全球半導(dǎo)體制造商正努力克服持續(xù)已久的芯片短缺問(wèn)題。臺(tái)積電此前宣布將在三年內(nèi)投資1000億美元用于提升產(chǎn)能，三星表示未來(lái)10年將投資1160億美元研發(fā)非內(nèi)存芯片，英特爾承諾投資200億美元建廠(chǎng)，中芯國(guó)際與政府簽訂23.5億美元擴(kuò)產(chǎn)協(xié)議，并計(jì)劃新芯片廠(chǎng)于明年開(kāi)始生產(chǎn)。以可靠性、創(chuàng)新性和追求可持續(xù)發(fā)展著稱(chēng)于世的全球十大半導(dǎo)體制造商之一的英飛凌，早在2018年就開(kāi)始布局新芯片廠(chǎng)以擴(kuò)大產(chǎn)能，終于在2021年9月17日這一天宣布其在奧地利菲拉赫新建的300毫米薄晶圓芯片工廠(chǎng)完成建設(shè)，比預(yù)期提早三個(gè)月，首批晶圓將于本周完成出貨。這對(duì)于汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)電子等對(duì)芯片有旺盛需求的行業(yè)都是一個(gè)振奮人心的好消息。

為什么要斥巨資興建工廠(chǎng)？

這座位于奧地利菲拉赫新的高科技自動(dòng)化芯片廠(chǎng)總投資額為16億歐元，是業(yè)內(nèi)最大的芯片廠(chǎng)之一，主要用于生產(chǎn)高能效功率半導(dǎo)體器件。它也是英飛凌第二座用于生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件的大型300毫米薄晶圓芯片工廠(chǎng)。另一座位于德累斯頓。

目前，世界各主要經(jīng)濟(jì)體都在積極探索綠色低碳發(fā)展之路。英飛凌菲拉赫新工廠(chǎng)生產(chǎn)的高能效芯片將擁有巨大的需求，為全球低碳節(jié)能發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士表示，英飛凌未來(lái)的發(fā)展方向是綠色、節(jié)能、可持續(xù)，這與全球倡導(dǎo)的綠色可持續(xù)發(fā)展之路相契合。菲拉赫新工廠(chǎng)的建立讓綠色發(fā)展成為可能，我們可以通過(guò)我們的芯片，尤其是節(jié)能芯片，在汽車(chē)、電腦、手機(jī)等各種工業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備上做到節(jié)能減排。設(shè)立菲拉赫新廠(chǎng)，也是向著我們未來(lái)宏大的零排放目標(biāo)邁進(jìn)的重要一步。

菲拉赫新工廠(chǎng)生產(chǎn)的高能效芯片可以智能地控制電源開(kāi)關(guān)，顯著降低諸如家用電器、LED照明設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備等眾多應(yīng)用的能耗，從而最大限度地減少碳排放。從數(shù)字上來(lái)看，它能將冰箱的能耗降低40%，將建筑照明的能耗降低25%。同時(shí)規(guī)劃的工業(yè)半導(dǎo)體年產(chǎn)能將能夠滿(mǎn)足發(fā)電量總和約1,500 TWh的太陽(yáng)能系統(tǒng)之所需，而這約是德國(guó)年耗電量的三倍。而采用新生產(chǎn)設(shè)施所生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠減少超過(guò)1300萬(wàn)噸的二氧化碳排放，相當(dāng)于歐洲2000多萬(wàn)居民產(chǎn)生的二氧化碳量。

建造一座半導(dǎo)體工廠(chǎng)至少需要兩年的時(shí)間，成本投入數(shù)十億美元。一旦建成，也要面臨三個(gè)月以上無(wú)法全速出貨和市場(chǎng)隨時(shí)出現(xiàn)供大于求的困境。盡管如此，三年前的英飛凌依然選擇斥巨資以提升整體產(chǎn)能。三年后的今天，市場(chǎng)證明了英飛凌當(dāng)初的選擇是對(duì)的。新工廠(chǎng)預(yù)計(jì)將為英飛凌帶來(lái)每年約20億歐元的銷(xiāo)售額提升。設(shè)立菲拉赫新工廠(chǎng)，讓英飛凌有足夠的產(chǎn)能，足夠的能力去供應(yīng)市場(chǎng)，支持自身未來(lái)的發(fā)展，保持市場(chǎng)領(lǐng)先地位。同時(shí)，也可以通過(guò)提供芯片支持全球各行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士表示：“世界需要低碳節(jié)能發(fā)展，英飛凌也需要保持市場(chǎng)領(lǐng)先地位，哪怕是新冠疫情都無(wú)法阻擋我們的決心?！?

英飛凌菲拉赫新工廠(chǎng)的優(yōu)勢(shì)是什么？

英飛凌菲拉赫新工廠(chǎng)是世界上最先進(jìn)的功率半導(dǎo)體芯片工廠(chǎng)之一，擁有高超的制造工藝、高度的自動(dòng)化工藝流程和可持續(xù)生產(chǎn)三大優(yōu)勢(shì)。

在制造工藝方面，300毫米薄晶圓厚度僅為40微米，比人的發(fā)絲還要細(xì)。在當(dāng)前市場(chǎng)中，自有制造能力非常重要。而菲拉赫是英飛凌功率半導(dǎo)體的專(zhuān)業(yè)核心，約十年前，英飛凌在這里成功開(kāi)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)。由于晶圓直徑較大，這種技術(shù)的使用帶來(lái)顯著的產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，并降低資本開(kāi)支。

在高度的自動(dòng)化工藝流程方面，英飛凌可以整合性地看待客戶(hù)的需求，然后與自身的產(chǎn)能進(jìn)行匹配。英飛凌已經(jīng)在德累斯頓工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化批量生產(chǎn)，如今在菲拉赫也興建了新工廠(chǎng)，這樣英飛凌便有兩座用于生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件的大型300毫米薄晶圓芯片工廠(chǎng)，以保證供給足夠的芯片。這兩座工廠(chǎng)基于相同的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和數(shù)字化理念，使得英飛凌能夠像控制一座工廠(chǎng)一樣，來(lái)控制兩座工廠(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，不僅進(jìn)一步提高了產(chǎn)能，而且能夠?yàn)榭蛻?hù)提供更高的靈活性。英飛凌能夠在兩座工廠(chǎng)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(hù)需求。這兩家工廠(chǎng)實(shí)質(zhì)上“合體”成為同一個(gè)巨型虛擬工廠(chǎng)，成為英飛凌在300毫米制造領(lǐng)域樹(shù)立的新標(biāo)桿，能夠進(jìn)一步提高資源和能源使用效率，保護(hù)環(huán)境。

英飛凌科技股份公司首席運(yùn)營(yíng)官Jochen Hanebeck介紹說(shuō)，兩座工廠(chǎng)都是高度自動(dòng)化的，不會(huì)再使用人工來(lái)運(yùn)輸晶圓，我們的自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)6公里，將所有的設(shè)備連接在一起。我們還使用人工智能來(lái)更智能的管理、收集數(shù)據(jù)。通過(guò)人工智能和高度自動(dòng)化的技術(shù)來(lái)做更好的抉擇，而且可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，更好地測(cè)試設(shè)備可靠性，同時(shí)也可以降低碳排放量。我們還會(huì)使用可再生能源，通過(guò)冷卻系統(tǒng)的廢熱智能回收利用，滿(mǎn)足工廠(chǎng)80%的供暖需求。

在可持續(xù)生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面，英飛凌的另一個(gè)重要里程碑是綠氫的生產(chǎn)和回收。自2022年初開(kāi)始，芯片生產(chǎn)過(guò)程中所需的氫氣將直接在菲拉赫工廠(chǎng)利用可再生能源來(lái)制備，從而消除原生產(chǎn)和運(yùn)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(dòng)力。

如何解決芯片荒問(wèn)題？

全球范圍內(nèi)都在面對(duì)芯片短缺的問(wèn)題，但是大家也都在努力嘗試緩解這一問(wèn)題。英飛凌希望可以首先通過(guò)庫(kù)存來(lái)解決一部分的問(wèn)題，然后通過(guò)把產(chǎn)能更智能地分配給不同的產(chǎn)品線(xiàn)，靈活應(yīng)對(duì)其他芯片短缺問(wèn)題。英飛凌科技股份公司首席運(yùn)營(yíng)官Jochen Hanebeck認(rèn)為，菲拉赫300毫米新晶圓廠(chǎng)的設(shè)立，是英飛凌開(kāi)拓進(jìn)取精神的體現(xiàn)。因?yàn)樾聫S(chǎng)的生產(chǎn)能力的建設(shè)需要一個(gè)前端的建設(shè)時(shí)期，可能會(huì)在2023年2024年才達(dá)到頂峰狀態(tài)，后期市場(chǎng)也可能會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)過(guò)剩的問(wèn)題，但英飛凌目前能做的是建設(shè)產(chǎn)能，提高工廠(chǎng)的科技含量和自動(dòng)化的程度，力求萬(wàn)無(wú)一失地去應(yīng)對(duì)未來(lái)。他也希望通過(guò)高效的管理以及預(yù)測(cè)，去對(duì)抗供應(yīng)過(guò)剩的情況。

“我們要切換一種思維方式”，英飛凌科技股份公司首席運(yùn)營(yíng)官Jochen Hanebeck指出，“我們需要在與合作伙伴、客戶(hù)建立共識(shí)的基礎(chǔ)上，共同進(jìn)行生產(chǎn)方面的協(xié)調(diào)，這樣才能使我們能夠更加靈活的應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的風(fēng)云變幻。我們?cè)谛鹿谝咔槠陂g也學(xué)到一課，就是采取智能的庫(kù)存處理方式非常重要，這是未來(lái)需要的?！?