Couverture ElectroniqueS n°127

Le spécialiste de la fabrication de circuits intégrés III-V entend se positionner sur le marché des puces pour les stations de base 5G, à 28 GHz et au-delà. Pour ce faire, le francilien dispose d'un atout de choix: son unité de production sur tranches de six pouces, unique en Europe, inaugurée à Limeil-Brévannes en septembre dernier. FABIEN ROBERT, CEO d'Ommic Pour la 5G, toutes nos “ pucesenGaN seront réalisées sur notre ligne six pouces. Dans l'hypothèse où le volume annuel serait supérieur à 3000 tranches, nous serions amenés à ouvrir une seconde ligne de production dédiée. L 'exploitation des ondes millimétriques du spectre hertzien entend répondre aux besoins de bande passante exprimés par la 5G. Seulement, à des fréquences situées aux alentours de 28 ou 39 GHz, voire au-delà, les technologies de semi-conducteurs purement silicium ne sont plus adaptées pour satisfaire aux contraintes de puissance, de gain, de rendement, de bruit… Une aubaine pour Ommic, l'un des leaders européens de la fabrication de circuits intégrés III-V (GaAs, GaN) pour les applications télécoms et spatiales. Et pour se positionner favorablement sur le marché des puces pour les antennes-relais 5G dans les bandes millimétriques (les bandes sub-6 GHz n'étant pas ici d'actualité), la société s'est dotée de moyens à la hauteur de ses futures ambitions. Avec le soutien de Bpifrance et de plusieurs autres partenaires financiers (BNP, Banque Populaire, Financière Victoire), une levée de fonds de 12 millions d'euros a été finalisée en juin 2016. Ce qui a permis à Ommic de construire, sur son site de Limeil-Brévannes (Val-de-Marne), une ligne de production de semi-conducteurs GaN et GaAs sur des tranches de diamètre six pouces (150 mm). Une première en Europe. Une capacité de production quadruplée Cette unité, officiellement inaugurée le 26 septembre dernier, permettra au francilien de quadrupler sa capacité annuelle de production, ses puces étant jusqu'à présent réalisées sur des wafers de trois pouces. Au fil des ans, différents procédés seront qualifiés dans l'unité six pouces flambant neuve de Limeil-Brévannes. Ainsi, le procédé GaAs ED02AH va entrer en phase de production en mars 2018. Celui-ci rend possible l'association de transistors à enrichissement et à appauvrissement (à déplétion), pour édifier des MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit ou circuit intégré monolithique hyperfréquence) à signaux mixtes. Ommic met à profit cette particularité pour concevoir des circuits à haut niveau d'intégration, prenant en charge les fonctions de contrôle des radars à balayage. Ensuite, le procédé GaN sur silicium (GaN/Si) 100nm D01GH sera qualifié afin, à l'horizon 2019, de répondre à la demande croissante émanant des fournisseurs de stations de base 5G. En la circonstance, Ommic est partenaire du belge EpiGaN pour l'élaboration des tranches épitaxiées (epiwafer) et travaille de concert avec les principaux équipementiers. Parmi lesquels figure le chinois Huawei qui, au niveau de la R&D, est bien implanté sur notre continent (en France, notamment). Ommic est déjà à même de fournir des circuits en GaN/Si réalisés sur sa ligne de trois pouces, mais uniquement dans le cadre de pré-séries (de l'ordre de 500 à 1000 puces) pour évaluation. Le passage à des tranches de six pouces permettra non seulement de booster sa capacité de production, mais aussi de tirer les prix vers le bas. À l'occasion du dernier symposium IMS et, plus récemment, lors de l'European Microwave Week ( voir page 48 ), Ommic a présenté une puce en GaN/Si 100nm réunissant un amplificateur de puissance (PA) de 4W, un amplificateur faible bruit (LNA) et un commutateur (SPDT). Ce frontal offre une couverture spectrale suffisamment large (26 à 34GHz) pour fonctionner dans les bandes de fréquence aux alentours de 28GHz, qui seront finalement retenues pour la 5G (le verdict est attendu fin 2018). « La crainte des industriels était liée à l'utilisation d'un substrat en silicium et non en carbure de silicium. Avec notre puce, nous avons montré qu'en termes de puissance, de bruit et de perte d'insertion dans le commutateur, notre technologie GaN/Si garantissait d'excellents résultats », se félicite Fabien Robert, le CEO d'Ommic. Pour l'heure, le seul véritable concurrent de la société est l'américain Qorvo qui, lors d'une conférence, a également dévoilé un frontal à 28GHz, en GaN/SiC, offrant des fonctions similaires, mais moins performant au niveau du facteur de bruit du LNA. Or, si le GaN est bien connu pour la densité de puissance qu'il procure, le procédé GaN/Si d'Ommic se révèle aussi intéressant pour réaliser des LNA robustes, dont le facteur de bruit est équivalent à celui obtenu avec de l'arséniure de gallium. Remarquée lors de la dernière édition de la manifestation EuMW, cette puce PA/LNA/SPDT en GaN/Si 100nm d'Ommic offre une couverture spectrale suffisamment large pour fonctionner dans les bandes 5G aux alentours de 28GHz. Une production annuelle de 3000 tranches Considérant que près de 90 % des produits qu'elle fabrique aujourd'hui le sont à la demande, adresser le marché des stations de base 5G constitue pour Ommic un nouvel axe pour accélérer son développement. Ses derniers équipements devraient lui permettre de changer de dimension, pour viser un chiffre d'affaires excédant 100 millions d'euros dès 2020 (14,5 millions d'euros en 2016). « Les volumes espérés pour la 5G sont gigantesques. Avec les architectures Massive MIMO, il faut compter environ 200 puces par station de base. Si vous prenez simplement le marché chinois et ses quelque 5 millions de stations, vous arrivez au chiffre impressionnant d' 1 milliard de puces », analyse Fabien Robert. Compte tenu de la demande à venir, l'entreprise de 105 personnes entend renforcer ses équipes de production. Si aujourd'hui deux équipes travaillent en alternance, ce chiffre sera porté à trois, voire jusqu'à cinq, si nécessaire. Mais la société envisage également un plan d'investissement de l'ordre de 30 millions d'euros. « Dans l'hypothèse où la production annuelle serait supérieure à 3 000 tranches, ce qui sera vraisemblablement le cas, nous serions amenés à ouvrir une seconde ligne de production, également à Limeil-Brévannes. Celle-ci serait alors exclusivement dédiée à la 5G », révèle Fabien Robert. La ligne de production six pouces initiale servirait alors les clients d'Ommic œuvrant dans des secteurs autres que la 5G. Pour ce qui est de la ligne de trois pouces actuelle, elle devrait être conservée encore 7 ou 8 ans, dans la mesure où les procédés mis en œuvre sont qualifiés pour le secteur spatial. Or, l'on sait que dans ce domaine, requalifier les procédés et les méthodes consomme beaucoup de temps.

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