Author:
Egbert-Jan Sol is directeur Kennis van TNO Industrie & Techniek.
Reading time: 3 minutes
Mijn pa lag rond kerst in het ziekenhuis. Hij wilde graag naar muziek luisteren. Of ik voor zijn draagbare cd-speler een set Gregoriaanse cd‘s kon vinden? Toen ik een set van tien vond, besloot ik er een Ipod Shuffle bij te doen en alle cd‘s daarop te zetten. Iedereen dacht dat hij dat ding nooit zou gebruiken. Een Ipod Shuffle, ter grootte van een stukje van een chocoladereep, zou te klein zijn. Totdat een kleindochter langs kwam. Die was ineens jaloers op opa. Hij had een echte Ipod. Ik heb het ding niet meer teruggekregen.
Eigenlijk wil ik een buigzame Ipod met grote knoppen in klittenband die ik bij het sporten op mijn mouw kan vastplakken en kan laten vallen. Ik vertel al jaren het verhaal van de intelligente pleisters en punaises. Dat is het verhaal dat je voor een pc eerst een tien liter desktop nodig had en daarna een notebook van twee liter. Nu kun je een pc in een PDA stoppen van 5 bij 5 bij 5 cm en straks in een kubieke inch en in 2017 in een kubieke centimeter. Die laatste is de intelligente punaise.
In muziektermen had je eergisteren een tien liter grote hifitoren. Toen kwam de 9 bij 6 bij 2 cm grote Ipod (2004, dertig chips en honderd passieve componenten). Die is alweer vervangen door de 5 bij 7 bij 0,65 cm grote Ipod Nano 3G (2007). En de volgende Ipod? Die komt, hoop ik, in de vorm van een klittenbandapparaatje. Een intelligent podje moet plat zijn, zodat de toetsen en het Oled-schermpje erin kunnen. Het wordt dan een slim foliepodje of pc‘tje van 1 à 2 mm dik. Mijn visie is dat niet de chips maar de behuizing en voeding een steeds groter deel van de kosten van een product vormen. Het ontwerp is na drie jaar afgeschreven, de productiemiddelen schrijf je in zeven jaar af. Uiteindelijk bepaalt de hoeveelheid materialen de kosten van een product. Maak een product dus kleiner en kleiner.
Ik miste alleen een essentieel onderdeel om een nano-Ipod, nanotelefoon of nano-pc in klittenband te maken. In de buigzame folie kun je niet tientallen elektrische sporen als verbindingen tussen diverse chips herbergen. Bij de huidige PCB‘s doen ze dat met twee of vier lagen. De gelaagde PCB met alle chips en passieve componenten moet in een enkele chip. Je ziet het al in geheugenchips. In een MicroSD-kaartje worden nu vier en acht lagen waferdies op elkaar gestapeld en dan in één behuizing gestopt. De waferdieplakjes zelf zijn vliesdun. Deze technologie noemen we 3D-stacking van chips. Eerst zal dat voor geheugenchips worden ingezet om harde schijven te gaan vervangen. Uiteindelijk zullen combinaties van geheugen en processordies op elkaar worden gezet, zodat je een complete Ipod, mobiele telefoon of tv op een enkele chip krijgt.
Naast de driedimensionale single chip heb je voor de folie-Ipod nog het flexibele Oled-display nodig alsmede roll-to-roll-productie. De chip plaats je in de folie en met metal jetting moet je de geleidende sporen naar de toetsen en display aanbrengen. In het Holst Centre in Eindhoven werken Jaap Lombaers en Jo De Boeck met hun mensen aan deze en volgende generaties nog kleinere producten.
De uitdaging voor onze hightechregio is om als eerste de apparatuur te ontwikkelen om de volgende generatie producten te maken. Naast de wedstrijd van ASML met zijn EUV-machine op weg naar 10 nanometer-chips is er nu een tweede gevecht: de back-endmachines voor de 3D-chipstacking. Daar hebben we een Back-end Semiconductor Machine-Leverancier (BSML) voor nodig.
Het pico-podje is straks gemaakt met een flexibele Oled, metal jetting en single chip met 10 nanometer lijnbreedte gecombineerd met 128 laags 3D-stacking. Voor mij is geen slimme marketing nodig om trots te zijn op een nano-podje. Ik heb liever één shuffle in de hand dan tien cd‘s in de kast.
