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Bahnbrechende Erfindung
Sie stecken in Handys, Autos, PCs, aber auch in EC-Karten, Waschmaschinen und Sonnenkollektoren: Wafer. Ein modernes Leben ist ohne diese smarten Träger für Mikrochips schlicht nicht denkbar. Um die Millimeter dünnen Scheiben meist aus Silizium für Chiphersteller zuzuschneiden, hat das Bochumer Unternehmen Lidrotec ein neues, weltweit einzigartiges Verfahren entwickelt.
Jan Hoppius und seine Mitgründer setzen einen Ultrakurzpuls-Laser ein und schneiden die in der Regel waffelrunden Wafer unter Flüssigkeit. Diese kühlt und spült die Schnittflächen. LidroCut heißt das patentierte technische Verfahren, das verborgen in einer schrankgroßen Maschine steckt: dem LidroDicer. Der erledigt seine Arbeit schnell, geräuschlos, sauber und präzise. „Wir haben Schärfe und Geschwindigkeit in der Wafer-Technologie neu definiert“, schildert Jan Hoppius, Entwicklungsleiter von Lidrotec.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren fallen beim LidroCut, für den der 37-Jährige gemeinsam mit Alexander Kanitz und Jannis Köhler am Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) die Grundlagenforschung betrieben hat, die Schnitte extrem fein aus. Beim Schnitt bleibt die Oberfläche frei von Spänen, müssen keine scharfen Kanten nachbearbeitet werden, geht vom Trägermaterial nahezu nichts verloren – im Ergebnis können so schlicht mehr Mikrochips verbaut werden. Und: Sie können schneller als bisher hergestellt werden. „Mit unserem Produkt können Hersteller aus der Halbleiter-Industrie die Ausfallrate bei der Vereinzelung von Chips von aktuell bis zu zehn Prozent auf nahezu null Prozent senken, was unseren Kundinnen und Kunden eine höhere Produktivität und Profitabilität ermöglicht“, erklärt Jan Hoppius. „Diese Vorteile im Markt erreichen wir durch unser technologisches Alleinstellungsmerkmal: die Laserbearbeitung in Flüssigkeiten.“
Im Depot geschieht Magie
Denn während Lidrotec auf Laser-Hydro-Technologie setzt, schneiden Mitbewerber*innen Wafer herkömmlich mit einer Diamantsäge. Die Kreissäge frisst sich dabei mit ihrem Schneideblatt durch die Wafer. Risse, Körnchen und Kanten beeinträchtigen bei dem Standardverfahren die Produktqualität. Probleme, die es mit dem LidroDicer nicht gibt.
Die für die Mikrochip-Herstellung bahnbrechende Maschine steht in einer sanierten ehemaligen Straßenbahnhalle, in der die Bogestra früher ihre Fahrzeuge nach Betriebsschluss abstellte. Das massive, antistatische und schwingungsfreie Fundament und die meterdicken Wände sind perfekt für den neuartigen Produktionsvorgang. „Das ist die Halle, in der die Magie passiert“, sagt Jan Hoppius. Neben dem Fertigungszelt gibt es einen Reinraum. Der Zutritt ist nur gestattet mit Kittel, Haube und Schutzschuhen. Die Wafer, die Mitarbeiter*innen hier vereinzeln, bekommt Lidrotec von seinen Kund*innen als Pizza große Scheiben angeliefert. „Wir schneiden die Wafer in tausende oder zehntausende Stücke, bis wir die gewünschte Anzahl Mikrochips haben. Wir tun dies mit einem Zehntel Haaresbreite – das ist unfassbar dünn. Das zu entwickeln, hat uns Zeit und Arbeit gekostet. Da sind wir schon sehr stolz drauf“, gibt der Lidrotec-Entwicklungsleiter lächelnd zu.
Präzision trifft Innovation
Der LidroCut ermöglicht den Firmeninhabern und ihren 25 Beschäftigten, auch freie Formen zu schneiden und innovative Chip-Designs – jenseits konventioneller Grenzen – zu denken und herzustellen. „Das zeichnet uns aus: Wir sind sehr flexibel“, freut sich Jan Hoppius. „Andere können nur gerade Linien schneiden, wir zum Beispiel auch Kreise.“ Manchmal erreichen Lidrotec daher „fancy Anfragen“, wie Mini-Wafer zu produzieren.
Mit digitalen Mikroskopen inspizieren die Spezialist*innen optisch, ob die Sägestraßen sauber geschnitten sind. Leuchtet das Kontrolllämpchen grün, ist jede einzelne Bahn exakt geschnitten. Schneiden kann der LidroCut auch andere Materialien wie beispielsweise Glas oder Keramik. „Hier haben wir flächendeckend gute Ergebnisse erzielt und könnten auch anderen Branchen wie die Medizintechnik beliefern“, so Jan Hoppius. „Wir haben uns aber für die Halbleiter-Industrie entschieden. Hier ist Nachfrage am höchsten.“ Rund eintausend Hersteller von Halbleitern gebe es aktuell weltweit. Sie alle haben für ihre Halbleiter Bedarf an Mikrochips und damit an geschnittenen Wafern und benötigen dafür mehr als eine Maschine. Diese Anlagen kann Lidrotec bauen, ausliefern und aufbauen. „Unsere Mission ist, die alte Technologie mit unserer Entwicklung abzulösen“, so Jan Hoppius.
Bochumer Mindset begeistert
Über das EXIST-Förderprogramm haben der studierte Maschinenbau-Ingenieur und seine Mitinhaber die Gründungsidee am RUB-Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik umgesetzt. „Die RUB war ein wichtiger Supporter und ist es immer noch“, erzählt der Entwicklungsleiter. „Sowohl bei der Nutzung von Räumlichkeiten als auch bei Verhandlungen zur Patentübernahme hat die RUB stets nach der Maxime der Gründerfreundlichkeit gehandelt. Wir kennen keine andere Uni, die ihre Start-ups so gut unterstützt.“
Die betriebswirtschaftliche Expertise fanden sie bei ihrem Mitgründer Alexander Igelmann, der sein Studium an der Otto Beisheim School of Management absolviert hat; die wissenschaftliche Hochschule für Unternehmensführung gilt als Kaderschmiede für erfolgreiche Firmengründungen in Deutschland.
Dennoch war der Sprung von der Forschungsentwicklung und Gründungsidee zum eigenen Start-up in 2021 komplexer als das Team gedacht hätte. „Die Herausforderungen gerade für Hardware-lastige Start-ups wie Lidrotec sind vielschichtig“, weiß Jan Hoppius. „Dennoch war das eine coole Reise und jeder Tag macht Laune.“ Im EEZ, dem Energie-Effizienz-Zentrum, hat das Jungunternehmen Büroräume und im benachbarten Depot Werkhallen anmieten können: „Ein Glückstreffer!“ Die historische Architektur der einstigen Straßenbahnhalle mag der gebürtige Dorstener besonders: „Es ist toll, dass hier etwas cooles Neues entstanden ist, wie mit unserer Präzisionsarbeit.“
Das ist etwas, das ihn insgesamt an Bochum begeistert: „Wir haben in Bochum diesen Phönix-aus-der-Asche-Effekt: Zechen und Schwerindustrie sind verschwunden. Und man sieht, wie an all‘ diesen Stellen Neues entsteht. Diese Macher-Mentalität und das Mindset der Bochumerinnen und Bochumer gefallen mir sehr gut. Die gute Infrastruktur und das Verständnis, dass Neues wachsen muss, plus unser 1a-Team macht Bochum für uns zum idealen Standort.“
#darumBochum: Jan Hoppius
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