L'azienda di semiconduttori di un altro mondo: la storia di Siliconix, parte 5

Frances e Bill Hugle fondarono il produttore di apparecchiature per semiconduttori Hugle Industries nel 1966. Avevano deciso di utilizzare le conoscenze accumulate nell'industria dei semiconduttori, iniziando con Westinghouse negli anni '50 e estendendosi fino alla fondazione di Siliconix nel 1962 e Stewart-Warner Microcircuits nel 1963, per fornire consulenza ad altre aziende di semiconduttori e per costruire apparecchiature per la produzione di semiconduttori. Allora, la produzione di semiconduttori era così nuova che non esisteva un ecosistema di apparecchiature a cui attingere. Grandi produttori di semiconduttori, tra cui Bell Labs e Western Electric, Fairchild Semiconductor, IBM, Motorola e Texas Instruments, avevano tutti sviluppato risorse interne per lo sviluppo di linee di lavorazione dei semiconduttori e la fabbricazione delle apparecchiature necessarie.

Tuttavia, alla fine degli anni ’60, la situazione stava cambiando rapidamente. Nuove startup di semiconduttori stavano nascendo in tutta la Silicon Valley, e queste aziende erano troppo piccole per costruire le proprie apparecchiature di produzione. Avevano bisogno di attrezzature standardizzate e di aiuto per impostare le linee di produzione. Avevano bisogno di un ecosistema. Gli Hugle scoprirono che la loro esperienza era molto richiesta.

Come al solito, Bill Hugle si occupò degli aspetti commerciali della nuova società e Frances Hugle progettò l'attrezzatura. Nel giugno del 1966, lo stesso anno in cui fu fondata la Hugle Industries, la società annunciò il suo reattore epitassiale HIER, che faceva crescere contemporaneamente strati di semiconduttori su ben 25 wafer da 1 pollice. L'epitassia è una fase di processo essenziale per molti tipi di processi di semiconduttori, compreso il processo per realizzare strutture MOS con gate in silicio. Uno dei brevetti di Frances Hugle risalenti ai suoi giorni alla Siliconix riguardava la crescita epitassiale nella produzione di transistor. Secondo una storia orale registrata dal fondatore di Applied Materials Mike McNeilly per il Computer History Museum, a quel punto solo Hugle Industries ed Echo Labs del New Jersey erano nel settore della produzione di semiconduttori.

Sempre nel 1966, Frances Hugle sviluppò e in seguito brevettò l'idea per cui forse è più famosa: l'imballaggio TAB (nastro automatizzato per l'incollaggio). Prima del confezionamento dei TAB, i produttori di circuiti integrati collegavano il die del semiconduttore al telaio conduttore e ai pin del circuito integrato utilizzando fili d'oro legati manualmente. Questo processo manuale era soggetto a difetti di fabbricazione. Alla fine sarebbero stati inventati leganti automatici a guida visiva per aggirare il fattore umano, ma il confezionamento TAB era ancora più efficiente.

L'idea di Francis Hugle era quella di sostituire i fili d'oro con telai di piombo metallici incisi chimicamente attaccati a una striscia continua di pellicola di plastica (inizialmente Mylar ma alla fine Kapton). Questi telai conduttori metallici avrebbero sollevato protuberanze sulle punte in modo che l'intero telaio conduttore potesse essere collegato al chip semiconduttore con un'operazione rapida e automatizzata che eliminasse i fattori umani associati al collegamento dei cavi e riducesse notevolmente i costi di imballaggio. Questa innovazione fu l'inizio dell'interconnessione flip-chip e fu un'importante innovazione nel packaging dei semiconduttori che divenne ampiamente utilizzata.

Nel 1968, Hugle Industries pubblicava annunci a tutta pagina su riviste come Electronics ed Electronic Design. Questi annunci contenevano un lungo elenco di apparecchiature per la produzione di semiconduttori disponibili, tra cui:

Reattore epitassiale HIER di Hugle Industries come pubblicizzato nel 1968. Credito immagine: Hugle Industries

Sfortunatamente Frances Hugle morì il 24 maggio 1968 all'età di 40 anni dopo una malattia durata sei mesi. Bill Hugle e Hugle Industries hanno resistito. Nel 1969, in Giappone venne fondata una filiale della Hugle Industries chiamata Hugle Electronics, che continua ad operare ancora oggi.

Nel 1970, Bill Hugle ritenne che i produttori di apparecchiature per semiconduttori non ricevessero abbastanza attenzione dalle grandi fiere dell'elettronica come Wescon, Nepcon e la conferenza IEEE Electro di New York. I fornitori di apparecchiature per semiconduttori hanno trovato i loro stand fieristici schiacciati tra rappresentanti di società non collegate, e il traffico degli stand verso questi fornitori di apparecchiature per semiconduttori ha sofferto. Di conseguenza, Bill Hugle e Fred Kulicke del fornitore di apparecchiature Kulicke e Soffa hanno deciso di avviare un'associazione di categoria appositamente per supportare il crescente ecosistema di apparecchiature per la produzione di semiconduttori. Chiamarono l'organizzazione che fondarono Semiconductor Equipment and Materials Institute, o SEMI. Hanno anche creato una fiera dedicata ai fornitori di apparecchiature per semiconduttori e l'hanno chiamata SEMICON. Sia l'organizzazione SEMI che la fiera SEMICON sono cresciute da allora ed entrambe continuano ad operare oggi.