A empresa de semicondutores de outro mundo: a história da Siliconix, parte 5

Frances e Bill Hugle fundaram a fabricante de equipamentos de semicondutores Hugle Industries em 1966. Eles decidiram usar o conhecimento que acumularam na indústria de semicondutores, começando com a Westinghouse na década de 1950 e estendendo-se até a fundação da Siliconix em 1962 e da Stewart-Warner Microcircuits. em 1963, para prestar consultoria a outras empresas de semicondutores e construir equipamentos de fabricação de semicondutores. Naquela época, a fabricação de semicondutores era tão nova que não havia nenhum ecossistema de equipamentos ao qual recorrer. Grandes fabricantes de semicondutores, incluindo Bell Labs e Western Electric, Fairchild Semiconductor, IBM, Motorola e Texas Instruments, desenvolveram recursos internos para desenvolver linhas de processamento de semicondutores e fabricar os equipamentos necessários.

No entanto, no final da década de 1960, essa situação estava mudando rapidamente. Novas startups de semicondutores estavam surgindo em todo o Vale do Silício, e essas empresas eram pequenas demais para construir seus próprios equipamentos de fabricação. Eles precisavam de equipamentos prontos para uso e de ajuda para configurar suas linhas de produção. Eles precisavam de um ecossistema. Os Hugles descobriram que sua experiência era muito procurada.

Como sempre, Bill Hugle cuidou dos aspectos comerciais da nova empresa e Frances Hugle projetou o equipamento. Em junho de 1966, mesmo ano em que a Hugle Industries foi fundada, a empresa anunciou seu reator epitaxial HIER, que crescia camadas semicondutoras em até 25 wafers de 1 polegada ao mesmo tempo. A epitaxia é uma etapa essencial do processo para muitos tipos de processos de semicondutores, incluindo o processo de fabricação de estruturas MOS com porta de silício. Uma das patentes de Frances Hugle de seus dias na Siliconix tratava do crescimento epitaxial na fabricação de transistores. De acordo com uma história oral registrada pelo fundador da Applied Materials, Mike McNeilly, para o Computer History Museum, apenas a Hugle Industries e a Echo Labs de Nova Jersey estavam no negócio de fabricação de semicondutores neste momento.

Também em 1966, Frances Hugle desenvolveu e mais tarde patenteou a ideia pela qual ela é talvez mais famosa: embalagem TAB (fita automatizada). Antes da embalagem do TAB, os fabricantes de IC conectavam sua matriz semicondutora à estrutura de chumbo e aos pinos do IC usando fios de ouro ligados manualmente. Este processo manual estava sujeito a defeitos de fabricação. Os prendedores automáticos de fios guiados pela visão acabariam sendo inventados para contornar o fator humano, mas a embalagem TAB era ainda mais eficiente.

A ideia de Francis Hugle era substituir os fios de ouro por armações de chumbo de metal quimicamente gravadas presas a uma tira contínua de filme plástico (inicialmente Mylar, mas eventualmente Kapton). Essas estruturas de chumbo de metal teriam saliências nas pontas, de modo que toda a estrutura de chumbo pudesse ser ligada ao chip semicondutor com uma operação rápida e automatizada que eliminasse os fatores humanos associados à ligação dos fios e reduzisse bastante os custos de embalagem. Esta inovação foi o início da interconexão flip-chip e foi uma grande inovação em embalagens de semicondutores que se tornou amplamente utilizada.

Em 1968, a Hugle Industries publicava anúncios de página inteira em revistas como Electronics e Electronic Design. Esses anúncios continham uma longa lista de equipamentos de fabricação de semicondutores disponíveis, incluindo:

Reator Epitaxial HIER da Hugle Industries conforme anunciado em 1968. Crédito da imagem: Hugle Industries

Infelizmente, Frances Hugle faleceu em 24 de maio de 1968, aos 40 anos, após uma doença de seis meses. Bill Hugle e Hugle Industries resistiram. Em 1969, uma ramificação da Hugle Industries chamada Hugle Electronics começou a funcionar no Japão e continua a operar até hoje.

Em 1970, Bill Hugle sentiu que os fabricantes de equipamentos semicondutores não estavam recebendo atenção suficiente das grandes feiras de eletrônicos, como Wescon, Nepcon e a conferência IEEE Electro em Nova York. Os fornecedores de equipamentos de semicondutores encontraram seus estandes em feiras comerciais espremidos entre representantes de empresas não relacionadas, e o tráfego de estandes para esses fornecedores de equipamentos de semicondutores foi prejudicado. Consequentemente, Bill Hugle e Fred Kulicke, do fornecedor de equipamentos Kulicke e Soffa, decidiram iniciar uma associação comercial especificamente para apoiar o crescente ecossistema de equipamentos de fabricação de semicondutores. Eles chamaram a organização que fundaram de Instituto de Equipamentos e Materiais Semicondutores, ou SEMI. Eles também criaram uma feira dedicada aos fornecedores de equipamentos semicondutores e a chamaram de SEMICON. Tanto a organização SEMI quanto a feira SEMICON cresceram desde então e ambas continuam operando até hoje.