PHOTON DELTA Het fotonische ecosysteem in en rondom Eindhoven
3 PHOTON DELTA Het fotonische ecosysteem in en rondom Eindhoven Erik Teunissen Joost Krebbekx Amir Sabirovic Bart Verbeek (Barnel) Loke Tegelberg (IFEW) Oktober 2014 In opdracht van en met:
4
5 Inhoud Management samenvatting... 7 1. Potentie van Photon Delta... 15 1.1 De sterke eigenschappen van geïntegreerde fotonica...15 1.2 Photon Delta ecosysteem...16 1.3 De kansen in de markt...18 1.4 Van kansrijk in 2014 naar wereldfaam in 2020 vanuit de eigen kracht!...20 1.5 Fotonica is een groeimarkt...23 1.6 Doelstellingen...24 1.7 Applicaties jagen het ecosysteem aan...26 1.8 Spelers binnen Photon Delta...29 1.9 Wereldwijd onderscheidend vermogen...31 2. Groeiplan: de volgende stappen!... 33 2.1 Waar staan we...33 2.2 Wat zijn de volgende stappen...34 2.3 Werkgroep: Verbinden...35 2.4 Werkgroep: Versnellen...39 2.5 Werkgroep: Verdiepen...40 2.6 Werkgroep: Versterken...42 2.7 Hoofdplanning van de thema s...44 4. Financiering... 59 4.1 Financiering van de organisatie en het programma...59 4.2 Financiering van de organisatie...59 4.3 Bijdrage in tijd door het bedrijfsleven en de instellingen...61 4.4 De financiering van het mede geïnitieerde en gestimuleerde bedrijfsleven...62 Bijlagen... 65 Bijlage 1. Detaillering kostencalculaties...65 Bijlage 2. Deelnemers Photon Delta regio...69 Bijlage 3. Deelnemers plan van aanpak...70 Bijlage 4. Ecosysteemontwikkeling...72 Bijlage 5. Vraagstelling en aanpak...75 Bijlage 6: Afkortingen...77 Bijlage 7. Literatuurlijst...78 3. Wijze van organiseren... 47 3.1 Opzet van de Photon Delta organisatie...47 3.2 Functies van het Photon Delta office...47 3.3 Profielen van de personele bezetting van Photon Delta...48 3.4 De stuurgroep...49 3.5 Gebruik van bestaande organisaties...49 3.6 Directe aansturing...51 3.7 Ondersteunende partijen...53 3.8 Samenwerkingspartners...55 3.9 Kennisinstellingen...56 3.10 De ondernemers...57
7 Management samenvatting Nieuwe industrie met enorme potentie: Geïntegreerde Fotonica! Fotonische chips zullen de komende decennia in steeds meer apparatuur worden ingebouwd en zorgdragen voor een breed scala aan hoogwaardige toepassingen. De marktomvang voor geïntegreerde fotonica zal 50 miljard euro per jaar bedragen in 2020. In analogie met de traditionele micro-elektronica, waarbij ieder apparaat is voorzien van de nodige elektronische halfgeleiders, zal de markt voor fotonische chips snel gaan groeien door deze fotonische chips in veel apparaten toe te passen. Bedrijven zoals Intel zijn momenteel de slag al aan het maken, ook bedrijven zoals Cisco en IBM zijn volop bezig en kijken uit naar de nieuwe mogelijkheden die deze technologie te bieden heeft. Want het ontdekken van de vele bruikbare eigenschappen die licht te bieden heeft zet ook bedrijven zoals ASML en Airbus op dit spoor. De voordelen die fotonica te bieden heeft zijn erg nuttig, veelzijdig en diepgaand. Zo komt de snelheid van het licht tot uiting in datatransport en signaalverwerking en heeft daarbij ook nog eens een zeer laag energieverbruik. Fotonica in telecom en met name datacenters levert substantiële besparingen aan energie op. Fotonica heeft een enorme technologische reikwijdte voor het creëren van nieuwe functionaliteit met name veroorzaakt door het enorme potentieel aan specifieke meeteigenschappen. Hierdoor ontstaan nieuwe toepassingsgebieden voor de medische industrie, HTSM, ICT en industrieën zoals water, agri-food en logistiek. Nieuwe sensoren, meetsystemen en bijbehorende controlesystemen zullen worden toegepast met gebruikmaking van fotonische chips en fotonische systemen die snellere, goedkopere, kleinere en energiezuinigere oplossingen bieden. Zo ontstaan er in de komende decennia voor fotonica enorme economische mogelijkheden evenals dat jaren geleden met de hiervoor genoemde micro-elektronica heeft plaatsgevonden. Figuur 1. Voorbeelden van applicatiegebieden: Agri-food, health care, ICT infra, aerospace, aeronautics.
8 Photon Delta Eindhoven is de naam van het fotonische ecosysteem in de Brainport regio dat zich richt op geïntegreerde fotonische technologie. Hierbij richten het bedrijfsleven en de kennisinstellingen ondersteunt door de regionale overheid zich op de ontwikkeling van geïntegreerde fotonische chips en alle mogelijke toepassingen daarvan in apparatuur. Dit gebeurt mede ten aanzien van de ontwikkeling en realisatie van productiefaciliteiten om dergelijke fotonische systemen te realiseren, inclusief de levering van benodigde productiemachines. Photon Delta en dus de Brainport regio zal hierin een grote rol gaan spelen. Er is reeds veel (ruim 300 miljoen euro) in deze technologie geïnvesteerd, met name in de research-kant en het is nu zaak om hiervan nieuwe business te genereren door het bedrijfsleven sterk te betrekken en uit te dagen. De Brainport regio kan zich hierdoor economisch verder ontwikkelen, niet alleen doordat er zich een geheel nieuwe industrie ontwikkeld, gericht op het ontwerpen en maken van fotonische componenten, maar vooral ook doordat deze nieuwe technologie mogelijkheden biedt om verbeteringen en vernieuwingen in bestaande industrieën te realiseren. Fotonica betreft hierbij de gehele Brainport regio en zelfs daarbuiten. Aanleiding voor actie! Het Photon Delta ecosysteem vormt een unieke hotspot in Nederland en de rest van Europa omtrent de III-V fotonische technologie. Door de concentratie van zowel de onderzoekscapaciteit bij het COBRA Research Instituut van de Technische Universiteit Eindhoven als de aanwezigheid van bedrijven zoals Philips, Genexis, SMART Photonics, EFFECT Photonics, MA3 en ook ASML, is het Photon Delta ecosysteem capabel om een trekkersrol te gaan vervullen in de commercialisatie en verdere ontwikkeling van fotonische (integratie-) technologie op nationale en internationale schaal. Figuur 2. Een impressie van het Nanolab@TUe met de cleanroom en de diverse high tech procesapparatuur voor de vervaardiging van PIC s.
9 Photon Delta heeft wereldwijd een prima vooroplopende positie verworven en deze wordt gekenmerkt door de volgende eigenschappen van het ecosysteem: z Hoog kennisniveau: Photon Delta heeft een wereldwijd vooraanstaande positie in de fotonicamarkt door een hoog kennisniveau op het gebied van III-V technologie, geborgd door de aanwezigheid van uitstekende vakgroepen op de Technische Universiteit Eindhoven, het COBRA Research Instituut en de NanoLab@TU/e faciliteit; z Supply chain fotonische componenten beschikbaar: De benodigde supply chain voor de ontwikkeling en productie van III-V fotonische componenten is goed ingericht en zal in de nabije toekomst verder worden verbeterd en uitgebreid. Hierbij wordt nadrukkelijk gebruik gemaakt van Multi Project Wafer runs (meerdere ontwerpen op één wafer) en de ondersteuning door het JePPIX office (brokerage functie) om nieuwe designs te maken en vervolgens te fabriceren; z Wereldklasse HTSM supply chain: De Brainport regio heeft een supply chain van wereldklasse beschikbaar om alle aanpalende technologie op het gebied van high tech systems aan te leveren om complete apparaten te kunnen ontwikkelen, hetgeen als unique selling point wordt gezien; z Gunstig vestigingsklimaat: De regio is aantrekkelijk voor nieuwkomers uit het buitenland door een gunstig vestigingsklimaat, de beschikbaarheid van uitstekende kenniscentra en faciliteiten zoals die van de High Tech Campus en legio samenwerkingsmogelijkheden; z Organiserend vermogen: De regio heeft het organiserend vermogen dat door enkele gerichte organisatie-toevoegingen tot versnelde wasdom van het Photon Delta ecosysteem gaat leiden. Photon Delta heeft veel passende professionele competenties aan boord ondersteund door de reeds goed ontwikkelde supply chains van HTSM. Door het ecosysteem beter te organiseren wordt de wereldwijd leidende positie op het gebied van geïntegreerde fotonica verder versterkt en uitgebreid en wordt Photon Delta prominent op de kaart gezet. Doelstelling van Photon Delta De reeds bestaande groep bedrijven die in de Brainport regio actief is, ondersteunt door de kennisinstellingen willen zich verder organiseren en hebben de doelstelling om het Photon Delta ecosysteem te laten groeien. Dit gebeurt door meer business te genereren, het imago op te bouwen, focus aan te brengen voor herkenbaarheid in de markt en massa te genereren door de infrastructuur te versterken en het aantal bedrijven te laten toenemen. Groei richt zich zowel op de omzet bij het bedrijfsleven als op het aantal spelers dat zich over de volle breedte van de keten ontwikkelt en manifesteert.
10 De doelstelling van dit projectplan betreft met name het verkrijgen van meer inzicht in de unieke en in toenemende mate extra kansen die dit ecosysteem zal bieden op het gebied van het verder verankeren van de kennis- en kundepositie, de business generatie en het vermeerderen van de hoogwaardige werkgelegenheid. Mogelijke stakeholders zijn naast de vele bedrijven de regionale, provinciale en landelijke overheden, maar ook andere stakeholders zoals de TU/e en financiers die mee willen investeren vanuit hun eigen belang en het toekomstperspectief in dit ecosysteem. Naast het inrichten van de organisatie voor dit ecosysteem wordt het uitvoeringsplan beschreven voor een brede maar gefocuste programmatische aanpak voor versnelde kans op innovaties en businessgeneratie. Op hoofdlijnen zijn de doelstellingen als volgt gedefinieerd: Visie en Strategie: De spelers in het ecosysteem Photon Delta willen samen optrekken om meer focus en massa te creëren met als doelstelling een groeiend en herkenbaar ecosysteem, waarbij zij samen op gestructureerde wijze planmatig optrekken en zorgen voor bovenmatige ontwikkeling op het gebied van kennis, kunde en kassa. Imago: Photon Delta wil als wereldwijd leidend ecosysteem herkend en erkend worden in het gehele landschap van geïntegreerde fotonica met alle ingrediënten op het gebied van kennisontwikkeling, realisatie van producten en business ontwikkeling, inclusief de opleidingen van kenniswerkers en het faciliteren van het ecosysteem Focus: De focus ligt met name op de gehele integrale keten van ideevorming tot en met de realisatie van componenten, modules, apparatuur en het bedienen en opzetten van service providers inclusief de ontwikkeling en vervaardiging van productiemachines en de inrichting van productieplants. Massa: Photon Delta wil groeien naar een ecosysteem dat in 2024 een omvang heeft van 10x de huidige omvang van 2014 en in 2020 250 miljoen euro aan PIC s leveringen met een omzet van 1 miljard euro in het gehele Photon Delta ecosysteem. Geïntegreerde fotonica in het lichtlandschap! De positionering van geïntegreerde fotonica in het gehele landschap van lichttoepassingen staat hieronder indicatief aangegeven. Zo zijn er vele soorten van lichttechnologieën en dito toepassingsgebieden, terwijl Photon Delta ingericht wordt voor het gedeelte dat zich richt op de geïntegreerde fotonica en niet op dat van PV Solar en displays. Wel is er een overlap met semiconductors op het gebied van substraatmaterialen, maakprocessen en het gebruik van bijvoorbeeld de noodzakelijke stuurelektronica. Geïntegreerde fotonica ligt in het verlengde van elektronische halfgeleiders, aangezien geïntegreerde fotonica aanvullende eigenschappen bezit die gebruikt kunnen worden in diverse applicatiegebieden.
11 Semiconductors Geïntegreerde fotonica Lightning PV Solar Displays Volgt elkaar op Figuur 3. Indicatief overzicht van lichttoepassingen en de plaats van geïntegreerde fotonica. Daarbij is er deels een overlap te herkennen met lighting, hetgeen vooral de lasers en de LED s betreft. Andere lichttoepassingen worden eveneens buiten beschouwing gelaten en zijn elders in andere consortia en op een andere wijze georganiseerd. Het groeiprogramma Om het ecosysteem te laten groeien wordt een groeiprogramma ingericht en uitgevoerd dat bestaat uit de volgende 4 werkgroepen met relevante thema s: z Verbinden: Hierbij wordt het ecosysteem georganiseerd en de benodigde PR-functie en netwerkactiviteiten in kaart gebracht en ingericht; z Versterken: Hierbij worden de ontbrekende benodigde infrastructuur en services in kaart gebracht en ingericht; z Verdiepen: Hierbij wordt de research verder aangejaagd en wordt de human capital agenda vormgegeven en uitgevoerd in de gehele kennisketen; z Versnellen: Hierbij wordt de business development opgezet en worden de financieringsinstrumenten in kaart gebracht en financiers betrokken bij de ontwikkeling van het ecosysteem. Om het groeiplan goed uit te voeren wordt een Photon Delta organisatie ingericht met een Photon Delta office, gemanaged door de programma manager en beleidsmatig aangestuurd door de stuurgroep waarin zowel afgevaardigden van het bedrijfsleven, de kennisinstellingen als de overheden zijn vertegenwoordigd. De programmamanager is samen met een 3-tal aanvullende werkgroeptrekkers verantwoordelijk voor het uitvoeren van het werkprogramma waarin ook de prominente spelers uit het ecosysteem actief deelnemen. De programmamanager is zelf de trekker van de werkgroep verbinden en stuurt de overige werkgroeptrekkers aan. Naast het organiseren van het Photon Delta office zal met name ook de coördinerende functie van een belangrijke prominente speler zoals JePPIX worden geprofessionaliseerd. Daar is met name een programmamanager voor nodig, aanvullend aan de Photon Delta programmamanager, en meer gericht op InP Photonic Integrated Circuits, de zogenaamde PIC s. Voor zowel Photon Delta als JePPIX wordt naar publieke gelden in combinatie met een in-kind bijdrage van het bedrijfsleven gekeken als financieringsmodel.
12 Voor de financiële ondersteuning van het bedrijfsleven om start-ups en groei van bedrijven te financieren wordt de toegang tot bestaande fondsen gezocht en de mogelijkheid voor een fotonica-fonds samen met investeerders overwogen. Daarnaast worden gangbare gremia vanuit Brainport benut, zoals het Brainport networking financials en de financieringsmiddelen vanuit de provincie Noord- Brabant hetgeen via de participatiemogelijkheid van de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij wordt uitgevoerd. Ondersteuning aan groei van het ecosysteem Het werkplan Photon Delta is zodanig opgezet dat zoveel mogelijk bestaande initiatieven en organisaties die zich in dit speelveld begeven worden ingezet en gestroomlijnd om de gestelde doelen te bereiken. Dat geldt met name op het gebied van samenwerkingsclusters in Nederland en dan met name met het Memphis programma, waarmee op stimulerende wijze ontwikkelingen vanuit Memphis worden doorgespeeld naar spelers in het Photon Delta ecosysteem alwaar de verdere levensfase van ontwikkelde projecten richting bedrijfsleven wordt opgepakt. Ook zal er regelmatig overleg plaatsvinden tussen het Memphis programma office en het Photon Delta office om acties, die vaak in elkaars verlengde liggen, af te stemmen. Ook kunnen technologieprogramma s hierbij uitstekend afgestemd worden met de Technische Universiteit Eindhoven. Ondersteuning door de vereniging PhotonicsNL en gebruik van een programma zoals Act Phast zal hierbij zeker ook versterkend werken. In de Brainport regio zijn al langere tijd HTSM supply chains van wereldklasse beschikbaar, waar ook Photon Delta gebruik van gaat maken. Dit geeft een extra stimulans als het gaat om klantenwerving maar het geeft ook een enorme voorsprong bij de vertaalslag van ideeën naar een breed scala aan applicaties en de realisatie daarvan, inclusief de service en het onderhoud aan de geleverde apparatuur. Bij de verdere invulling van de Photon Delta organisatie kan Brainport Development en de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij een verregaande ondersteunende en invullende rol vervullen bij het aanjagen van het ecosysteem en met name ook het financieren van start-ups, groeiers en doorgroeiers. Daarbij biedt de High Tech Campus een mooie ontmoetingsplaats om bedrijvigheid te faciliteren. Financieringsinstrumenten die reeds voorhanden zijn worden uiteraard gebruikt maar het is van belang om in dit financieringsspeelveld fotonica verder op de kaart te zetten, zodat investeerders bereid zijn om grotere investeringen te gaan doen. Hiervan zijn reeds de eerste signalen zichtbaar en dergelijke grotere investeringen worden momenteel daadwerkelijk gedaan rondom de opstart van de productiefabriek van SMART Photonics op het gebied van InP wafers. Photon Delta is een enorme kans voor de Brainport regio. De regio kan daarmee een wereldwijd leidende positie in de fotonica verwerven. De kansen zijn er, we moeten aan de slag!
13 Leeswijzer In hoofdstuk 1 wordt de enorme potentie van het Photon Delta ecosysteem uitgebreid besproken op de groeiende marktkansen, de sterke kanten van het ecosysteem in het wereldwijde perspectief en van de mogelijkheden van de fotonische technologie als zodanig. Hierbij komen de beschikbare en nieuwe supply chains aan de orde en de spelers die zich reeds in het ecosysteem begeven of daar direct mee verbonden zijn. In hoofdstuk 2 staat het groeiplan weergegeven voor de opstart van de Photon Delta organisatie om de sturing van het ecosysteem in te richten en het uitvoeringsprogramma te operationaliseren. Het werkprogramma bevat 4 werkgroepen om de kennispositie te versterken en te benutten, de infrastructuur op te bouwen en groei te realiseren middels gerichte business development en pr-activiteiten. In hoofdstuk 3 wordt de gewenste organisatie die nodig is om het groeiplan uit te voeren beschreven. Hier worden zowel de nieuwe organisatie-elementen als het gebruik van de bestaande organisaties in beeld gebracht. In hoofdstuk 4 wordt de wijze van financiering aangegeven om zowel de Photon Delta organisatie te financieren als ook de capital funding voor bedrijven in kaart te brengen en te benutten.
15 1. Potentie van Photon Delta 1.1 De sterke eigenschappen van geïntegreerde fotonica De vorige eeuw was de eeuw van het elektron, de 21ste eeuw wordt de eeuw van het foton. De ongekende mogelijkheden van moderne lichttoepassingen worden momenteel ontwikkeld in het vakgebied fotonica. Geïntegreerde fotonica staat voor een chiptechnologie op basis van licht (fotonen) waarbij de unieke eigenschappen van licht worden benut met Photonic Integrated Circuits (PIC s) die in apparaten worden ingebouwd, zoals in analogie met micro-elektronische halfgeleider IC s. De Technische Universiteit Eindhoven en het bijbehorende COBRA Research Instituut hebben hierin wereldwijd een vooroplopende positie gerealiseerd. PIC s worden in combinatie met halfgeleiders toegepast waarbij de unieke voordelen van geïntegreerde fotonica ten opzichte van alleen het toepassen van elektronische halfgeleiders worden benut. De voordelen zijn daarbij: 1. Fotonische chips en de hiermee gebouwde systemen kunnen een veel hogere signaalsnelheid en data transportcapaciteit met glasvezels verwerken dan nu mogelijk is met de huidige elektronische systemen. Deze fotonische chips zullen deels de elektronische oplossingen gaan overnemen en scheppen daarnaast nieuwe toepassingsmogelijkheden; 2. Fotonische chips en systemen leiden tot een aanzienlijke energiereductie ten opzichte van de huidige elektronische systemen en worden daardoor zeer aantrekkelijk voor mobiele toepassingen, data centers en een groot toepassingsgebied aan apparatuur; 3. Met fotonica kan een breed scala aan specifieke eigenschappen van materialen en weefsels gemeten worden met fotonische sensoren, waardoor nieuwe toepassingen voor bijvoorbeeld de health care, de procesindustrie, veiligheid en de agro-food mogelijk worden; 4. Geïntegreerde fotonische chips en systemen zijn kleiner, lichter, goedkoper en betrouwbaarder dan oplossingen met discrete losse componenten; 5. Integratie van fotonische componenten op micro- en nano schaal biedt ook de mogelijkheid om nieuwe fotonische functionaliteit te creëren die onmogelijk te maken is met losse discrete componenten;
16 6. Geïntegreerde fotonica heeft een grotere technologische reikwijdte dan elektronische halfgeleiders en is hierdoor in staat nieuwe toepassingsgebieden te openen met nieuwe functionaliteit (meten in risicoruimten, non-invasief bemeten van bloed); 7. Door integratie van elektronica en fotonica ontstaan aanvullende nieuwe technologische mogelijkheden voor nieuwe componenten, systemen en applicaties. In PIC s op basis van Indium Fosfide (InP) kunnen lichtsignalen worden opgewekt (laser), versterkt (amplifier), gedetecteerd en gemanipuleerd ten behoeve van enabling functies waarmee data verzonden en eigenschappen heel nauwkeurig gemeten, geanalyseerd of geactiveerd kunnen worden. InP wordt dus gebruikt voor actieve toepassingen waar onder andere de Eindhovense ondernemingen SMART Photonics en EFFECT Photonics een stevige positie in hebben. PIC s op basis van Silicium Nitride (TriPleX) of silicium (SOI) zijn meer geschikt voor passieve functies (waar geen licht gegenereerd wordt) voor het manipuleren van licht. Afhankelijk van de toepassing wordt er gekozen voor een van de materialen of een combinatie van meerdere. Vooral het verkleinen van de afmetingen en het enorme verschil in gewicht ten opzichte van de bestaande losse discrete componenten, maakt het mogelijk om fotonische functionaliteiten aan te bieden op plaatsen waar dat tot op heden niet mogelijk of juist ongebruikelijk was. Denk daarbij aan medische toepassingen voor wat betreft de verkleining van de afmetingen en aan luchtvaart en ruimtevaart voor wat betreft het gewicht. 1.2 Photon Delta ecosysteem Het Photon Delta ecosysteem vormt een unieke hotspot in Nederland en de rest van Europa op het gebied van de III-V geïntegreerde fotonische technologie. Door de concentratie van zowel de onderzoekscapaciteit, de beschikbare faciliteiten en het bedrijfsleven is het Photon Delta ecosysteem goed ingericht om een leidende positie in te nemen in de commercialisatie en verdere ontwikkeling van geïntegreerde fotonica op nationale en internationale schaal. De voordelen en Unique Selling Points zijn voor Photon Delta als volgt te omschrijven: Hoog kennisniveau Photon Delta heeft een vooraanstaande positie in deze markt door de aanwezigheid van een hoog kennisniveau op het gebied van III-V fotonische technologie, met name ondersteund door de vakgroepen op de Technische Universiteit Eindhoven en de faciliteiten van het COBRA Research Instituut en Nanolab@TUe. Daarbij is het mogelijk om middels deze faciliteiten nieuwe ontwikkelingen te starten en snel prototypes te maken en te testen en zodoende de kennisbasis verder op te bouwen. Het aanbieden van deze service voor III-V technologie is uniek in de wereld en wordt veelal door JePPIX gecoördineerd.
17 PIC s supply chain beschikbaar De benodigde supply chain voor het realiseren van nieuwe PIC s is ingericht met gestandaardiseerde productiefaciliteiten van met name SMART Photonics die als eerste bedrijf services op het gebied van Multi Project Wafer runs (MPW) commercieel is gaan aanbieden en in de nabije toekomst verder zal inrichten en verbeteren. Door het aanbieden van MPW runs, waarbij meerdere klanten een eigen ontwerp in dezelfde productiebatch kunnen laten vervaardigen (meerdere PIC-designs op één wafer), wordt de instapdrempel voor klanten enorm verlaagd door een kortere levertijd gepaard gaand met een lagere kostprijs bij een hoge productkwaliteit en productbetrouwbaarheid. De generieke basistechnologie voor het ontwikkelen en vervaardigen van PIC s is dus beschikbaar en MPW runs leveren een perfect instroommodel voor nieuwe componenten op basis van designs van klanten. Daarnaast is het mogelijk om prototypes en kleine productseries te vervaardigen hetgeen het instromen van nieuwe klanten verder vereenvoudigd. Door de ervaring met integratietechnologie in het III-V-domein kunnen andere fotonische technologieën zoals Si-photonics makkelijker ingepast worden bij de huidige technologische ontwikkelingen en dit biedt extra kansen in de markt. Wereldklasse HTSM supply chain beschikbaar De Brainport regio heeft een supply chain van wereldklasse beschikbaar om alle aanpalende technologie (micro elektronica, mechatronica, embedded software, infratechniek, assemblage) op het gebied van high tech systems aan te leveren. Deze aanpalende technologie is noodzakelijk om PIC s en daarbij fotonische modules op een passende wijze in apparatuur te kunnen integreren. Een dergelijke supply chain bestrijkt het gehele traject van ontwerp tot en met realisatie, testen, vrijgaven en service van apparatuur die men kan toepassen in diverse applicatiesectoren zoals health care, datacom en agri-food. Photon Delta beschikt over een wereldklasse HTSM supply chain die zich al lange tijd heeft bewezen en heeft een sterke omgeving voor technologische ontwikkeling met bedrijven zoals ASML, Philips, FEI en hun toeleverketens. Hier maakt Photon Delta ook gebruik van, hetgeen wordt gezien als een extra unique selling point. Gunstig vestigingsklimaat Photon Delta Eindhoven kan meeliften op alle gunstige aspecten die de regio te bieden heeft. De regio is aantrekkelijk voor nieuwkomers uit het buitenland door een gunstig vestigingsklimaat, uitstekende kenniscentra en goed ingerichte faciliteiten zoals die van de High Tech Campus. In de regio zijn veel samenwerkingsmogelijkheden met het grote aanbod aan bedrijven en het adopteren van nieuwe spelers is hierbij een normale gangbare werkwijze. Het beschikbare potentieel aan kenniswerkers en de beschikbaarheid aan faciliteiten geeft een goede houvast.
18 Organiserend vermogen en regionale cultuur De Brainport regio waar Photon Delta onderdeel van is, heeft het organiserend vermogen dat met enkele gerichte organisatie-toevoegingen tot versnelde wasdom van het Photon Delta ecosysteem gaat leiden. Het opzetten van samenwerkingsverbanden is daarbij een geoefende bezigheid die meermaals successen heeft opgeleverd, zoals ook bij de halfgeleider industrie, mechatronische industrie en de machinebouw (zie ook bijlage 4). Middels de open innovation suppy chain van Brainport en andere initiatieven is er een goed georganiseerde omgeving waarmee snel en adequate geschakeld kan worden. 1.3 De kansen in de markt De markt voor het ecosysteem Photon Delta biedt vele vaak samenhangende kansen voor een groot scala aan bedrijven. Hierbij zijn diverse supply chains betrokken die allemaal een eigen afzetmarkt kennen. Iedere stap in de hoofdstroom (componenten, modules, apparaten, service providers) heeft weer een eigen aanvoerende supply chain. Dit levert diverse kansen voor alle bedrijven in het gehele ecosysteem op. In figuur 4 is een globaal overzicht weergegeven van deze samengestelde supply chain. PIC-componenten Fotonisch (sub)systeem/module Multidisciplinair apparaat Serviceprovider/ productiecenter Assembleren van de PIC s Assembleren module Assembleren apparaat Operationeel maken service InP wafer fabricage Toelevering componenten Ontwikkelen software Samenbouw productiecenter Simulatie van de PIC s Design E-sturing Design overige modules Design overige installaties Design van de PIC s Design van module Design van apparaat Design van productiecenter Figuur 4. Een overzicht van de samengestelde supply chain die op verschillende gebieden de mogelijkheid geeft om nieuwe business te genereren.
19 Vanuit deze samengestelde supply chain zijn de belangrijkste deelmarkten voor het bedrijfsleven hieronder vermeld. Hierbij geldt dat er een focus is op met name de ontwikkeling, realisatie, levering en gebruik van: 1. Een compleet assortiment aan fotonische componenten ofwel de zogenaamde PIC s. Om dergelijke PIC s te kunnen maken worden deze eerst ontworpen en gesimuleerd en daarna in MPW-runs vervaardigd om vervolgens in een behuizing te worden afgemonteerd. Deze PIC s vormen daarna veelal het hart van een fotonisch (sub)systemen ofwel modules waarmee een fotonische functie wordt gecreëerd. Ook hier wordt van een dergelijke module eerst een ontwerp gemaakt dat bestaat uit een aantal PIC s aangevuld met de benodigde elektronische aansturing en andere mechanische componenten, onderdelen zoals fibers en connectoren die samen worden geassembleerd tot de beoogde module. Hierbij is het een voordeel om met standaarden te werken voor de componenten, materialen en interfaces. 2. Dergelijke fotonische modules worden op maat vervaardigd voor een breed scala aan toepassingen ofwel apparaten waar deze fotonische modules onderdeel van uitmaken. Applicatiegebieden zoals de health care, HTSM, energie, veiligheid en de watersector vragen om specifieke fotonische functies die met name door de specifieke PIC s worden ingevuld. Deze toepassingen bevinden zich zowel in de B2B als B2C markt. Veelal komen de apparaten in de B2B markt vervolgens bij service providers terecht zoals in bijvoorbeeld datacentra. In de B2C markt moet men veelal denken aan wearables op het menselijk lichaam maar ook aan sensoren die op een smart phone worden aangesloten. 3. Een marktsector waar Photon Delta zich daarnaast op kan richten is het complete assortiment aan productie equipment en tooling om deze fotonische componenten en modules te kunnen ontwikkelen, simuleren, produceren, testen en assembleren. De standaardisatie bij de componenten vereenvoudigd het standaardiseren van de productieprocessen die daarbij een betrouwbaar en reproduceerbaar karakter krijgen. Machinebouw is daarbij een unique selling point van de Brainport regio. 4. Tevens kunnen dergelijke productiemachines worden ingezet in een compleet assortiment aan productiecentra voor PIC s in zowel front-end als back-end (assemblage en packaging), waarmee grotere en kleinere productseries kunnen worden vervaardigd, getest en aan de equipmentbouwers kunnen worden aangeleverd.
20 Het gedeelte in de hoofdstroom vanaf de stap multidisciplinair apparaat is qua supply chain uitstekend ingericht in de Brainport regio. Voor het ontwikkelen en produceren van componenten (PIC s) wordt de betreffende keten ontwikkeld en ingericht. De maakapparatuur die nodig is om deze componenten en modules te maken biedt ook weer businessmogelijkheden voor de OEM-machinebouwbedrijven in de regio. Deze machinebouwers hebben inmiddels een uitstekend track record en zij hebben de nodige ervaring met semiconductor apparatuur en assemblage machines. De supply chain voor modules is binnen Photon Delta nog onderontwikkeld en zal moeten worden opgepakt door de diverse machinebouwers in de regio. Figuur 5a. Applicatiemarkten: medische toepassingen, astronomie antenne, FttH, automotive. Figuur 5b. PIC s en Subsystemen: InP Photonic IC, MultiProject Wafer, fotonische package module, wafer met PIC s, photonic crystals. Figuur 5c. Productie Equipment: ASM Int. depositie apparatuur, ASML lithografie machine, Tempress oven, FEI microscoop (Magelean). Het aanjagen van het aantal applicaties (apparaten) is de bepalende factor voor economische groei, waarbij met een goed uitgeruste supply chain ook de ontwikkelingen van nieuwe modules en componenten zullen toenemen. Geïntegreerde fotonica heeft een analogie met de levenscyclus en supply chains van elektronische halfgeleiders zoals die van CMOS, waarbij gaandeweg gestandaardiseerde productieprocessen, productieapparatuur, componenten, systemen en toepassingsapparatuur worden ontwikkeld, vermarkt en toegepast. Om een beeld te krijgen staan enkele voorbeelden van fotonische applicaties, modules en productie equipment hierboven weergegeven. 1.4 Van kansrijk in 2014 naar wereldfaam in 2020 vanuit de eigen kracht! De opbouw van het huidige ecosysteem dat in de Brainport regio aanwezig is wordt met name gekenmerkt door de systemen die voor de telecom en datacom zijn ontwikkeld en geleverd. JDS Uniphase is hierin een belangrijke leverancier geweest en tegenwoordig is ook Cisco en IBM structureel bezig geïntegreerde fotonica op te nemen als technologie in haar datasystemen. De laatste 8 jaar is het Eindhovense bedrijf Genexis op dit gebied enorm gegroeid tot een 50 M op jaarbasis en groeit nog verder door dankzij investeringen en overnames. Bedrijven zoals Avantes leveren al langere tijd massaspectrometers en Optics11 is nieuwe geavanceerde meetapparatuur aan het ontwikkelen en verkopen.