Proeffabriek op High Tech Campus moet leiden tot snelle opschaling van productie chips
Heeft Brainport toekomst? Ja, als SMART Photonics erin slaagt om de productie van fotonische chips commercieel interessant te maken. Voor dat doel wordt momenteel een proeffabriek gebouwd op de High Tech Campus Eindhoven. Zoals Philips dat vroeger ook deed op eigen terrein. Daarnaast is er een ecosysteem dat in potentie net zo waardevol kan worden als de toeleveringsketen van ASML. Voorwaarde voor het slagen van de ‘scale-up’ is dat zowel overheid als bedrijfsleven blijven investeren in de ontwikkeling van de chips. Ceo Eelko Brinkhoff van PhotonDelta is optimistisch over de (internationale) kansen. Fotonische chips zijn hot.
Tekst: Hans Matheeuwsen | Foto’s: René Manders/DCI Media
Welkom in de wereld van ingewikkelde systemen en duizelingwekkende cijfers. Het is de achterkant van de ontwikkelingen, groei en voorspoed in de Brainportregio. De voorkant bestaat uit de zichtbare en tastbare bouw van hoogwaardige tech-fabrieken op de daarvoor bestemde campussen: die van ASML in Veldhoven en straks op ’BIC Noord’ in Eindhoven, de realisatie van de Brainport Industries Campus Cluster 2 aan de zuidelijke kant van de Oirschotsedijk en de uitbreiding van de High Tech Campus langs de A2. Het betreft honderdduizenden vierkante meters in de komende jaren en investeringen van miljarden euro’s.
Door de stormachtige ontwikkeling van kunstmatige intelligentie (AI) onder invloed van het gebruik door de Big Five (Google, Meta, Apple, Amazon en Microsoft) boomt de high tech-(maak)industrie in de wereld. En het gaat hard, héél hard. Het is rekken en erbij blijven. Brinkhoff noemt als voorbeeld de ‘traditionele’ semicon-industrie, waarin de Veldhovense chipmachinebouwer ASML actief is. De wereldwijde omzet (met de Verenigde Staten en Azië voorop) zou in 2030 1.000 miljard euro (!!) zijn. Maar dit jaar al gaat deze naar 1.300 miljard. Brinkhoff: „De groei van datacenters gaat zo snel dat we het plan voor een grote fotonische chipfabriek in het rapport van Wennink (‘De route naar toekomstige welvaart’ van voormalig ASML-ceo Peter Wennink – red.), dat alweer driekwart jaar oud is, versneld moeten gaan uitvoeren.
Chips met een veel hogere snelheid en meer bandbreedte voor data en een veel lager energieverbruik’
Wat we nodig hebben is lef en geld. En de durf om in fotonische chip-technologie te investeren. Het gaat om 1,875 miljard waarvan vijftig procent publiek en vijftig procent privaat geld. Ik denk dat we in staat zijn om met minder publiek en meer privaat geld de opschaling van de productie van fotonische chips in Nederland te verwezenlijken. Maar zonder publieke ondersteuning is het niet mogelijk. Allereerst voor de juiste randvoorwaarden, zoals ruimte, infrastructuur, vergunningen, energie, water en talent. Daarnaast als aanjager van deze investering met publiek geld in de vorm van subsidies of overheidsfondsen om daarmee privaat kapitaal te mobiliseren. Andere landen in Europa lokken bedrijven met veel publiek geld. De vraag is of Nederland durft te investeren.”
Onlangs riep Eindhovens burgemeester Jeroen Dijsselbloem, tevens voorzitter van de Stichting Bainport, het kabinet-Jetten op om twee miljard euro te investeren in een nieuwe fabriek voor de productie van fotonische chips. „Als we onze voorloperspositie in fotonische chip-technologie willen behouden, moet er over twee jaar geld zijn om een nieuwe fabriek te bouwen die tien keer zo groot is als de proeffabriek in Eindhoven. Twee miljard lijkt veel geld, maar dat is het niet. Kijk naar chipproducent Nvidia. Die investeert vier miljard euro in fotonicabedrijven en betaalt dat zelf. We moeten in Europa en in Nederland dus aan de slag”, zei hij in de Telegraaf-podcast ‘Kwestie van centen’.
Sleutelrol
Het is de wereld van Brinkhoff in een notendop. Laten we vooraan beginnen. SMART Photonics is een zogenoemde startup van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e). Nederland – en de Brainportregio in het bijzonder – is internationaal koploper bij de ontwikkeling van fotonische of optische computerchips. Dat zijn chips die niet met elektronische signalen werken, maar met licht (fotonen). Chips met een veel hogere snelheid en meer bandbreedte voor data en een veel lager energieverbruik. Cruciaal voor sneller internet, efficiëntere datacentra, voor nieuwe toepassingen in onder andere de gezondheidszorg en autonome mobiliteit.
Philips werkte al vanaf de jaren zeventig aan toepassingen van optische techniek op het terrein van telecomverkeer via glasvezels en het opslaan van data op cd en dvd. In het kielzog van Philips bouwde de TU/e een sterke positie op. De universiteit speelde rond de eeuwwisseling een sleutelrol, onder andere via het penvoerderschap van de prestigieuze Cobra-onderzoeksschool (Communication Technology: Basic Research and Applications). Die positie werd in 2000 nog eens versterkt toen de Delftse onderzoeksgroep van Meint Smit overstapte naar de TU/e. „Onze wetenschappelijke kennis en de bedrijven die daaruit zijn voortgekomen, hebben gezorgd voor een wereldwijde voorsprong”, zei Smit bij zijn afscheid in 2018. Er was in de tussentijd veel gebeurd. Startups als SMART Photonics, Effect Photonic en Bright Photonics zagen het levenslicht. De TU/e stichtte een nieuw instituut, het Center for Integrated Photonics Eindhoven.
Vooruitgang in het bouwen van een nieuwe industrie gebeurt zelden in dramatische sprongen’
Financiering
In 2018 ontstond ook de Stichting PhotonDelta, een publiek-private samenwerking om de overgang van laboratorium naar fabriek en markt mee vorm te geven. In totaal 25 overheidsinstellingen, bedrijven en kennisinstituten ondertekenden het startconvenant. De Stichting Brainport was een van de ondertekenaars. PhotonDelta vestigde zich op de High Tech Campus. De samenwerking beperkte zich niet tot Zuidoost-Brabant. De provincies Brabant, Overijssel, Gelderland en verschillende regio’s deden mee. Voor PhotonDelta in haar rol als groeiversneller is het kunnen financieren van bedrijven en innovatieprojecten een centraal thema.
Om de toepassing van ontwikkelde fotonicatechnologieën in producten te stimuleren, startten de universiteiten van Eindhoven en Twente, TNO en PhotonDelta in 2021 op de High Tech Campus het Photonic Integration Technology Center (PITC). Tegelijkertijd kwam er geld beschikbaar. PhotonDelta haalde in 2022 1,1 miljard aan publieke en private investeringen binnen. Een half miljard daarvan was afkomstig uit het Nationaal Groeifonds. Het geld was bedoeld voor investeringen in bedrijven, onderzoeksfaciliteiten en opleidingen. Nu wordt dan eindelijk een proeffabriek gebouwd. TNO, de High Tech Campus, de Europese Unie, het ministerie van Economische Zaken, het ministerie van Defensie en PhotonDelta zorgen voor de financiering. ASML levert lithomachines om het productieproces van fotonische chips te verfijnen. Met de pilotline – de opening is voorzien in 2027 – wordt een volgende stap naar de massaproductie én commerciële doorbraak van fotonische chips gezet.
Langere adem
Algemeen bestuurder Brinkhoff zelf stapte tweeëneenhalf jaar geleden over van de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM) naar PhotonDelta. Het bestuur bestaat verder uit financieel directeur Laurens Weers. Er is ook een Chief Technology Officer actief binnen de organisatie. Zelf is Brinkhoff geen techneut, zegt hij. De massaproductie van fotonische chips zal toch iets zijn van de langere adem, weet hij wel. Hij noemt een termijn van vijf jaar. SMART Photonics produceert nu op een wafer van vier inch. Een wafer is een flinterdunne, ronde schijf van silicium. SMART produceert op Indium Phosphide. Er worden ook fotonische chips gemaakt op silicium, dit noemen ze dan silicon photonics.
Vier inch is niet genoeg om internationaal concurrerend te zijn. Om een hoger volume te halen en de kosten te verlagen is het nodig om naar 6 inch te kunnen schalen. Dit gaat niet vanzelf omdat Indium Phosphide een behoorlijk kwetsbaar (breekbaar) materiaal is. Dat vraagt een ontwikkeling bij Smart en haar leveranciers van de materialen. Over het algemeen wordt een machine van ASML aangepast op 4 of 6 inch productie van wafers. Vaak door de bedrijven zelf. ASML heeft hier (nog) geen actief beleid op.
Het succes van SMART Photonics gaat afhangen van drie kernwaarden binnen de industrie, legt Brinkhoff uit: „Zijn de producten reliable, availlable, servicable? Reliable, dat zijn we aan het bewijzen. Available betekent snelle opschaling van de productie. En servicable is hoe toepasbaar de chip is: waar plaats je de chip en is deze gemakkelijk te vervangen. Dat is een deel van de puzzel waaraan nu wordt gewerkt. We hebben iets unieks in handen dat we het liefst hier produceren, met behoud van het regionale ecosysteem, de bedrijven die betrokken zijn bij de ontwikkeling en productie van de fotonische chip.”
Verzilveren
De tijd van pionieren binnen de regionale fotonica is in elk geval voorbij, aldus Brinkhoff. Na jaren van bouwen aan fundamentele technologie, onderzoeksnetwerken, de infrastructuur (productiemogelijkheden en packaging van de chips) en industriële samenwerking staat de Nederlandse fotonische chip-industrie volgens hem op een kantelpunt. De technologie werkt, het ecosysteem staat, de internationale belangstelling groeit. Nu moet blijken of Europa, en Nederland in het bijzonder, erin slaagt die technologische voorsprong ook economisch te verzilveren.
Dat is de centrale boodschap uit het jaarverslag 2025 van PhotonDelta. De analyse van bestuursleden Eelko Brinkhoff en Laurens Weers daarin leest als een combinatie van terugblik, waarschuwing en een oproep tot versnelling. ‘Vooruitgang in het bouwen van een nieuwe industrie gebeurt zelden in dramatische sprongen’, schrijven Brinkhoff en Weers. ‘Vaker lijkt het op een gestage beklimming van een berg’.
Regionale techreuzen als ASML, NXP en Philips hebben mee hebben geïnvesteerd in fotonica, nu is het wachten op de eerste grote opdrachten voor de productie. „ We hebben een kans om op het gebied van fotonische chips de productie in Europa te houden en verder te laten groeien. Anders als bij de productie van de microchip waarvan de productie nog nauwelijks in Europa plaatsvindt. De hele waardeketen is aanwezig en de basisvoorwaarden zijn goed. Ik ben een optimist. Ik zie de toekomst van Nederland en Brainport positief in.”
Met dank aan:
de Stichting Historie der Techniek en IO+
