Wenn 6.500 Mikrofone auf eine Untertasse passen

Mikrosysteme sind allgegenwärtig – in aktuellen Smartphones arbeiten zum Beispiel mehr als zehn verschiedene Mikrosysteme, darunter Mikrofone, Gyroskope, Lautsprecher oder Beschleunigungssensoren. Die microfab Service GmbH ist eine der weltweit wenigen unabhängigen Herstellerinnen von diesen hochkomplexen Bauteilen – und will jetzt das Geschäft weiter ausbauen.

Nur wenige Unternehmen weltweit beherrschen die Fertigung von Mikrosystemen – die Bremer microfab Service GmbH gehört dazu. Als spezialisierter Dienstleister produziert das Unternehmen Prototypen, Kleinserien und Systeme in Millionenauflage. Dank einer Förderung des Landes Bremen erweitert es nun seine Kompetenzen.

Im Gegensatz zu Mikroprozessoren, die Geräte wie unsere Smartphones steuern und die elektronischen Schaltungen und Berechnungen ermöglichen, stehen Mikrosysteme für mechanische Technik im Mikro- bis Nanometerbereich. Klappen, Düsen, Membrane – Bauteile, die sich bewegen können. Die Dimensionen sind winzig: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von etwa 50 Mikrometern, Mikrosysteme können um ein Vielfaches kleiner sein.
Ob in Smartphones oder die Automobil- und Medizintechnik – sogenannte MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken.

Mikrosysteme weltweit gefragt

MEMS entstehen auf sogenannten Wafern – dünnen Siliziumscheiben, die in der Chipindustrie in üblichen Größen von fünf bis 30 Zentimetern im Durchmesser gibt. „Auf einem 150-Millimeter-Wafer – so groß wie eine Untertasse – bringen wir 6.500 Mikrofone und mehr unter“, erklärt Thomas Stärz, Geschäftsführer der Bremer microfab Service GmbH, der das Unternehmen zusammen mit Jörn Koblitz führt.

Das Unternehmen hat sich auf die Fertigung von MEMS spezialisiert und produziert sowohl Prototypen, Kleinserien als auch mittelgroße Auflagen. Bei letzten geht es um mehrere Millionen Stück – beeindruckende Zahlen, aber kein Vergleich zu den Produktionsmengen der asiatischen Platzhirsche. „Systeme fürs Smartphone werden in Auflagen von Hunderten Millionen bis zu Milliarden gefertigt. Unsere Stärken liegen eher im Detailwissen und in Spezialaufträgen, nicht in der Massenproduktion“, betont Stärz.

Unabhängiger Mikrosystemtechnik-Dienstleister

Während große Smartphone-Hersteller oft eigene Mikrosystemfabriken betreiben, lohnt sich das für „kleinere“ Produktionsmengen – selbst für globale Konzerne – nicht. Viele dieser Unternehmen wenden sich deshalb an die Bremer microfab Service, um ihre Aufträge hier umzusetzen.
Diese sind vielseitig: Sie reichen von der reinen Fertigung über das Design bis hin zur Entwicklung neuer Produkte. „Wir beherrschen etwa 10.000 verschiedene Fertigungsprozesse, die wir kombinieren können, um innovative Bauteile herzustellen. Dieses Know-how und unsere Flexibilität als kleineres Unternehmen mit rund zwei Dutzend Angestellten schätzen unsere Kundinnen und Kunden besonders“, erklärt Geschäftsführer Thomas Stärz.

Und die kommen aus allen Branchen. Während Namen Geheimsache sind, kann der Bremer Unternehmenschef etwas anderes preisgeben: In zwei von drei Beatmungsgeräten, die in der Corona-Krise für den Weltmarkt produziert wurden, ist Bremer Mikrosystemtechnik an Bord.

Unabhängige, kleinere Foundrys – so der Fachbegriff für Mikrosystem-/Chip-Fabriken – gibt es weltweit nur wenige, in Europa etwa nur ein bis zwei weitere. Viele bieten zudem Produkte aus Eigenentwicklung am Markt an. Das macht microfab nicht, um nicht in Konkurrenz zur eigenen Kundschaft zu treten: „Man schätzt unsere Kompetenz, Vertraulichkeit und unser Geschäftsmodell, das sichert uns Aufträge.“

Fachkräfte in der Mikrosystemfertigung finden sich in Bremen

Bis zu 20.000 Wafer bearbeitet das Unternehmen jährlich in drei Reinräumen: Zwei an der Universität Bremen, ein anderer in direkter Nähe im neuen „NEOS“-Gebäudekomplex im Bremer Technologiepark. Da die Mikrosystemtechnik sehr anfällig gegenüber Staub ist, sind Reinräume mit entsprechenden Luftschleusen Pflicht.

Während die reine Fertigung eines Auftrags nur wenige Tage bis Wochen dauert, kann die Entwicklung eines neuen Produktes in Zusammenarbeit mit den jeweiligen Kundinnen und Kunden Jahre benötigen. Denn die Mikrosysteme sind extrem komplex, es braucht Fachpersonal im Bereich Materialwissenschaften, Physik, Chemie, Maschinenbau und Mikrotechnologie, um alle Ebenen eines Auftrags ganz zu durchdringen.

„Wir bilden unsere Fachkräfte selbst aus. Nach dem Studium dauert es über ein Jahr, bis Absolventinnen und Absolventen vollständig eingearbeitet sind. Umso mehr freut es uns, dass unsere Fluktuation sehr gering ist. Bremen bietet ein ideales Umfeld, um qualifizierte Mitarbeitende langfristig zu binden“, erklärt Stärz. Die eigene Ausbildung von Mikrotechnologen und die enge Zusammenarbeit mit Bremer Hochschulinstituten wie dem IMSAS (Institut für Mikrosensoren, -aktoren und -systeme) sorgt zudem für einen stetigen Nachschub an qualifizierten Fachkräften.

Investitionen in Technologie – unterstützt durch die BAB

Um im globalen Wettbewerb bestehen zu können, investiert microfab nicht nur in Wissen, sondern auch in modernste Maschinen. Denn Geräte, welche die dünnen Silizium-Wafer bearbeiten können, entwickeln sich stetig fort und sind vor allem eins: teuer.

Aus diesem Grund arbeitet Stärz mit der BAB – die Förderbank für Bremen und Bremerhaven bei Investitionsvorhaben zusammen. Aus GRW-Investitionsfördermitteln erhielt das Unternehmen bereits zwei zinsverbilligte Darlehen beziehungsweise Zuschussförderungen: Einmal 2021 für den Aufbau des neuen Reinraums im „NEOS“-Gebäude mitsamt neuen Maschinen und einmal 2023 für den Kauf eines Laserdirektschreibers – einer Anlage, mit der Microfab künftig Prototypen noch schneller fertigen kann. Mehr als 1,5 Millionen Euro flossen in diese Investitionen.

„Ohne die BAB hätten wir diese Projekte nicht stemmen können. Die enge Zusammenarbeit mit den Berater:innen und die hohe Fachkenntnis haben es uns leicht gemacht, die Anträge zu stellen und schnell bewilligt zu bekommen“, freut sich Stärz.

Das GRW-Programm unterstützt insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen dabei, sich anzusiedeln, zu erweitern oder zu modernisieren. Gefördert werden Investitionen in bauliche Maßnahmen, die Anschaffung von Maschinen, Betriebs- und Geschäftsausstattung sowie IT und Software. So stärkt es nicht nur die Unternehmen selbst, sondern sichert langfristig Arbeitsplätze und fördert die wirtschaftliche Entwicklung in Bremen.

Haben Sie Interesse an einer Investitionsförderung für die gewerbliche Wirtschaft? Dann melden Sie sich bei Stephan Limberg: stephan.limberg@bab-bremen.de