這一波半導(dǎo)體器件的缺貨潮起因于地緣政治的摩擦和新冠疫情發(fā)展，到目前為止缺貨的原因更為復(fù)雜多變，缺貨的情況也將持續(xù)下去。新冠的常態(tài)化發(fā)展不僅重塑了人們的生活方式，對于半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)也提出了更大的挑戰(zhàn)。大部分半導(dǎo)體廠商都在進(jìn)行產(chǎn)能的擴(kuò)充，而在功率器件領(lǐng)域，大家都紛紛開始了自己的300毫米晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)劃。根據(jù)Semi保守預(yù)測，從2020到2024，芯片行業(yè)將增加至少38個新的 300毫米量產(chǎn)晶圓廠，在300毫米晶圓廠上的投入將在2030年達(dá)到700億美元?dú)v史新高。
而當(dāng)前大環(huán)境下的另一個尤須考慮的重大前提是雙碳目標(biāo)的推進(jìn)，擴(kuò)能并不意味著野蠻地復(fù)制增長，在技術(shù)和環(huán)節(jié)上進(jìn)步實(shí)現(xiàn)更高效環(huán)保的生產(chǎn)才能走的更遠(yuǎn)。英飛凌于9月17日在奧地利完成了新的300毫米晶圓廠的建設(shè)，在工廠開業(yè)的發(fā)布會上 ，英飛凌科技奧地利股份公司首席執(zhí)行官 Sabine Herlitschka 博士表示該工廠將在一周內(nèi)出片。

左到右： 奧地利負(fù)責(zé)人Sabine女士，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(yùn)營官Jochen Hanebeck

根據(jù)發(fā)布會內(nèi)容， 我們可以看到新工廠的設(shè)三個維度上的意義：短期上快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能擴(kuò)充，保證市場領(lǐng)先地位；中期上新的奧地利工廠和原德國工廠實(shí)現(xiàn)了更靈活的產(chǎn)能調(diào)度，應(yīng)對可能發(fā)生的產(chǎn)能變化；長期來看上采用先進(jìn)的先進(jìn)的綠色生產(chǎn)方式的新工廠的建成，是英飛凌實(shí)現(xiàn)其2030年實(shí)現(xiàn)碳中和承諾的重要一步。

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能擴(kuò)充和調(diào)度靈活性

英飛凌于2018年宣布開始籌建奧地利300毫米晶圓廠，新冠疫情并沒有影響到其推進(jìn)的速度，實(shí)際現(xiàn)在的完成時間比預(yù)期提前了3個月。據(jù)英飛凌科技股份公司首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士分享，新工廠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運(yùn)營官 Jochen Hanebeck表示，300毫米薄晶圓雖然直徑很大，但厚度只有40微米，比人的發(fā)絲還要細(xì)。在當(dāng)前市場中，自有制造能力是非常重要的。新工廠是英飛凌發(fā)展史上的又一重要里程碑，將為英飛凌的產(chǎn)能帶來很大的提升的同時降低成本。

當(dāng)前的局勢中產(chǎn)能短缺雖然是主旋律，但供需變化更為快和復(fù)雜，半導(dǎo)體廠商要保證自己產(chǎn)能夠呼應(yīng)客戶快速變化的需求，需要時刻觀察供需之間的發(fā)展變化趨勢，做好產(chǎn)能計(jì)劃部署。而英飛凌奧地利工廠的建成，將會和之前德國的工廠“合體”成巨型工廠，實(shí)現(xiàn)更靈活產(chǎn)能調(diào)度。

據(jù)Jochen Hanebeck分享，英飛凌目前有兩座生產(chǎn)功率器件的大型300毫米薄晶圓芯片工廠，一座位于德國德累斯頓，另一座就是奧地利菲拉赫的新工廠。這 兩座工廠基于相同的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和數(shù)字化理念，使得英飛凌能夠像控制一座工廠一樣，來控制兩座工廠的生產(chǎn)運(yùn)營，這兩家工廠實(shí)質(zhì)上“合體”成為同一個巨型虛擬工廠，英飛凌可以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。這不僅進(jìn)一步提高了產(chǎn)能，而且能夠?yàn)榭蛻籼峁└叩撵`活性。據(jù)悉英飛凌生產(chǎn)的40%的芯片是流向汽車行業(yè)，汽車行業(yè)是其一個基本盤。尤其是在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，英飛凌占有15%~20%的領(lǐng)先市場份額。汽車市場是其尤為看重的行業(yè)。而車企的需求實(shí)際上也一直在動態(tài)變化的，新的這種生產(chǎn)方式也可以更好地去配合汽車行業(yè)生產(chǎn)的這種變化。

面向未來的綠色生產(chǎn)方式

德國德累斯頓和奧地利菲拉赫的工廠是英飛凌在制造技術(shù)、工藝流程和節(jié)能減排上最高水平的代表：無須人工進(jìn)行晶圓搬運(yùn)，自動化運(yùn)輸系統(tǒng)長達(dá)6公里，采用人工智能方式做出更好抉擇，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)和設(shè)備可靠性的測試；同時英飛凌通過冷卻系統(tǒng)的廢熱智能回收利用，滿足工廠80%的供暖需求。據(jù)Jochen Hanebeck表示，在可持續(xù)生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(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，為公交巴士提供動力。Reinhard Ploss博士表示，通過新工廠，英飛凌正在為全球的低碳節(jié)能發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。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。 缺貨現(xiàn)象引發(fā)的各種亂象還在繼續(xù)，不論是芯片廠商還是系統(tǒng)集成商或者是終端廠商，對于allocation的能力要求也極高，同時也要警惕over-booking等亂象可能存在的未來風(fēng)險。英飛凌奧地利新工廠的建成投產(chǎn)，對于其功率半導(dǎo)體的產(chǎn)能是極大的補(bǔ)充，同時也實(shí)現(xiàn)了其更靈活的產(chǎn)能調(diào)度能力。隨著綠色可持續(xù)發(fā)展的要求提高，功率半導(dǎo)體器件的整體市場規(guī)模仍將繼續(xù)擴(kuò)大，相信有了奧地利工廠 的加持，英飛凌仍可繼續(xù)保持其領(lǐng)先市場份額。