半導體芯片供給正在改變中
- 成熟技術晶片製造商
- 成熟技術輔導團隊
- 成熟技術設備尋找團隊
- 成熟產品認證手法
現在世界都在追求半導體芯片，但並非所有半導體都需要採用頂尖技術製造，尋找仍然可以生產芯片的舊設備的競賽正在進行。
Stephen Howe是一位舊設備經銷商，人們對他的商品的需求空前高漲，但他仍感到沮喪：需求遠遠超過供應，他幾乎不可能找到東西出售。
Howe買賣製造微芯片的設備，這種設備近來非常稀缺。他銷售的機器至少有10年的歷史，因三星(Samsung)、英特爾(Intel)和台積電(Taiwan Semiconductor Manufacturing)等芯片製造商持有芯片製造設備的時間大約是10年。
2020年和2021年的芯片嚴重短缺，已經削弱了從汽車到智能手機等各種產品的生產能力。據許多分析師和半導體製造商以及Howe說，製造微芯片的二手設備的缺乏是芯片短缺變得如此嚴重的原因之一。
沒有人確切知道世界上有多少微芯片是在二手設備上製造的，但SDI Fabsurplus的老闆Howe估計，這一比例可能高達三分之一。
技術咨詢公司CCS Insight的研究主管Wayne Lam表示，全球半導體行業一半以上的收入來自這些老式芯片。
這些使用更成熟技術的芯片用於手機和汽車的攝像頭和其他傳感器、電源處理電子產品、工廠設備的邏輯控制器、使無線通信成為可能的芯片。這些芯片的短缺是汽車製造業停工和蘋果公司無法滿足最新款iPhone需求的根源所在。
一個長期的趨勢是，在你能想到的每一個電子設備中，對微芯片的需求不斷擴大，而且永不滿足，多年來，微芯片供應鏈中處於核心地位的設備的供應鏈一直處於鬆弛狀態。
Onsemi的首席執行官Hassane El-Khoury)示，需求的膨脹部分是由於過去5年左右「物聯網」的發展。該公司是一家專門從事汽車和工業應用電源和傳感技術的半導體製造商。
這不僅僅是因為我們現在買的很多東西都有芯片，而且其中一些東西的芯片比以前多得多。El-Khoury先生說，對於Onsemi來說，帶有駕駛員輔助系統的電動汽車的芯片價值是沒有這種系統的汽油驅動汽車芯片價值的30倍。芯片需求還來自移動設備的普及和對更多服務器(也就是雲計算基礎設施)的需求。
根據半導體行業協會(semiconductor industry Association)的數據，在最新的可獲得數據的2021年第二季度，半導體行業售出的芯片數量超過了歷史上任何時候。
芯片製造商正通過承諾生產比以往更多的芯片來回應所有這些需求，但出於以下幾個原因，要想提高許多公司現在需要的芯片的生產是困難的，甚至是不可能的。
其一是，即使在最好的情況下，擴大晶圓廠(製造微芯片的工廠)的產能也需要數月時間，部分原因是製造芯片的複雜性幾乎令人難以置信——即使是那些使用較老技術的芯片。
用尖端技術在12英吋的純晶體矽晶圓上製造芯片，這種圓被稱為「晶圓片」，需要精確到可以在只有5納米(十億分之一米)厚的微芯片上製造出特徵——僅比單鏈DNA的寬度略大一點。Flexciton的首席執行官Jamie Potter說，蘋果(Apple)和三星(Samsung)在推出新手機時所吹捧的處理器，這些芯片可能需要在芯片製造廠內的不同機器上進行1000多次掃描。Flexciton是一家初創公司，主要生產幫助芯片製造商優化製造計劃的軟件。
Potter補充說，基於舊技術製造芯片需要8英吋的晶圓和多倍厚的電路，但仍然需要通過這種或那種機器多達300次。
這種程度的複雜性意味著，即使一家初創企業或經驗不足的芯片製造商能夠獲得芯片製造設備，也可能無法生產出足以盈利的芯片。即使是最好的芯片製造商，平均也會扔掉他們生產的10%的芯片。
Howe說，隨著芯片短缺的加劇，對二手設備的競購戰愈演愈烈。例如，佳能FPA3000i4是一款1995年生產的光刻設備，用於在芯片上蝕刻電路，2014年10月它的價值只有10萬美元，而現在已經漲到了170萬美元，他補充道。
她補充稱，繼續建造更多生產最新一代芯片的晶圓廠，可能有助於提高全球整體產能，從而緩解芯片短缺問題。但Gartner負責半導體和電子行業的分析師高拉夫•古普塔(Gaurav Gupta)表示，要想利用這種更新的產能，就需要製造商將其芯片設計從舊技術轉移到更新的技術上。這既昂貴又耗時，部分原因是汽車芯片製造商在每次生產新一代芯片時，都必須驗證芯片的壽命和安全性。英特爾已經成立了一個團隊，幫助汽車製造商過渡到更新的芯片技術。
英飛凌(Infineon)的一位發言人說，在技術經過安全性和耐久性認證的產品中，較老的芯片技術更受青睞。英飛凌為汽車行業生產各種芯片。她補充說，控制汽車頂燈的電子設備，或者控制自動窗戶的芯片，都不需要採用最新的芯片技術。
除非芯片供應商更新更多的產品，至少更新一些製造技術。Gupta說28納米水平是最理想的，原因有很多——老款芯片的晶圓廠都在爭奪容量，老款芯片通常有高達140納米寬的個別特徵。
即使是製造芯片的公司本身也受到芯片短缺的影響。以英飛凌為例，該發言人說，英飛凌有足夠的能力生產自己的電源處理芯片，但其系統也需要老式的微控制器芯片，而且英飛凌長期將這些芯片外包給台積電等第三方製造商。
CCS Insight的Lam先生說，疫情帶來的供應衝擊和需求激增，再加上多年來對芯片及其製造工具的需求不斷增長，代表著「整個半導體供應鏈的徹底重置」。
留言列表
