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英飛凌菲拉赫新廠提前開業(yè),已做好面向未來的準(zhǔn)備!

2021-09-29
作者:王潔
來源:電子技術(shù)應(yīng)用

從2021年年初開始,全球就陷入“缺芯荒”,其中汽車芯片短缺形勢尤為嚴(yán)峻。盡管當(dāng)前有聲音表示缺芯狀況有望逐漸緩解,但汽車行業(yè)的缺芯仍較為嚴(yán)重,大量車企正陷入生產(chǎn)制造停滯狀態(tài),汽車變“期車”,部分車型甚至需要等待近一年的時間才能買到。

在全球缺芯的情況下,多家半導(dǎo)體巨頭都紛紛提出擴產(chǎn)計劃。日前,英特爾官網(wǎng)公布的消息顯示,亞利桑那州的兩座新芯片工廠于9月24日正式開工建設(shè),建成之后,除了能為自身產(chǎn)品提供產(chǎn)能支撐,也有助于為其他廠商提供代工產(chǎn)能。所謂遠(yuǎn)水救不了近火,英特爾剛剛動工的亞利桑那州芯片工廠顯然無法為當(dāng)前的“缺芯”及時“止渴”,就在前不久,9 月 17 日,英飛凌宣布其位于奧地利菲拉赫的 300 毫米薄晶圓功率半導(dǎo)體芯片工廠正式啟動運營,首批晶圓在當(dāng)周已完成出貨。

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左起依次是:英飛凌科技奧地利股份公司首席執(zhí)行官 Sabine Herlitschka 博士、英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士、英飛凌科技股份公司首席運營官 Jochen Hanebeck(圖源:英飛凌公司)

英飛凌在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域擁有20%的市場份額,為保持領(lǐng)先地位,通過增效減排來實現(xiàn)長期盈利性增長,英飛凌早在2018年就宣布新建一座芯片工廠,用于生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件。經(jīng)過三年的準(zhǔn)備和建設(shè),新工廠于8月初投產(chǎn),比原計劃提前了3個月。在擴大產(chǎn)能的第一階段,所產(chǎn)芯片將主要用于滿足汽車行業(yè)、數(shù)據(jù)中心以及太陽能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域的需求。

這座以“面向未來”為座右銘的芯片工廠,總投資額為16億歐元,是歐洲微電子領(lǐng)域同類中最大規(guī)模的項目之一,新工廠會在未來4~5年內(nèi)逐步提升產(chǎn)能,有望為英飛凌帶來每年約 20 億歐元的銷售額提升。

英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士表示:“新工廠是英飛凌發(fā)展史上的又一重要里程碑,其啟動運營對于我們的客戶來說也是重大利好消息。由于全球?qū)β拾雽?dǎo)體器件的需求不斷增長,當(dāng)前正是新增產(chǎn)能的最好時機。過去幾個月的市場形勢已經(jīng)清楚地表明,微電子技術(shù)至關(guān)重要,幾乎涵蓋了生活的各個領(lǐng)域。隨著數(shù)字化和電氣化進程的加快,我們預(yù)計未來幾年全球?qū)β拾雽?dǎo)體器件的需求將持續(xù)增長。新增產(chǎn)能將幫助我們更好地為全球客戶提供長期的優(yōu)質(zhì)服務(wù)?!?/p>

堅持綠色發(fā)展

英飛凌認(rèn)為未來的發(fā)展趨勢會是綠色的、可持續(xù)的、節(jié)能的,只有通過綠色的發(fā)展、綠色的能源,才能夠獲得未來的發(fā)展機遇。

菲拉赫新工廠讓綠色的發(fā)展成為可能,為更好地助力節(jié)能減排的實施,憑借著在全球功率半導(dǎo)體的專業(yè)優(yōu)勢,英飛凌提供了高能效的芯片及解決方案,有助于各種消費與工業(yè)產(chǎn)品設(shè)備實現(xiàn)節(jié)能減排。這些高能效芯片可以智能地控制電源開關(guān),可以顯著降低諸如家用電器、LED照明設(shè)備和移動設(shè)備等眾多應(yīng)用的能耗,從而最大限度地減少碳排放。

即使看不到芯片,人們也能真實地感受到它所帶來的效益。例如,現(xiàn)代半導(dǎo)體器件能夠?qū)⒈涞哪芎慕档?0%,將建筑照明的能耗降低25%。得益于菲拉赫工廠的產(chǎn)品組合,采用新生產(chǎn)設(shè)施所生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠減少超過 1300 萬噸的二氧化碳排放。這相當(dāng)于歐洲 2000 多萬居民產(chǎn)生的二氧化碳量。

英飛凌科技股份公司首席運營官 Jochen Hanebeck提到:“我們還會使用可再生能源,通過冷卻系統(tǒng)的廢熱智能回收利用,能夠滿足工廠80%的供暖需求?!边@一舉措將使工廠每年減少約2萬噸二氧化碳排放。另外,廢氣凈化系統(tǒng)的廣泛使用,讓直接排放幾乎為零。

在可持續(xù)生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟方面的另一重要里程碑,是綠氫的生產(chǎn)和回收。自2022年初開始,生產(chǎn)過程中所需的氫氣將直接在菲拉赫工廠利用可再生能源來制備,從而消除原生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)中的二氧化碳排放。綠氫在用于芯片生產(chǎn)后將被回收,為公交巴士提供動力。這一雙重使用綠氫的項目在歐洲是獨一無二的。

通過這些舉措,菲拉赫新廠正在發(fā)揮重要作用,大力推動英飛凌在2030年實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。

人工智能和自動化技術(shù)讓工廠更智能

Jochen Hanebeck表示,菲拉赫新廠是世界上最先進的功率半導(dǎo)體芯片工廠之一,擁有先進的制造技術(shù)和高度的自動化工藝流程。

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英飛凌菲拉赫新廠車間(圖源:英飛凌公司)

對于芯片制造行業(yè)來說,制造工藝是核心和靈魂。芯片在300毫米薄晶圓上進行生產(chǎn)制造,而薄晶圓的厚度只有40微米,比人的發(fā)絲還要細(xì)。約十年前,英飛凌在這里成功開發(fā)出了在300毫米薄晶圓上生產(chǎn)功率半導(dǎo)體的技術(shù),并于近幾年在德累斯頓工廠實現(xiàn)了全自動化批量生產(chǎn)。由于晶圓直徑較大,這種技術(shù)的使用帶來了顯著的產(chǎn)能優(yōu)勢,并降低了資本開支。

新工廠是英飛凌發(fā)展史上的又一重要里程碑,將進一步帶來產(chǎn)能提升,同時降低成本。

至此,英飛凌現(xiàn)在已經(jīng)擁有分別位于德累斯頓和菲拉赫的兩座用于生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件的大型300毫米薄晶圓芯片工廠。

Jochen Hanebeck表示:“兩座工廠基于相同的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和數(shù)字化理念,使得我們能夠像控制一座工廠一樣,來控制兩座工廠的生產(chǎn)運營,不僅進一步提高了產(chǎn)能,而且能夠為客戶提供更高的靈活性。這是因為,我們能夠在兩座工廠之間迅速調(diào)整不同產(chǎn)品的產(chǎn)量,從而更加快速地響應(yīng)客戶需求。這兩家工廠實質(zhì)上‘合體’成為同一個巨型虛擬工廠,成為英飛凌在300毫米制造領(lǐng)域樹立的新標(biāo)桿,能夠進一步提高資源和能源使用效率、優(yōu)化環(huán)境足跡。”

高度自動化的兩座工廠不會再使用人工來運輸晶圓,自動化運輸系統(tǒng)長達(dá)6公里,將所有的設(shè)備連接在一起。此外,英飛凌還使用人工智能來更智能地管理和收集數(shù)據(jù)。通過人工智能和高度自動化的技術(shù)可以實現(xiàn)預(yù)測性維護,更好地測試設(shè)備可靠性,以便實現(xiàn)更好地抉擇。

據(jù)介紹,菲拉赫新廠的總占地面積約6萬平方米,自動化的工廠雖然節(jié)省了大量運輸類員工,但同時創(chuàng)造了400名高素質(zhì)專業(yè)崗位,其中三分之二已經(jīng)到崗。

產(chǎn)能過剩怎么辦?

半導(dǎo)體供應(yīng)基本上呈現(xiàn)每兩三年一個周期,目前正處于供不應(yīng)求的高峰期,隨著各大供應(yīng)商擴產(chǎn)以及國外受疫情影響的工廠開始復(fù)工,會不會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩呢?

Reinhard Ploss表示,生產(chǎn)能力的建設(shè)會經(jīng)歷一個前端的建設(shè)時期,預(yù)計在2023年-2024年達(dá)到頂峰:“我們認(rèn)為最重要的是分布的問題,也可能會出現(xiàn)供應(yīng)過剩的問題。我們需要去觀察市場的哪一些領(lǐng)域有增長,哪些領(lǐng)域需要更多的芯片分配,這是一個分配和市場整體的問題?!?/p>

另外,Reinhard Ploss補充道:“產(chǎn)能過剩有很多的原因,比如對市場的預(yù)測過于樂觀,但這對于我們來說并不是一個很大的威脅。我們會采取靈活的方式去應(yīng)對。”

至于供不應(yīng)求引起的價格攀升,英飛凌采取的措施是通過良好、高效的管理方式來避免這樣的情況發(fā)生。其一是建設(shè)產(chǎn)能,提高工廠的科技含量和自動化的程度,力求萬無一失地去應(yīng)對未來;其二是通過高效的管理以及預(yù)測,以對抗過剩的情況。

“我們并不會因為誰出價更高就向其出售芯片。在定價策略方面,我們也會觀察各個行業(yè)的前進和發(fā)展方向,觀察整體經(jīng)濟繁榮的情況。我覺得市場終究是決定價格的最重要的因素,不能以不公平的方式來定價?!?Reinhard Ploss表示。

未來市場在哪里?

“我們非常高興能夠建造一個如此先進的工廠,這讓我們非常引以為豪。2018年我們宣布建廠,如今提早三個月完成了建設(shè),哪怕新冠疫情都無法阻擋我們的決心。我們無論在任何方面面臨任何挑戰(zhàn),都會克服困難,達(dá)成目標(biāo)?!?英飛凌科技奧地利股份公司首席執(zhí)行官 Sabine Herlitschka 博士自豪地說道。

菲拉赫新廠使得英飛凌在功率半導(dǎo)體方面實現(xiàn)了產(chǎn)能擴張,可以說是為大量的需求做好了準(zhǔn)備,那么英飛凌瞄準(zhǔn)了未來哪些領(lǐng)域的市場呢?

Reinhard Ploss認(rèn)為,汽車行業(yè)是英飛凌非常重要的一塊領(lǐng)域。汽車行業(yè)的生產(chǎn)商要求非常高,對創(chuàng)新的要求也非常高。英飛凌生產(chǎn)的40%的芯片是流向汽車行業(yè)的,可以說汽車行業(yè)是英飛凌的基本盤,同時也希望借此來獲得其他行業(yè)領(lǐng)域的青睞。

目前電動汽車尚處于發(fā)展初期,而英飛凌在風(fēng)能和太陽能方面看到了很大的潛力。此外,數(shù)據(jù)中心方面也有很大的潛能,隨著人工智能的發(fā)展,逐步的數(shù)字化需要更多的能源,這也是英飛凌未來關(guān)注的領(lǐng)域,包括電池驅(qū)動型設(shè)備或者家用電器(例如空調(diào)),需要高能效的芯片。

衛(wèi)生健康領(lǐng)域,在面向老年人的健康、輔助設(shè)備上也需要更智能的芯片;工業(yè)領(lǐng)域的協(xié)作機器人,對功率方面的要求也很高;移動通訊方面,對處理器、功率器件等也有大量需求。還有包括物聯(lián)網(wǎng)、智能家居在內(nèi)的更多應(yīng)用領(lǐng)域,都存在很多潛能,這些都是英飛凌未來著眼的方向。

最后,Reinhard Ploss在答記者問時表示,英飛凌的產(chǎn)品在中國取得了很大成功,出口到亞洲的產(chǎn)品中,大中華區(qū)的購買份額達(dá)到了50%以上,中國將是英飛凌最重要的市場。

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英飛凌菲拉赫新廠外景(圖源:英飛凌公司)

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