weiter entwickeln wird. Optimierte Beschaffungssysteme und ein weitverzweigtes globales Liefernetzwerk stehen daher im Fokus für den Wirtschaftsstandort Deutschland.“

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<![CDATA[SI Electronics Now a Certified Aerospace Supplier]]>https://www.si-group.com/post/si-electronics-now-a-certified-aerospace-supplier64b134f8bd86e36698ae19a7Fri, 14 Jul 2023 11:48:59 GMTRedaktionGlobal sourcing specialist SI Electronics has been certified as a supplier for aerospace and aviation. The company has fulfilled all strict quality requirements of the EN 9120 standard at its locations in Mannheim, Germany and Miami, USA – hitting all the marks with flying colors. SI Trading CEO, Jonas Seidel, acknowledged the accomplishment: “This puts us in the top one percent of all suppliers in our competitive environment.” The group which SI Electronics belongs to employs more than 80 people across ten locations worldwide.



Safety requirements are particularly stringent in the aerospace industry.

The certification is a testament to the precise documentation, seamless traceability of all components along the entire supply chain, and the quality of the components the company provides. In a market environment characterized by geopolitical challenges, the requirements for reliable and traceable electronic components are increasing. The EN 9120 certification, specifically designed for aerospace and defense suppliers, lays down particularly stringent quality standards and a framework for standardized processes. Ultimately, safety requirements are particularly strict in this industry.


Digitally supported quality assurance

The EN 9120 certification requires attention to several aspects, including strategic supplier management, strict process controls, and comprehensive product traceability. It establishes quality management systems and places a strong focus on risk mitigation. SI Electronics is able – partly due to the adoption of the latest digital tools – to proactively identify and respond to potential supply chain and product issues.


Gabriel Aras, who as Global Process Manager has been driving the project for the last few months, comments, “The EN 9120 certification is a huge milestone for us. It promotes our quality culture in the company and proves to our customers that we are ensuring our long-term operational excellence.”

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<![CDATA[SI Electronics als Lieferant für Luft- und Raumfahrt zertifiziert]]>https://www.si-group.com/post/si-electronics-als-lieferant-f%C3%BCr-luft-und-raumfahrt-zertifiziert64b1338af75f64012b177d11Fri, 14 Jul 2023 11:48:24 GMTRedaktionMannheim/Miami. Geprüft und bestanden: SI Electronics, weltweiter Sourcing-Spezialist für elektronische Komponenten, ist jetzt als Lieferant für die Luft- und Raumfahrtindustrie zertifiziert worden. Das Unternehmen hat die strengen Qualitätsanforderungen der EN 9120 Norm an seinen Standorten in Mannheim, Deutschland und Miami, USA, erfüllt. „Wir gehören damit in unserem Wettbewerbsumfeld zum führenden Prozent aller Lieferanten“, sagt Jonas Seidel, CEO von SI Trading. Die Unternehmensgruppe, zu der SI Electronics gehört, beschäftigt weltweit an zehn Standorten über 80 Mitarbeiter.



In der Luft- und Raumfahrtindustrie sind die Sicherheitsanforderungen besonders ausgeprägt.

Die Zertifizierung belegt die präzise Dokumentation, nahtlose Rückverfolgbarkeit aller Bauteile entlang der gesamten Lieferkette und die Qualität der Komponenten. In einem Marktumfeld, das von geopolitischen Herausforderungen geprägt ist, steigen die Anforderungen an zuverlässige und rückverfolgbare Elektronikbauteile. Die EN 9120 Zertifizierung, speziell ausgelegt für Luft- und Raumfahrtzulieferer, setzt besonders strenge Qualitätsmaßstäbe und einen Rahmen für standardisierte Prozesse. Schließlich sind die Sicherheitsanforderungen in dieser Industrie besonders ausgeprägt.


Digital gestütztes Qualitätsmanagementsystem

Die EN 9120 Zertifizierung umfasst mehrere Aspekte, darunter ein strategisches Lieferantenmanagement, strenge Prozesskontrollen und umfassende Rückverfolgbarkeit der Produkte. Sie etabliert Qualitätsmanagementsysteme und legt einen starken Fokus auf Risikominimierung. SI Electronics ist in der Lage – auch aufgrund neuester digitaler Tools –, potenzielle Probleme in den Lieferketten und bei Produkten vorausschauend zu identifizieren und anzugehen.


Gabriel Aras, der als Global Process Manager das Vorhaben die letzten Monate vorangetrieben hat, sagt: „Die Zertifizierung nach EN 9120 ist ein Meilenstein für uns. Sie bringt unsere Qualitätskultur im Unternehmen weiter voran und belegt unseren Kunden gegenüber, dass wir unsere operative Exzellenz langfristig sicherstellen.“

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