IFTLE 463: DoD konzentriert sich auf "Reshoring" von Elektronik in die USA

---

3DInCites

5. Oktober 2020

Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) startete 2017 ihre Electronic Resurgence Initiative (ERI) mit der Absicht, die heimische Chipindustrie, die sich seit Jahrzehnten stetig ins Ausland verlagert hat, wieder zu stärken. Die Mikroelektronik ist ein grundlegender Baustein der meisten unserer Verteidigungssysteme

Auf der diesjährigen virtuellen ERI-Konferenz erklärte Ellen Lord, Under Secretary of Defense for Acquisition and Sustainment (Unterstaatssekretärin für Beschaffung und Wartung) des Verteidigungsministeriums, dass "die Abhängigkeit der USA von Offshore-Lieferanten ein wachsendes nationales Sicherheitsrisiko darstellt". Daher schlägt das Verteidigungsministerium nach jahrzehntelanger Verlagerung der Chipherstellung, des Packaging und der Testkapazitäten ins Ausland nun einen schrittweisen Prozess zur Wiederherstellung der mikroelektronischen Lieferkette in den USA vor.

They believe the development of a domestic microelectronics capability should be focused by segment including memory, logic, complex analog devices, and advanced packaging and assembly. Lord pointed out that while DoD does not drive the electronics market (constituting < 1 % of demand), they can drive significant R&D and have the power “…to convene thought leaders and establish public/private partnerships to provide a framework for growth.”

Die größte Sorge bei Offshore-Lieferungen ist die Fähigkeit ausländischer Unternehmen, Hintertüren und/oder bösartige Codes in unsere Chips einzubauen, was zum Verlust der Kontrolle über unsere kritischen DoD-Systeme führen könnte. Wir können zwar den technischen Weg finden, um sicherzustellen, dass alle Komponenten unabhängig von ihrem Herstellungsort sauber sind, aber wir brauchen eine inländische Quelle für ältere und moderne Produkte.

Lord weist darauf hin, dass wir zwar eine enorme Menge an mikroelektronischem geistigem Eigentum hier in den USA entwickeln, aber etwa 74% davon zur Produktion ins Ausland gehen und etwa 95% davon im Ausland verpackt und getestet werden. Die Regierung muss ihrer Meinung nach mit der Industrie zusammenarbeiten, um einen Teil dieser Kapazitäten ins Ausland zu verlagern.

          (IFTLE sagt voraus, dass dies das nächste Schlagwort der Branche werden wird: "Reshoring")

Eine der Lehren aus der aktuellen Pandemie ist, dass es kritische Branchen gibt, in denen wir eine Onshore-Präsenz benötigen, wie z.B. die Pharmaindustrie und die Mikroelektronik. Man ist sich einig, dass wir dasselbe Gesetz zur Produktion von Verteidigungsgütern, das uns gerade beim Bau von Beatmungsgeräten geholfen hat, auch für die Auslagerung unserer Elektronikindustrie nutzen können.

Man geht davon aus, dass dies ein vernünftiges wirtschaftliches Konzept ist, denn was vor 15-20 Jahren aufgrund der Arbeitskosten vielleicht nicht tragbar war, ist heute aufgrund der Automatisierung der mikroelektronischen Fertigungsprozesse viel tragbarer.

Die DARPA-Mission

Ebenfalls auf der ERI-Konferenz 2020 diskutierten Mark Rosker und Dev Palmer, Direktor bzw. stellvertretender Direktor des MTO-Büros der DARPA, über die Mission der DARPA (Abbildung 1), ihre Aktivitäten und deren Bezug zur ERI.

Diejenigen von uns, die sich für fortschrittliches Packaging interessieren, haben in der Regel mit dem Microsystems Technology Office (MTO) zu tun. Die Aufgabe des MTO ist die Entwicklung von leistungsstarken, intelligenten Mikrosystemen und Komponenten.

Viele von Ihnen wissen nicht, mit wem sie über DARPA-Vorschläge sprechen sollen. Rosker präsentierte diese praktische Tabelle der MTO-Programmmanager (PM) und gab einige Ratschläge für diejenigen, die mit den PMs in MTO sprechen möchten (Abbildung 3).

"PMs sind motiviert, neue und hochgradig störende Probleme zu finden, die die Grundlage für neue Programme bilden können... Im Allgemeinen sollten Sie mit ihnen Ideen diskutieren, die zu neuen Programmen führen könnten, und nicht Ihre Ansätze für laufende Programme vorstellen."

Palmer merkte an, dass "...der Auftrag des MTO, dem Verteidigungsministerium Mikrosystemfähigkeiten zu liefern, nicht erfüllt werden kann, wenn man die Mikrosysteme nicht bauen kann.... ERI hilft MTO, engere Beziehungen zur kommerziellen Halbleiterindustrie aufzubauen, was uns einen besseren Zugang zum Halbleitermarkt verschafft."

Während der Podiumsdiskussion wurden die PMs gefragt, wie kleine Unternehmen, Startups oder Universitätsforscher Zugang zu den neuesten Knotenpunkten erhalten können, wenn die damit verbundenen Kosten beim 5nm-Knotenpunkt inzwischen bei über 0,5 Milliarden Dollar liegen. Die Antwort lautete, dass das Potenzial möglicherweise auf älteren Knoten demonstriert werden muss, um die Kosten zu senken, und dass dann auf der Grundlage der nachgewiesenen Fähigkeiten und der Argumente der Marktgröße versucht werden muss, Mittel für die kostspieligere Knotenentwicklung zu finden. Die PMs boten auch an, dass die Verwendung vonStandardchiplets ( ), wie sie im DARPACHIPS Programm entwickelt werden, sich genau auf dieses Problem konzentriert, d.h. den neuesten teuren Knoten nur dort zu verwenden, wo er kritisch ist und andere Standardfunktionen wiederzuverwenden, um die Gesamtkosten zu senken.

Auf die Frage nach heterogenen Integrationsanwendungen gab Tom Kazior, kürzlich PM bei Raytheon, an, dass er nach "...der Integration von drei bis fünf Funktionen mit der hohen Dichte von Silizium-CMOS sucht, um das Beste aus beiden Welten zu erhalten" (Abbildung 3).