這一波半導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，對于半導體器件的生產(chǎn)也提出了更大的挑戰(zhàn)。大部分半導體廠商都在進行產(chǎn)能的擴充，而在功率器件領域，大家都紛紛開始了自己的300毫米晶圓廠產(chǎn)能擴充計劃。根據(jù)Semi保守預測，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年達到700億美元歷史新高。
而當前大環(huán)境下的另一個尤須考慮的重大前提是雙碳目標的推進，擴能并不意味著野蠻地復制增長，在技術(shù)和環(huán)節(jié)上進步實現(xiàn)更高效環(huán)保的生產(chǎn)才能走的更遠。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，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： 奧地利負責人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三個維度上的意義：短期上快速實現(xiàn)產(chǎn)能擴充，保證市場領先地位；中期上新的奧地利工廠和原德國工廠實現(xiàn)了更靈活的產(chǎn)能調(diào)度，應對可能發(fā)生的產(chǎn)能變化；長期來看上采用先進的先進的綠色生產(chǎn)方式的新工廠的建成，是英飛凌實現(xiàn)其2030年實現(xiàn)碳中和承諾的重要一步。

實現(xiàn)產(chǎn)能擴充和調(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的速度，實際現(xiàn)在的完成時間比預期提前了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。在當前市場中，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雜，半導體廠商要保證自己產(chǎn)能夠呼應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準化生產(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)運營，這兩家工廠實質(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客戶需求。這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。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。尤其是在功率半導體領域，英飛凌占有15%~20%的領先市場份額。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：無須人工進行晶圓搬運，自動化運輸系統(tǒng)長達6公里，采用人工智能方式做出更好抉擇，實現(xiàn)預測性維護和設備可靠性的測試；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。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。得益于菲拉赫工廠的產(chǎn)品組合，采用新生產(chǎn)設施所生產(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險。英飛凌奧地利新工廠的建成投產(chǎn)，對于其功率半導體的產(chǎn)能是極大的補充，同時也實現(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，功率半導體器件的整體市場規(guī)模仍將繼續(xù)擴大，相信有了奧地利工廠 的加持，英飛凌仍可繼續(xù)保持其領先市場份額。