拜登的芯片夢(mèng)面臨巨大考驗(yàn)
發(fā)布人：wxhxkj01
時(shí)間：2021-05-15
來(lái)源：工程師
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為深入了解喬·拜登總統(tǒng)在緩解困擾汽車制造商和其他行業(yè)的半導(dǎo)體短缺方面所面臨的挑戰(zhàn)，我們以一家美國(guó)公司為現(xiàn)代汽車公司新型電動(dòng)汽車提供的IONIQ 5芯片為例。該芯片是由安森美半導(dǎo)體（On Semiconductor）設(shè)計(jì)的相機(jī)圖像傳感器，其生產(chǎn)始于意大利的一家工廠，在該工廠里，會(huì)將復(fù)雜的電路影印到硅片上。
然后將晶圓首先送到臺(tái)灣進(jìn)行封裝和測(cè)試，然后送到新加坡進(jìn)行存儲(chǔ)，然后再送到中國(guó)組裝成攝像頭，最后送到韓國(guó)的現(xiàn)代零部件供應(yīng)商，然后才到達(dá)現(xiàn)代的汽車工廠。
圖像傳感器的短缺導(dǎo)致現(xiàn)代汽車在韓國(guó)的工廠空轉(zhuǎn)，使其成為遭受全球供應(yīng)危機(jī)困擾的最新汽車制造商之一，這波缺貨導(dǎo)致多家汽車制造商（包括通用汽車公司，福特汽車公司和大眾汽車公司）生產(chǎn)癱瘓。
圖像傳感器的曲折旅程表明，芯片行業(yè)提高產(chǎn)能以解決當(dāng)前的短缺并重振美國(guó)芯片制造業(yè)將是多么復(fù)雜。
美國(guó)總統(tǒng)喬·拜登周一在華盛頓召集半導(dǎo)體行業(yè)高管開(kāi)會(huì)，討論芯片危機(jī)的解決方案，這是美國(guó)加強(qiáng)國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的更廣泛努力的最新舉措。作為2萬(wàn)億美元基礎(chǔ)設(shè)施提案的一部分，他還提出投入500億美元來(lái)支持本土的芯片制造和研究。按照他的說(shuō)法，這將幫助美國(guó)贏得與中國(guó)的全球競(jìng)爭(zhēng)。
為此我們認(rèn)為，當(dāng)中大部分資金將可能用于英特爾，三星和臺(tái)積電，他們將于美國(guó)花費(fèi)數(shù)十億美元建設(shè)先進(jìn)芯片工廠。但是，行業(yè)高管表示，解決更廣泛的供應(yīng)鏈至關(guān)重要，拜登政府面臨要補(bǔ)貼哪些要素的復(fù)雜選擇。
安森美半導(dǎo)體高級(jí)副總裁David Somo對(duì)路透表示：“我們不可能在單個(gè)給定位置上從上游到下游重建整個(gè)供應(yīng)鏈，因?yàn)檫@這太昂貴了。”
美國(guó)現(xiàn)在僅占全球半導(dǎo)體制造能力的12％，低于1990年的37％。根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在全球80％以上的芯片生產(chǎn)都在亞洲。
目前，生產(chǎn)單個(gè)計(jì)算機(jī)芯片可能涉及1,000多個(gè)步驟，70個(gè)地區(qū)以及許多專門的公司，其中大多數(shù)在亞洲，并且對(duì)于公眾基本上是未知的。
該過(guò)程從平板大小的原始硅片開(kāi)始。在被稱為“晶圓廠”的芯片工廠中，電路被蝕刻到硅中，并通過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程在其表面上堆積。
下一步就是封裝，這就很好地說(shuō)明了供應(yīng)鏈面臨的挑戰(zhàn)。
晶圓是從晶圓廠生產(chǎn)出來(lái)的，每個(gè)晶圓上都有數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)指甲大小的芯片。必須將它們切成單個(gè)芯片，然后放入封裝中。
傳統(tǒng)上，這意味著將每個(gè)芯片放置在“引線框架”上并將其焊接到電路板上。然后將整個(gè)組件封裝到樹(shù)脂盒中以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。
該過(guò)程非常耗費(fèi)人力，導(dǎo)致芯片公司數(shù)十年前將其外包給包括中國(guó)臺(tái)灣，馬來(lái)西亞，菲律賓和中國(guó)大陸在內(nèi)的國(guó)家和地區(qū)。
封裝本身具有自己的供應(yīng)鏈：例如，韓國(guó)的Haesung DS生產(chǎn)汽車芯片的封裝組件，然后將其出口到馬來(lái)西亞或泰國(guó)，以供英飛凌和NXP等客戶使用。這些公司，或者在某些情況下是分包商，然后為博世和大陸集團(tuán)等汽車供應(yīng)商組裝和封裝芯片，后者又向汽車制造商提供最終產(chǎn)品。
“如果他們（拜登政府）想在半導(dǎo)體方面取得他們想的那種成功，那么他們將不得不幫助重建美國(guó)的封裝產(chǎn)業(yè)，”總部位于加利福尼亞的芯片封裝公司Promex的首席執(zhí)行官Dick Otte說(shuō)。“否則，這是浪費(fèi)時(shí)間?！盌ick Otte接著說(shuō)
但是，較新的芯片封裝工藝所需的人力會(huì)少很多，這可能可以讓一些美國(guó)芯片制造商認(rèn)為他們可以將其從國(guó)外帶回。
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