工厂|为什么2022年仍将缺芯( 二 )


工厂|为什么2022年仍将缺芯
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工厂|为什么2022年仍将缺芯
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半导体概况介绍

  • 芯片生产高度自动化,将硅晶圆转化为成千上万的半导体芯片。
  • 完工的芯片在技术含量较低的工厂进行测试和封装,主要是手工任务。这些工厂通常位于发展中国家。
  • 芯片尺寸从1平方毫米到4平方厘米不等。
  • 晶片的直径从150到300毫米(6到12英寸)不等。
  • 嵌入在芯片上的内容是以纳米为单位的。一纳米是一毫米的百万分之一(一根人类头发的直径是一毫米的十分之一)。
  • 每个芯片的成本从30美分到50美元或更高。大多数汽车应用处于低端,成本低于1美元。
  • 一辆汽车的芯片数量从1000到4000不等。高级车型有更多的芯片,而且数量随着每一个功能的增加而增加,特别是高级驾驶辅助系统。
该公司最早于2018年开始投资新工厂,当时尚未被卷入芯片危机之中,为了迎合需求增长的预测,以及提升自己的生产效率,STM开始了这项工程。
芯片厂的建设时间很长,而在阿格拉泰会更长。
新工厂的选址所在地需要先将现有的旧厂房迁移,而疫情给工程带来了一些麻烦,工期被延长。
即使在完工之后,新工厂将迎来第一批设备——无尘室,这是将硅晶圆变为芯片的地方。无尘室的面积相当于一个足球场那么大。
奥里奥说新工厂2022年第一季度末将生产出第一片晶圆,批量生产将于2022年末开始。芯片是在硅晶圆上批量产生的,单个晶圆片能承载1000个芯片。
但是,汽车客户所需的半导体质量鉴定时间更长,到2023年底才能出厂。
从2024年开始,STM将对新晶圆厂进行扩建,根据未来的需求量,工厂面积将由8454平方米扩大近一倍至1.49万平方米。该公司预期扩建工作在2025或2026年完成。
STM新晶圆厂从2018年开始建设▼
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奥里奥表示,到2024年,阿格拉泰工厂的一期工厂完工后,工厂的总投资将达到20亿美元。随着产能的扩大,后续还会根据市场需求追加投资。
新工厂全面自动化,一期将雇佣700-800名操作员,随着无尘室的增加也会相应的增加员工数量。
相比之下,STM现有晶圆厂雇佣了1400名操作员,总员工数2400名,包括质量、物流、维护和生产等工种。
升级到12英寸并不意味着该公司放弃了8英寸的市场。STM现有8英寸晶圆厂将继续供应气囊、导航系统和无钥匙进入系统的芯片。
新工厂的产品将包括汽车模拟和射频产品所需的芯片,缓解因芯片短缺而积压的订单。
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微型化
芯片制造商扩大产能还存在一个障碍,那就是客户需求两极化。
对于消费电子和PC行业,提升芯片产能的关键因素是微型化,并提升生产效率。而对于汽车行业来说,关键因素则变为了在极端环境下的抵抗力和耐久力。
这在一定程度上解释了为什么欧洲的汽车芯片产量高于其他地方,因为欧洲没有微芯片厂。微芯片指的是10纳米以下的,这个数字越小越好,CPU晶体管之间的距离越短,运行速度越快。
STM最先进的工厂是一家生产28纳米芯片的晶圆厂,位于法国克罗尔市。主要供应汽车应用程序,包括Mobileye的视觉处理器和下一代微控制器。
STM的汽车客户不要求它建生产10纳米以下芯片的工厂,可这类芯片的需求却依然存在。目前,STM的欧洲本土市场还没有。