– Vi har hittat en liten trevlig nisch, det gäller att vara störst och bäst och det är vi än så länge.

Det säger Edvard Kälvesten när vi träffas i Järfälla. Han var med och grundade Silex år 2000 och varit vd under i stort sett hela resan.

Sedan Silex år 2015 såldes till kinesiska ägare har omsättningen ökat med 15 till 20 procent per år. Dessutom med bra marginal. De senast tillgängliga siffrorna visar en dryg miljard i omsättning.

Antalet anställda har ökat kraftigt och är nu 450 personer.

– Vi fortsätter att växa i bra takt och de senaste åren har vi varit ute på högskolorna för att synas.

Förutom ingenjörer behövs operatörer och servicepersonal. Med den här storleken behövs också stödfunktioner som personalavdelning, större ekonomiavdelning, kvalitetsavdelning och IT-personal.

Men så var det frågan om mer kapacitet när den egna fabriken i princip nått kapacitetstaket.

Silex hade skrivit ett avtal med tyska Elmos om att köpa en fordonskvalificerad åttatumsfabrik i Dortmund med en äldre CMOS-process på 0,35 µm. Efter en utfasning av existerande produkter skulle den konverteras till mikromekanik, mems, genom addition av lite nya maskiner och material som inte används i CMOS-processer.

Men tyska regeringspolitiker satte sig sent omsider på tvären på grund av Silex kinesiska ägare, som har koppling till den kinesiska staten. Affären föll i november 2022.

Med samma motiv tvingades också Nexperia att ge upp köpet av en brittisk halvledarfabrik. Så att förvärva en äldre åttatumsfabrik var knappast en framkomlig väg.

Och att växa i Kina gick inte heller. Mer om det senare.

Istället vändes blickarna mot Veddesta i Järfälla och den egna bakgården. Fabriken där Silex huserar byggdes ursprungligen av ABB:s dotterbolag Hafo år 1985 för att tillverka bland annat optokomponenter och logik med höga strömmar.

Hösten 2023 förvärvade Silex hela fastigheten för 260 miljoner kronor.

Företaget använder det ena renrummet medan lasertillverkaren Coherent (fd II-VI) finns i det andra. Företagen delar en del infrastruktur som vissa gaser, kyldamm, vatten och strömförsörjning.

Kontraktstillverkaren Inissions Stockholmsfabrik huserar i en del av byggnaden och så finns en tredje hyresgäst i form av en mindre elkonsultfirma.

Lokaltidningen Mitt-i avslöjade i vintras att Silex begärt planbesked av kommunen för att bygga 37 000 kvadratmeter men det finns inget styrelsebeslut om att sätta spaden i marken.

– Självklart kommer vi att jobba vidare men det är tillstånd, bygglov och annat som ska falla på plats. Det är huvudspåret när och om vi ska vidare.

En investering på kanske tre miljarder kronor av ett börsnoterat kinesiskt bolag är en känslig fråga. Den kan potentiellt stöta på patrull hos ISP, Inspektionen för Strategiska Produkter. Dessutom finns det börsregler för hur det får kommuniceras.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

 

Efter artikelns publicering har Silex gått ut med att det blir en tolvtumsfabrik och att den ska vara i drift 2027.

 

Vid starten år 2000 i Electrum­labbet i Kista användes fyrtums­maskiner men redan två år senare, när företaget flyttade till nuvarande lokaler, satsade man på sextumsmaskiner. 2008 togs beslutet om en andra produktionslina som blev åtta tum.

– Vi var det första memsfoundryt med åtta tum, säger Edvard Kälvesten.

2016 togs beslutet att byta ut sextumsmaskinerna mot åtta­tumsmaskiner vilket tog fyra år. Resultatet blev dock inte två parallella linor utan de nya maskinerna integrerades i den befintliga- Så i praktiken är det idag en enda lina som aldrig stannar.

– Vi kör femskift. I veckorna är det dag, kväll och natt och på helgerna dag och natt.

Personalen arbetar fasta skift och fabriken är igång både julafton och midsommarafton.

– Vi närmar oss 100 procent utnyttjande.

Att bolaget såldes till Kina för tio år sedan har uppenbarligen inte varit en hämsko för affärerna.

– Vi har mycket amerikanska kunder, mycket europeiska. Det kinesiska ägandet har inte påverkat det, säger Edvard Kälvesten.

Tilläggas kan att bolaget inte har, och aldrig haft försvarskunder.

Edvard Kälvesten

– På sätt och vis blev ISP:s beslut att vi inte fick transferera teknik till Kina bra. Ihop med att vi är ett foundry, som måste vara extremt försiktiga med kundernas designer, tror jag att kunderna känner sig trygga.

ISP:s beslut överklagades visserligen, men utan framgång, och innebar att inga processer eller tekniker som utvecklats i Sverige får överföras till Kina.

De kinesiska ägarna hade redan börjat bygga en systerfabrik till Järfällafabriken när beslutet kom. Den har kostat runt tre miljarder kronor och drog igång produktionen så sent som 2022.

– Vi utbildade ingenjörer här som skulle åka över, men innan de ens hann få upp maskinerna kom beslutet.

Beijing Sai Microelectronics grundades 2008 och är börs­noterat i Shenzhen. Bolaget äger 100 procent av Silex, som på hemsidan omväxlande benämns ”Silex”, ”Selex” och ”Sellex”.

Som nämnts finns också den nya memsfabriken i Beijing, plus att företaget har en mindre verksamhet inom galliumnitrid på kisel för kraftkomponenter.

– Det är svårt att sätta upp memsfabrik, vilket är både bra och dåligt. Ska du konkurrera med Silex behöver du 140 ingenjörer med tio års erfarenhet.

Litografin är dock inte särskilt avancerad om man jämför med CMOS-processer, den går ned till 350 nm.

Under årens lopp har företaget tagit över 150 patent på både mjukvara och teknik, men kanske än viktigare är kunnandet.

– Vi har andra saker som komplicerar det hela. Strukturerna på skivorna är inte plana. Det finns hål, bumpar och andra saker, i kombination med att vi har exotiska material.

Det handlar bland annat om material som koppar, som kan förorena en känslig CMOS-process, men också substrat av piezoelektriska material och av glas. De används för att få lägre dielektricitetskonstant vilket bland annat ger bättre rf-egenskaper.

En annan skillnad mot CMOS är att tillverkningen inte följer ett enda recept. I princip varje kund vill ha sin egen version vilket kräver en helt annan flexibilitet i fabriken.

En av teknikerna som Silex utvecklat är viahål. Det kan kännas som en gammal teknik eftersom det länge används i 2,5D- och 3D-byggsätt. En viktig skillnad är att kiselskivorna i dessa fall slipats ned så att de får en tjocklek nedåt 30 µm medan Silex kör på skivor som är 500 µm tjocka.

Att viorna är viktiga hänger samman med att strukturen som ska känna acceleration, rotation, tryck eller något annat finns på ovansidan och ofta behöver kapslas in medan undersidan är slät och därmed lämpar sig för att ansluta till bäraren. Alternativet vore att trådbonda från kanten men det tar mer plats och blir dyrare.

– Vi var de första. Det är extremt svårt att göra elektriska kontakter genom skivan och få det plant så att du kan processa på framsidan.

Dessutom ställer det helt andra krav på etsprocessen att få till ett såpass djupt hål som liknar ett rör och inte en pyramid.

I den första varianten etsade man en minimal ring i wafern ned till 80 procent av tjockleken och fyllde ringen med en oxid. Sedan polerades de 20 procent bort och man fick en pelare av kisel som leder signalen. Resistansen blir typiskt 1 Ohm.

– Du kan inte köra de högsta frekvenserna och inte de högsta strömmarna.

Tekniken användes i en mikro­fon som kom i produktion år 2006.

I nästa version fylldes viahålen med metall vilket sänkte resistansen till cirka 10 milliohm men med viss strökapacitans. Den processen var klar 2015.

2021 kom den tredje generationen som även fungerar på höga strömma och höga frekvenser. För att nå dit har man varit tvungen att gå över till glassubstrat.

– Glas leder värme sämre så vi kan inte köra samma etsprocesser.

Förutom kisel och glas arbetar Silex också med piezoeletriska material, PZT.

– Vi har jobbat ihop med Ulvac, en maskinleverantör, och är bäst i världen även på det.

Rent praktiskt sputtras materialet på wafern för att skapa ett två mikrometer tjockt lager. Piezoelektriska material ändrar form när man applicerar en spänning och kan användas för mikromekaniska speglar i lidarsensorer. Fördelen jämfört med kisel är att rörelserna kan göras mycket större.

En annan tillämpning för speglarna är att switcha optiska signaler i datacenter och på sikt även att switcha inne på kretsarna.

En teknik som fortfarande är under utveckling är ­mikroleds, pyttesmå lysdioder som sitter med några mikrometers cent­rumavstånd (pitch) och som kan användas för att skapa en bildskärm i ett headset för VR eller AR. Idag används mikroprojektorer, men de är för stora och för tunga för att ge tekniken ett riktigt genomslag.

– Det är inte så många som lyckats. Vi jobbar med kunder och ligger långt fram. Vi är störst inom vårt område och ser vad som händer.

Samtidigt saknas inte konkurrens. Största konkurrenten som är ett renodlat foundry är TSMC.

– Deras IC-foundry är något av en förebild förebild men jag skulle säga att det bara är de riktigt stora volymerna de är intresserade av.

Kapslingen görs ofta genom att bonda en annan kiselskiva på ovansidan där man etsat urtag för sensorerna eller skapat andra strukturer som behövs. Skivorna sågas upp, avsynas och testas innan de lämnar huset.

– Vi levererar bara fungerande kretsar, som kapslas på andra håll i världen.

För vissa kunder monteras memskretsarna på färdigprocessade skivor med analoga och digitala funktioner vilket resulterar i en produkt som är lätt att integrera i ett större system.

I Järfälla tillverkas alla typer av mikromekaniska komponenter. Det är mikrofoner till mobiltelefoner, gyron och accelerometrar till fordonsindustrin, lab-på-ett-chip för DNA-analys, mikrospeglar – och den trycksensor som Edvard Kälvesten designade 1992 åt medicinteknikbilager Radi Medical som exjobb. Bolaget är sedan länge uppköpt och verksamheten finns numera i Costa Rica, men trycksensorn är densamma.

– Vi gör någon miljon per år.

Andra produkter är mikronålar för medicinska tillämpningar. De kan mäta och injicera genom huden.

Ett område som varit lovande under väldigt många år men som till slut nått marknaden är rf-produkter. Typiskt används glas för att få låg dielektricitetskonstant och därmed låga förluster.

En kommande produkt är mikromekaniska högtalare till mobiler. De baseras på piezoelektriska material för att få stora utslag och därmed flytta tillräckligt mycket luft för att ljudvolymen ska bli tillräcklig.

– Från att vi börjat jobba med en kund tar det tyåiskt ett eller två år som snabbast men för medicinska produkter är det ­snarare sju år.

Det hänger samman med att produkterna ska kvalificeras i olika led inklusive förserier innan de till slut rullas ut kommersiellt.