– Vi satt idag och funderade kring om det finns nån bransch som skulle klara sig utan halvledare, och vi kan faktiskt inte komma på nånting. Hela världen skulle stanna utan halvledarna, säger Linda Robinson.
Hon leder tillsammans med Christer Karlsson ett projekt med syftet är att stärka Europas oberoende. Vi ska strax gå in mer på det. Först måste vi bara kort förklara det här med halvledare och mikrochipp.
Chipp är de minsta byggstenarna i all vår digitala teknik, från trygghetslarm till luftvärnsrobotar. Det finns lite olika produktionsmetoder, men ett sätt att tillverka dem kan förenklat beskrivas så här:
Man tar en tunn platta som liknar en cd-skiva.
På den lägger man ett supertunt lager halvledare. Halvledare är ämnen som leder ström, men bara under rätt förutsättningar – det går att styra.
I det här halvledarlagret kan man sedan med olika tekniker, bland annat laser, skapa de strukturer man vill ha. Under mikroskop ser strukturerna ut som labyrinter, och bildar elektriska kretsar som kan genomföra uträkningar miljontals gånger snabbare än en människa.
Skär ut en sån här liten labyrint-krets, gör några slutliga justeringar, och vips, så har du ett färdigt chipp.
Teknologin är kritisk för det moderna samhället, och många stater vill därför säkra tillgången till den. Inom EU har man lanserat något som kallas European Chips Act, eller Halvledarakten på svenska. Syftet med satsningen är att minska beroendet av andra länder för kunna att tillverka chipp, något som blivit extra aktuellt i och med de ökade spänningarna mellan USA och EU.
– Det gör ju att projektet blir ännu viktigare, säger Linda Robinson.
I reda pengar innebär Halvledarakten stöd på motsvarande cirka 465 miljarder svenska kronor. En liten del av de pengarna har via de svenska myndigheterna Tillväxtverket och Vinnova hamnat i ett projekt där Linköping spelar en avgörande roll.
Målet med projektet är att visa att det går att tillverka mikrochipp helt och hållet i Sverige – från plattorna som utgör botten av chippen, till påläggningen av halvledarmaterialet, till designen av själva kretsarna. Något som aldrig tidigare har gjorts, enligt projektledarna. De två första stegen i processen – tillverkningen av plattorna och påläggningen av halvledarmaterialet – ska ske just i Linköping.
Processen börjar hos företaget Teksic.
Deras fabrik ligger i Hackefors i Linköping. Här framställer man cylinderformade kristaller av ämnet kiselkarbid. De kristallerna skärs sedan upp till de där cd-liknande plattorna som halvledarmaterial kan appliceras på.
De flesta apparater som man använder till vardags innehåller chipp gjorda av kisel, inte kiselkarbid. Det kan låta på namnet som att ämnena är likartade, men de har helt olika tillämpningsområden.
Fördelen med just kiselkarbid är att det tål värme bra.
– Den främsta orsaken till att elektronik havererar är ju just värme, så man får längre livslängd och säkrare drift med kiselkarbid, säger Joachim Tollstoy, vd och medgrundare på Teksic.
Nackdelen är att det är dyrare än kisel, och används därför mer sparsamt.
Teksic har sedan starten 2021 fokuserat på att tillverka de högteknologiska ugnarna som framställer kiselkarbidkristallerna ur ett pulver. Nu ska man ta nästa steg och själva börja framställa kristallerna. Pengarna de får från Tillväxtverket går bland annat till att köpa det nödvändiga pulvret från utlandet, men planen är att så småningom kunna tillverka även det på plats i Linköping.
– Det är kritiskt för oss också att se över vår leverantörskedja, för att göra oss så oberoende som möjligt.
Nästa länk i chipp-kedjan ligger inklämd mellan järnvägen och flygplatsen i Köpetorp. Här, i Swegans fabrik, står den maskin som ska lägga på ett halvledarlager på de där skivorna av kiselkarbid som Teksic levererat.
Och nu kommer nästa kemilektion: halvledarmaterialet som Swegan specialiserat sig på heter galliumnitrid. Det är, liksom kiselkarbid, särskilt värmetåligt. De båda ämnena passar på så vis bra ihop, och används tillsammans bland annat i radarsystem och satelliter.
Förhoppningen är nu att även företagen Teksic och Swegan ska passa bra ihop. Båda företagen är relativt nybildade, men har kunnat påbörja ett samarbete tack vare EU-pengarna.
– Många av de här forskningsprojekten finns ju nånstans till för att minimera risken för företag, så att de kan ta ut svängarna och våga göra mer än de skulle om det bara var deras egna pengar. Vi skulle ju inte samarbetat annars, två startups är sällan en bra kombo, säger Henrik Tölander, chef för den operativa verksamheten på Swegan.
Liksom Teksic behöver även Swegan köpa in kemikalier som i dagsläget inte framställs i Sverige, eller ens i Europa.
– Så där är vi beroende, det mesta kommer ju från utanför Europa, säger Swegans forskningschef Anders Lundskog.
Syftet med projektet är att bli mer oberoende av omvärlden. Men vad poängen om vissa beroenden finns kvar?
– Vi adresserar ett problem. Det finns många andra problem i leverantörskedjorna, och det finns andra projekt som tar hand om det. Vi kan inte lösa allt här i Sverige, men nån del tar vi tag i nu i alla fall. Och det är ett jättestort steg i rätt riktning.
Den sista länken i kedjan finns på Chalmers tekniska högskola i Göteborg. Här ska forskare ta kiselkarbidplattan från Teksic, som Swegan har belagt med ett lager galliumnitrid, och faktiskt göra ett chipp av det hela. Men chipp som görs av de här materialen är lite speciella.
– Det här är ju nischprodukter som bolag som Saab är ute efter, säger Linda Robinson.
Både hon och Christer Karlsson, chipp-projektets initiativtagare, är eniga om att standardlösningen med kisel kommer att fortsätta dominera halvledarmarknaden under överskådlig framtid.
Hjälper det då på det stora hela om man bara lyckas skapa ett oberoende för den här nischen?
– Visst är det en nisch, men den är väldigt viktig. Ta Saab surveillance (avdelning som sysslar med radar, reds. anm.) som exempel. De är idag helt beroende av material som köps i USA. Och det är inte självklart att man kommer kunna fortsätta med det, med tanke på det geopolitiska läget, säger Karlsson.
Linda Robinson tillägger:
– Sen kan man även tänka att marknadsandelen för de här produkterna kommer att bli större.
– Nischprodukter börjar ofta i det militära, men sen spiller det över, och snart vill det civila också ha dem.