《電子技術(shù)應(yīng)用》
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都有哪些環(huán)節(jié)導(dǎo)致了芯片短缺?

2022-01-11
來源: 差評
關(guān)鍵詞: 缺芯

     說起來大伙們可能不信,,根據(jù)外媒的統(tǒng)計(jì)截止上個(gè)月,,整個(gè)世界光是因?yàn)樾酒亩倘保嚲鸵呀?jīng)被迫減產(chǎn)了快 600 萬輛了,。

  自從新冠疫情以來,,在工廠被迫停工、國際局勢等等的影響下,,可以說整個(gè)世界,、大部分行業(yè)都在飽受“ 缺芯 ”之苦。

  當(dāng)然,,漂亮國也不例外,。

  相信關(guān)注國際新聞的差友們都聽說了,最近,,美國副總統(tǒng)哈里斯到訪了東南亞,。

  當(dāng)然國際局勢、地緣政治之類話題的差評君并不是很懂,。

  但有一點(diǎn)可以確認(rèn)的是,,老美去的目的之一,肯定有想緩解一波芯片短缺的問題,。

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  看到這或許就有差友會(huì)問了,,老美“ 缺芯 ” 不是應(yīng)該去臺(tái)積電所在的中國臺(tái)灣,或者是三星所在的韓國嗎,?去東南亞有啥用?。?/p>

  別急別急,,今天差評君就想借此和大家簡單聊聊全球的芯片產(chǎn)業(yè)鏈,,而答案也正于此相關(guān)。

  首先差評想說的是,別看芯片小,,但它卻是人類科技,、工業(yè)領(lǐng)域的明珠之一。

  因?yàn)樾酒纳a(chǎn)是一個(gè)極其復(fù)雜和高精尖的流程,,大概有 2000 多道工藝,,并且是由世界各國和地區(qū)分工完成的。

  其中一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題,,或者被卡了脖子,,“ 缺芯 ”的情況可能就會(huì)出現(xiàn)。就拿芯片的原料石英砂為例吧,,這芯片制造的第一步其實(shí)就困難重重,。

  因?yàn)樾酒闹圃煨枰趸杓兌忍貏e高的石英砂( 99.99% 后面好幾個(gè) 9 ),但是全世界能生產(chǎn)高純度石英砂的企業(yè)卻不多,。

  目前美國的尤尼明公司就在這領(lǐng)域一家獨(dú)大,,它所生產(chǎn)的 IOTA 高純度石英砂,被稱作是世界礦物加工水平的頂點(diǎn),。

  也因此,,全球高端石英砂市場的 90 % 被它壟斷,。

  另外它擁有的美國 Sqruce Pine 礦,,也是目前全世界最優(yōu)質(zhì)的硅材料礦藏( 老天賞飯吃 )。

  而包括咱們在內(nèi)的不少國家,,先天的礦藏品質(zhì)和后天的加工技術(shù)都不如人,,產(chǎn)品也大都處于中低端水平。

  因此,,咱們的高端石英砂嚴(yán)重依賴進(jìn)口,,每年就要從國外進(jìn)口數(shù)十萬噸的高純石英。

  當(dāng)然啦,,這公司也并不是屬于老美的,,因?yàn)橛饶崦鞅澈蟮哪腹荆且患襾碜员壤麜r(shí),,成立于 1872 年( 咱們的清同治年間 )的礦業(yè)公司 —— 矽比科,。

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  弄到了高純度的石英砂,下一步應(yīng)該就是想要制造高純度的硅晶圓片了,,但這一步同樣不易,。

  目前世界最牛 B 的硅晶圓制造巨頭在日本,名叫信越化學(xué),。

  它目前能做到純度高達(dá) 99.999999999% ( 11 個(gè)九,,又稱 11N )的單晶硅,這相當(dāng)于每一千億個(gè)原子中,其他的外來原子不超過 1 個(gè),。,。。

  在全世界屬于獨(dú)一檔的水平,。

  就算是強(qiáng)如臺(tái)積電,,身為上游公司的信越化學(xué)也是不服軟,漲價(jià)也是絲毫不商量,。

  而它和硅晶圓領(lǐng)域的老二 SUMCO 加起來,,就占據(jù)了全世界的市場份額的半壁江山。

  所以說,,它們要是打個(gè)噴嚏,,整個(gè)世界的芯片產(chǎn)業(yè)鏈都要抖三抖。

  芯思想研究院的數(shù)據(jù)

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  另外,,信越化學(xué)還是光刻膠的生產(chǎn)巨頭,,全球五大光刻膠生產(chǎn)商就奪去了市場份額的 87%,而且除去羅門哈斯之外,,剩下的四大都來自日本,。。,。

  這統(tǒng)治力著實(shí)驚人,。

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  話說回來,順利弄到了高純度硅晶圓之后,,才到咱們熟悉的臺(tái)積電,、三星這類的芯片代工廠。

  其中光是中國臺(tái)灣的臺(tái)積電,,就占了全世界晶圓代工市場的 50% 以上 ,。

  你要是想要成功地量產(chǎn) 5nm,或者是未來 3nm 的芯片,,你不找臺(tái)積電,,可能還真就別無他選了。

  也因?yàn)榕_(tái)積電的重要,,今年上半年它的缺水,、缺電和疫情等等新聞,無不刺激這大伙們的神經(jīng),,你這一出事兒,,全世界可都不好受啊。

  當(dāng)然啦,,要是沒有生產(chǎn)芯片的核心設(shè)備 —— 光刻機(jī),,無論是三星還是臺(tái)積電都得抓瞎,。

  光刻機(jī)到底有多難?就曾有工程師說,,其中一個(gè)小零件他調(diào)整了整整十年,。ASML 也曾說:就算圖紙被公開,別人也造不出光刻機(jī)來,。

  一臺(tái) EUV 光刻機(jī)大約重達(dá) 180 噸,,身上有超過十萬個(gè)零件,光源技術(shù)是美國的,、軸承是瑞典的,、鏡頭是德國的。

  ASML 就這樣集百家之所長,,站在了光刻機(jī)的壟斷地位,,ASML EUV 光刻機(jī)的市場占有率是 100%,因?yàn)槌?,別無它家,。

  而差評君在開頭提到的東南亞,則也在芯片的制造上有著自己的分工,,那就是芯片的封裝和測試,。

  相比芯片制造的上游產(chǎn)業(yè),芯片的封測的技術(shù)難度會(huì)更低一點(diǎn),。

  但是由于目前全世界百分之二十多的芯片封測都在東南亞完成,,東南亞近期的疫情肆虐,就導(dǎo)致了封測環(huán)節(jié)受到了影響,。

  不久前馬來西亞的汽車芯片封測廠 Unisem 就因?yàn)槌霈F(xiàn)了新冠死亡病例,,宣布關(guān)廠,。而他們封測后的芯片廣泛用于豐田,、特斯拉等眾多的車廠。

  講了這么多,,差評君其實(shí)是想要告訴大家,,從石英砂、晶圓片,、代工廠,、光刻機(jī)和光刻膠、封測,。,。。只是芯片生產(chǎn)中的大家比較熟悉的幾個(gè)環(huán)節(jié)而已,。

  而真正的芯片生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈之長,、技術(shù)環(huán)節(jié)之多都是遠(yuǎn)超咱們?nèi)ν馊藷o法想象的,。

  在這背后,是全世界最頂尖的礦業(yè),、化學(xué),、光學(xué)、物理等等研究人員和企業(yè)合力開辟出來的,。一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò),,可能就會(huì)導(dǎo)致芯片產(chǎn)業(yè)的巨大震動(dòng)。

  另外很多人說咱們?nèi)毙镜脑?,是因?yàn)闆] 100% 地掌控最頂尖的芯片技術(shù),。

  但事實(shí)卻是,目前世界上沒有一個(gè)國家和地區(qū)有這樣的實(shí)力,,能 100 % 地掌控芯片制造的全流程,,這也幾乎不可能。

  硅片是日本生產(chǎn)的,、石英砂是美國生產(chǎn)的,、流片是中國臺(tái)灣和韓國搞得、光刻機(jī)是荷蘭做的,、芯片的封測是東南亞的,、背后的專利可能是德國、英國的,。

  當(dāng)然啦,,這并不是意味著在芯片領(lǐng)域咱們要“ 造不如買,買不如租 ”,,反正國外的更先進(jìn),,各領(lǐng)域都第一幾乎不可能,還不如躺平,。

  而是在認(rèn)清芯片制造的現(xiàn)實(shí)后,,不要再動(dòng)不動(dòng)被營銷號(hào)帶節(jié)奏地“ 沸騰 ”起來,好像明天就能趕英超美,,制霸世界芯片制造全流程一樣,。

  獨(dú)立自主當(dāng)然需要堅(jiān)持,這是咱們要奮斗終生的事業(yè),,但合作也不能落下,,因?yàn)轫敿獾男酒侨祟惪萍肌⒐I(yè)領(lǐng)域的明珠,,是全人類分工合作的產(chǎn)物,。



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