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LFoundry, eccellenza italiana nell’hi-tech

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Ad Avezzano, in Abruzzo, si producono i sensori utilizzati per i più avanzati sistemi di assistenza alla guida. Abbiamo visitato l’avveniristico impianto della LFoundry, vero vanto del Made in Italy

Le soluzioni più innovative, quelle capaci di cambiarci davvero la vita, spesso nascono accanto a noi e neppure lo sappiamo.

E’ questo il pensiero che ci ha accompagnato tornando a Roma dopo un’interessante giornata trascorsa ad Avezzano, in quella verde vallata all’ombra del monte Velino dove magari uno immagina siano di casa pecore e cavalli bradi, non certo ingegneri che parlano tra loro in inglese ed operai che nel turno di lavoro si vestono come astronauti.

Ma procediamo con ordine: siamo stati in visita alla LFoundry, azienda che capace di fatturare 225 milioni di euro e che appartiene al colosso cinese SMIC, specializzato nella produzione di semiconduttori e circuiti integrati (IC).

In LFoundry lavorano in circa 1.500, 200 dei quali come supervisori e manager; ovviamente i dipendenti di SMIC, la casa madre cinese, sono molti di più, circa 20.000.

I dipendenti LFoundry provengono soprattutto da Avezzano, Sulmona, Rieti e L’Aquila; tutti, a partire dall’operatore di linea, sono in possesso di almeno un diploma di scuola superiore, mentre tra i circa 400 laureati spiccano le specializzazioni in Ingegneria Elettronica, Chimica e Fisica.

Piccolo (molto piccolo) è molto bello

I sistemi Adac sono un universo in costante evoluzione, dove la ricerca di una sempre maggiore efficienza si unisce alla qualità della produzione, con soluzioni innovative per soddisfare esigenze via via più complesse ed articolate, il tutto svolto su “campi da gioco“ le cui dimensioni estremamente miniaturizzate quasi sfuggono all’occhio umano.

Dal 2006, il sito di Avezzano (ex Micron Technology, e prima ancora Texas Instruments) produce tecnologie e prodotti per il processo di imaging, con tecnologie da 180nm a 90nm su 200mm, inclusi volume di rame Back End of Line (BEOL), Backside Illumination processes (BSI) e vasta capacità di test.

LFoundry dispone di avanzate tecnologie di fabbricazione e di produzione da 200 mm a 150 e 110 nm di nodi, con servizi MPW e MLM, oltre ad uno specifico know-how per sensori di immagine CMOS attraverso processi CIS ottimizzati fino a 90 nm, con tecnologia di retro illuminazione; grazie al supporto tecnologico per optoelettronica come SiPM, SPAD, X-Ray, nonché per DBI Bonding (3D-Stacking) e Smart Power, LFoundry offre una vasta gamma di applicazioni per il settore automobilistico, industriale, medico, della sicurezza, della scienza e industrie di imaging spaziale.

Se siete sopravvissuti al linguaggio tecnico, sappiate che tutto questo si traduce in componenti essenziali per i più sistemi avanzati di assistenza alla guida (Adas), che non solo migliorano il comfort di guida e ma comportano anche a riduzione drastica del numero di incidenti stradali.

Alcuni li conosciamo bene, ed anzi fanno parte del nostro quotidiano alla guida: dal controllo automatico della velocità adattivo alla frenata di emergenza autonoma, dall'assistenza al mantenimento della corsia a quella della visione notturna, dal riconoscimento dei segnali stradali al rilevamento dei punti ciechi.

Ebbene, per implementare queste funzionalità, le auto utilizzano sensori ottici diversi, il più importante dei quali è il sensore di immagine CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), prodotto proprio da LFoundry su specifiche dell'americana ON Semiconductor.

Tutto parte dal silicio

Elemento molto diffuso in natura, grazie alla sua natura di semiconduttore il silicio  è largamente impiegato in ingegneria elettronica, nella costruzione di circuiti integrati, transistor e altri componenti elettronici.

Per conservare le sue qualità, il silicio dev’essere esente da impurità, che anche in concentrazioni molto basse hanno effetti negative sulle sue proprietà: per questo, il livello di purezza chimica richiesto è molto elevato, pari quasi all’assoluto.

Il silicio in tre forme: grezzo come si presenta in natura, livello intermedio ancora grezzo ma pronto da tagliare ed infine a processo ultimato, con i chip impiantati
Il silicio in tre forme: grezzo come si presenta in natura, livello intermedio ancora grezzo ma pronto da tagliare ed infine a processo ultimato, con i chip impiantati

I processi di produzione in serie usano cristalli del diametro di circa 200 mm, realizzati in forma cilindrica prima del taglio in fette, dette “wafer“.

In microelettronica, un wafer è una sottile fetta di materiale semiconduttore, come un cristallo di silicio, sulla quale vengono costruiti circuiti integrati attraverso drogaggi, la deposizione di sottili strati di vari materiali, conduttori, semiconduttori o isolanti, e la loro incisione fotolitografica.

I wafer sono di diverse misure, da 25,4 a 300 mm, con spessore dell'ordine di 0,5 mm; di solito sono ricavati da un lingotto di materiale semiconduttore tramite sega a filo e successiva lucidatura di una o entrambe le facce.

I fornitori di LFoundry inviano fette di silicio da 200 mm di diametro, del tutto vuote: da lì inizia il processo produttivo per impiantare i dispositivi.

La “Clean Room“, cuore del sistema

Come spiegato nel paragrafo precedente, quello sul silicio è un lavoro estremamente complesso: per garantire il risultato ideale va svolto in condizioni di assoluta pulizia dell’ambiente per evitare ogni contaminazione esterna.

Il “cuore“ di LFoundry è infatti la “Clean Room“, un gigantesco ambiente sigillato ed a temperatura costante, grande come due campi di calcio, al cui interno si muovono figure completamente asettiche, che lavorano le componenti di silicio senza che questo sia “sporcato“ da elementi estranei.

Prima di entrare nella “Clean Room“ bisogna rispettare un rigido protocollo e provvedere a vestirsi con tuta, guanti, stivali, maschera ed occhiali, per evitare contaminazioni esterne.

Di solito si pensa ad una sala operatoria come l’ambiente più controllato: ebbene, qui siamo addirittura oltre.

Nelle “clean room“ si lavora così: tute, maschere e guanti, per non contaminare i preziosi wafer di silicio
Nelle “clean room“ si lavora così: tute, maschere e guanti, per non contaminare i preziosi wafer di silicio

Una specie di “Base Luna“ conficcata nel cuore dell’Italia, con operatori vestiti da astronauti che si muovono in un ambiente asettico, dominato da una luce giallognola, quasi del tutto privo di rumori ed assolutamente impenetrabile.

In quest’ambiente vengono impiantati i chip sulle fette di lucido silicio, pronti ad essere trasferiti su sistemi più complessi destinati al supporto di chi guida.

Se davvero siamo incamminati verso un futuro fatto di vetture a guida autonoma ed interconnesse, alla base di tutto ci saranno sensori capaci di raccogliere, analizzare e valutare in frazioni di centesimo di secondo i dati forniti dagli infrarossi, telecamere e radar installate a bordo della vettura, che permetteranno - secondo quanto prevede il protocollo del Livello 5 della tabella SAE per la guida autonoma, di esentare il guidatore da ogni forma di attenzione durante la marcia.

Se riusciremo a vedere quel giorno, molto sarà per merito di LFoundry.

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