Chipmakers voeren hun productie op om het tekort aan halfgeleiders aan te pakken.

0

Om te voldoen aan de toegenomen vraag tijdens het huidige mondiale tekort aan chips, verhoogt de halfgeleiderindustrie de bezettingsgraad van haar fabrieken aanzienlijk, een term die verwijst naar het percentage van de totale beschikbare productiecapaciteit dat op een bepaald moment wordt gebruikt. Het verhogen van de bezettingsgraad van halfgeleiders kost echter tijd. Het is niet zo eenvoudig als “een schakelaar omdraaien” en de chipuitvoer van de ene op de andere dag verhogen.

Semiconductor Shortage Highlights Need to Strengthen U.S. Chip Manufacturing, Research

Wanneer de vraag op de markt groot is, zoals in een cyclische opleving van de markt zoals die waarin de markt zich nu bevindt, zullen front-end halfgeleiderfabrieken, of fabs, doorgaans meer dan 80 procent bezettingsgraad hebben, waarbij sommige individuele fabrieken zo hoog als tussen 90-100 procent. Zoals de onderstaande tabel laat zien, heeft de industrie het algehele gebruik van fabrieken de afgelopen twee jaar gestaag verhoogd en zal naar verwachting het gebruik gedurende het grootste deel van 2021 toenemen om aan de vraag te voldoen. Een hoger gebruik van fabrieken zal de chipoutput verhogen en de industrie in staat stellen volledig aan de toegenomen vraag in de markt te voldoen.

Helaas kost het verhogen van het gebruik van halfgeleidercapaciteit tijd, omdat halfgeleiders ongelooflijk complex te produceren zijn. Het maken van een chip is een van de meest, zo niet de meest kapitaal- en R & D-intensieve fabricageprocessen op aarde. De fabricage is ingewikkeld en vereist zeer gespecialiseerde inputs en apparatuur om de benodigde precisie op miniatuurschaal te bereiken. Er kunnen tot 1.400 processtappen zijn (afhankelijk van de complexiteit van het proces) bij de algehele fabricage van alleen de halfgeleiderwafers alleen. En elke processtap omvat typisch het gebruik van een verscheidenheid aan zeer geavanceerde gereedschappen en machines. Kortom, het maken van halfgeleiders is buitengewoon moeilijk en kost daarom tijd.
Hoeveel tijd? Het vervaardigen van een voltooide chip voor een klant kan tot 26 weken duren. Dit is waarom: het vervaardigen van een voltooide halfgeleiderwafer, bekend als de cyclustijd, duurt gemiddeld ongeveer 12 weken, maar kan tot 14-20 weken duren voor geavanceerde processen. Om het fabricageproces van een chip te perfectioneren om de productieopbrengsten en -volumes te verhogen, kost nog veel meer tijd – ongeveer 24 weken.

Zodra het fabricageproces is voltooid, moeten de halfgeleiders op de siliciumwafer nog een andere productiefase doorlopen, bekend als back-end assemblage, test en verpakking (ATP), voordat de chips definitief zijn en klaar voor levering aan de eindgebruiker. Het kan nog eens 6 weken duren voordat ATP is voltooid. Daarom kan de doorlooptijd, vanaf het moment dat een klant een bestelling plaatst tot de ontvangst van het eindproduct, in totaal 26 weken duren. De onderstaande tabel geeft een aantal gemiddelde tijden weer die nodig zijn in het chipfabricageproces.
Dit betekent uiteindelijk dat de halfgeleiderindustrie er momenteel alles aan doet om op korte termijn het gebruik te verhogen en te voldoen aan de toegenomen vraag, zowel in de automobielsector als breder voor alle klanten. De industrie dwingen winnaars en verliezers te kiezen door te verplichten wie chips krijgt en wie niet, zal de hierboven beschreven tijdconstante niet overwinnen om een ​​halfgeleider te fabriceren.

De halfgeleiderindustrie heeft een schat aan ervaring in het opereren in een complexe toeleveringsketen om met succes de uitdagingen van de huidige vraagomgeving aan te gaan. Naast het verhogen van het gebruik en het verhogen van opbrengsten en volumes, creëren halfgeleiderbedrijven bijvoorbeeld ook commandocentra om te helpen bij de meest urgente verzoeken van klanten en werken ze nauw samen met klanten om te voorkomen dat dubbele bestellingen worden verdubbeld. Deze strategieën dragen bij aan de snelste en meest efficiënte levering van producten aan klanten tijdens deze uitdagende periode.

Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl


Op de lange termijn zal de totale wereldwijde productiecapaciteit uiteindelijk moeten toenemen om te voldoen aan de groei van de vraag naar chips op de lange termijn, waaraan niet kan worden voldaan door alleen een groter gebruik. De mondiale halfgeleiderindustrie is dan ook van plan deze verwachte marktgroei de komende jaren het hoofd te bieden, door middel van recordniveaus van investeringen in productie en R&D.

Om ervoor te zorgen dat de Verenigde Staten de thuisbasis zijn van een groter aandeel van toekomstige chipinnovatie en -productie, dringen SIA en een coalitie van andere bedrijfsleiders, waaronder die in de auto- en medische apparatuursector, er bij president Biden en het Congres op aan om moedig te investeren in binnenlandse halfgeleiders. prikkels voor productie en onderzoeksinitiatieven. Hierdoor zullen de Amerikaanse economie, nationale veiligheid, mondiaal technologisch leiderschap en toeleveringsketens voor halfgeleiders veerkrachtiger worden.
  Bron Sia

Share.

Reageer

CAPTCHA Image

Reload Image

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.