Sensorteknologi – et naturlig satsingsområde

I kjølvannet av SINTEF-sjef Alexandra Bech Gjørvs utspill om et nasjonalt løft for «utvikling av spesialiserte mikrobrikker og sensorer», møtte vi forretningsutvikler Ralph W. Bernstein for å få utdypet litt hva SINTEF legger i dette.

Sårbarheter – og potensiale

– Mikrobrikker er strategiske viktige i nesten alle industrielle verdikjeder, og vi finner dem i en mengde forbrukerprodukter. Leveransekrisen under pandemien, sammen med den geopolitiske situasjonen, har satt nytt fokus på sårbarhetene – og ikke minst næringspotensialet innenfor mikrobrikker, sier Bernstein:

Sterke miljøer

Med grønn, digital omstilling og utrulling av KI vil det utvikles nye anvendelses- og markedsområder der mikrobrikketeknologi blir enda mer kritisk. Digitalisering og KI krever mikrobrikker som muliggjør enorm computerkraft, men begge deler er også avhengige av tilgang til store mengder data. Data hentes som kjent ofte fra sensorer. Innenfor sensorteknologi og sensorbrikker har Norge sterke miljøer i hele kjeden fra FoU, brikkeproduksjon, sammenstilling til betydelig leverandører av sensor- og instrumenteringssystemer.

Muliggjørende teknologier

– SINTEF mener det er viktig for norske teknologibedrifters konkurransekraft at vi også hevder oss innen viktige underliggende og muliggjørende teknologier, fremholder Bernstein. – Sensorteknologi peker seg derfor ut som et naturlig satsningsområde. Dette innebærer en satsning på kompetansebygging og forskning, og ikke minst investering i infrastruktur som kan tilby utvikling, prototyping og småskala produksjon av sensorbrikker - ofte kalt pilotlinjer.

Nasjonalt løft

– Slik markedene nå utvikler seg nå, ser vi for oss at det å kun basere nye produkter på hyllevareteknologier og -komponenter på sikt ikke vil være tilstrekkelig for å konkurrere internasjonalt. Vi mener at norske teknologibedrifter må ha kompetanse, tilgang og kontroll på sine nøkkelteknologier, inkludert komponenter. For å sikre teknologilederskap og konkurransekraft foreslår vi derfor «et nasjonalt løft for FoU og fabrikasjon av spesialiserte mikrobrikker og sensorer».

Hvilke sektorer innenfor mikroelektronikk mener du det bør satses på, og hvorfor?

• Mikrobrikker for sensorer er allerede omtalt, og vi opplever allerede at flere «tradisjonelle» instrumenteringsbedrifter ønsker å starte egenutvikling av sensorkomponenter.
• Vi ser at mange Norske FoU-miljøer og bedrifter er ledende innen sensorer og instrumentering basert på optikk og ultralyd. Dette kan være kandidater til mer spesialiserte satsningsområder.
• Vi har jo flere betydelige fabrikkløse mikrobrikkeleverandører i Norge, med Nordic Semiconductor som en av de største i Europa. En videre satsning på mikrobrikke-design er derfor naturlig. Disse bedriftene ser at tilgang på kompetent arbeidskraft er en stor utfordring. Det er derfor viktig å satse på utdanning, kompetanse og FoU innen både innen mikrobrikkedesign og -teknologi.
• I tillegg til neste generasjons mikrobrikketeknologi (FD-SOI- og sub 2nm- teknologi), investerer EU nå også betydelige midler i en pilotlinje for heterogen integrasjon. Dette ser ut til å bli et viktig område, siden systemer nå ofte er satt sammen av mikrobrikker basert på ulike teknologier og funksjoner. Siden vi har både fabrikkløse leverandører, sensorbrikkeprodusenter og flere bedrifter som driver sammenstilling og produksjon av elektronikk, kan dette også være et svært aktuelt utviklingsområde i Norge.

Hva slags «drahjelp» kan vi eventuelt få fra «The European Chips Act»?

– The European Chips Act har tre pilarer. Pilar 2 og 3 er knyttet til unntak fra statsstøtteregler ved bygging produksjonskapasitet, samt etablering av et system for koordinering, spesielt i krisesituasjoner.

Chips Joint Untertaking

– Vi mener at det viktigste for Norge er å delta innenfor pilar 1, som hovedsakelig dreier seg om Chips Joint Undertaking (JU). Dette er et initiativ der det skal mobiliseres 11 mrd. Euro til FoU, kompetanse- og kapasitetsbygging. «Mobilisere» betyr i denne sammenheng at både EU, medlemsland (inkludert Norge) og næringsliv skal bidra med finansering.

Finansiering

– Chips JU utlyser FoU-prosjekter, men bidrar i stor grad til finansering til kapasitetsbygging gjennom etablering av utvalgte pilot-liner, designnettverk, kompetansesentra og satsing kvantebrikker. Flere av disse tiltakene er åpne for norske FoU-miljøer og bedrifter, og representerer absolutt «drahjelp». Det er likevel viktig å merke seg at deltakelse krever både nasjonal offentlig medfinansiering og at industrien kjenner sin besøkelsestid. Bare FoU-prosjekter der norske bedrifter deltar, blir finansiert fra EU og Forskningsrådet.

I tillegg etableres det et «Chips Fund» som skal bidra med egenkapital og lån til bedrifter skal ta i bruk eller utvikle mikrobrikker, spesielt til SMB-er.

Det finnes et sterkt miljø innen halvlederteknologi («mikrobrikker») i Norge. men som du påpeker er de fleste fabrikkløse. Er det ønskelig, og realistisk, å bygge halvlederfabrikker i Norge?

– Fabrikkløse mikrobrikkeleverandører med Nordic Semiconductor i spissen, konkurrerer med store selskaper, og flere av disse har egen produksjon. Det pågår nå store prosjekter for å doble produksjonskapasiteten i Europa, ofte med statsstøtte i samsvar med Chips Act. Vi kjenner ikke til at det er tatt noe initiativ til å bygge en stor halvlederfabrikk i Norge.

Produksjonslinjer i Norge

– Når det gjelder sensorbrikker derimot, har vi faktisk to produksjonslinjer i Norge. Den ene finnes hos Safran Sensing Technologies i Horten som leverer MEMS gyroprodukter. Den andre er SINTEF MiNaLab, den eneste komplette, åpne, uavhengige prosesslinjen for silisium brikker i Norge. Siden vi er den eneste, tilbyr vi hele kjeden fra FoU og protyping til industriell småskala produksjon. Vi har bl.a. produsert mer enn 300.000 sensorbrikker til MemsCap, som leverer til flyindustrien.

«Open access» pilotlinje

– Som en del av et løft innen «spesialiserte mikrobrikker og sensorer», tar SINTEF til orde for at Norge skal satse videre og investere i ny eller oppgradert infrastruktur for FoU, men som også inkluderer en industrielt rettet pilotlinje for mikrosensorer. Målet med en slik satsing er å legge til rette for forsking og utdanning som igjen vil bidra til å sikre konkurransekraft i norsk mikroelektronikk- og sensorindustri, inkludert de fabrikkløse. Men minst like viktige; en nasjonal «open access» pilotlinje vil, som i dag, tilby tilgang til utvikling og produksjon av spesialiserte sensorbrikker til industrien. Dette vil gjøre det mulig for norske bedrifter som ikke har midler til å investere i egen brikkeproduksjon, å utvikle spesialiserte mikrobrikker som blir nøkkelkomponenter i deres produkter og dermed stryker deres konkurransekraft.

Hva konkret må myndighetene, etter din mening, sette inn av tiltak/ressurser for å oppnå et nasjonalt løft (og hvor), og hvordan skal man evt. målsette denne utviklingen?

– Mange av tiltakene vi foreslår er nevnt ovenfor, sier Bernstein, og oppsummerer:

• Myndighetene må (fortsette å) bidra til nasjonal medfinansiering i Chips JU-initiativene, inkludert kapasitetsbygging.
• Det må mobiliseres finansering av ny eller oppgradert infrastruktur for FoU og utdanning, samt en industriell pilotlinje for sensorbrikkefabrikasjon. Her kan det være aktuelt med offentlig-privat samarbeid.
• Den nasjonale forskningsfinanseringen på dette området må økes.
• Utdanningen må styrkes på IKT-området generelt, og innen mikrobrikkedesign og mikrofabrikasjon spesielt.
• Vi må senke terskelen for at norske SMB-er tar bruk mikrobrikketeknologi og får tilgang til kapital.