英飛凌新廠能緩解缺晶片問題嗎?

作者 : 黃燁鋒,EE Times China

英飛凌奧地利Villach新晶片工廠開業,就英飛凌本身的情況來看,這家工廠最直接的價值莫過於緩解英飛凌自身產能局促的現狀…

觀察缺晶片現狀,主要應該去看一些領導企業如今的業績和供貨情況。英飛凌作為功率離散元件與模組的全球頭號供應商(將近20%的市佔率,Statista和Omdia都提出類似的資料),在很多領域都還是比較有發言權。

 

 

英飛凌在今年的半年報和Q3季報中都反復提到了產能緊缺,以及缺晶片的現狀,對於英飛凌造成的實際影響。今年8月份的財報會議上,英飛凌科技執行長Reinhard Ploss還特別談到「市場面臨比較大的供貨緊缺現狀,庫存達到歷史低位。」

英飛凌Q3財報顯示季度營收27.22億歐元——雖然市場需求持續強勁,但疫情對於其馬來西亞麻六甲(Melaka)工廠造成的產能影響,以及先前美國德克薩斯州奧斯丁冬季風暴的餘波,造成季營收僅同比成長了1%。

 

英飛凌在FY21半年報中提供的現有業務及產品類別構成情況,這些數位總結自FY20。

 

就單獨的業務來看,這些客觀因素對於英飛凌的ATV (汽車)和PPS (電源與感測器系統)在這一季產生了比較大的負面影響——尤其是ATV業務,相當的「受限於產能」。似乎英飛凌對於短期內的展望也不是特別看好,總結起來就是需求很旺盛,但外部環境造成的供貨緊缺現狀卻無法快速緩解。

不過FY21前兩季的整體情況還好於預期,所以英飛凌在今年的半年報中對於整年的預期也上調——主要是基於市場需求還是相當旺盛。

Villach工廠比預期提前開業

英飛凌奧地利Villach新晶片工廠開業,就英飛凌本身的情況來看,這家工廠最直接的價值莫過於緩解Villach自身產能局促的現狀,這是英飛凌針對功率半導體的第二家300mm晶圓工廠。從英飛凌在功率元件方面的全球地位,以及上圖中所見功率半導體在其整體版圖中所佔的比重,都能看出菲拉赫工廠的地位應該是非同一般。

英飛凌FY20年報中,可看到了英飛凌多次提及這家工廠的規劃。FY20年報中,Ploss表示:「一個比較大的里程碑事件,就是我們在奧地利菲拉赫針對功率半導體的第二家300mm工廠。雖然市場存在供貨緊缺的問題,不過我們的建構進度很不錯,根據市場開發情況,計畫於2021年末開始生產。」

從英飛凌科技奧地利執行長Sabine Herlitschka在線上媒體會宣佈的消息來看,Villach工廠還比預期提前三個月完成建設,「這周我們新廠的產品將首次出貨。」

 

 

英飛凌R&D與生產基地全球分佈情況。

 

此外,FY20年報中提到,「這家工廠將與德國Dresden一起,基於『One Virtual Fab』概念,我們將建構一個實體(unit)——提供更為出色的靈活性,以及更好的經濟效益。對我們和我們的客戶而言是雙贏。」據說是「像控制一座工廠一樣,來控制兩座工廠的生產營運」。

「Villach新工廠將與Dresden的300mm生產廠合體,跨兩地發揮協同和彈性特色,實現虛擬生產。基於『One Virtual Fab』概念,我們計畫在Villach與Dresden使用相同的製程、設備,以及自動化和數位化概念。這將造成成本效益,並且為客戶提供價值,因為我們能夠快速地在兩個工廠之間切換產量(shift production volumes)。透過擴充產能,我們將向客戶發出強烈訊號:英飛凌是實現未來業務成長理想的合作夥伴。」

英飛凌的Villach工廠應該是從2018年開始建設的,FY20年報中說完整裝配的建築與潔淨室設備(cleanroom facilities)投資大約為16億歐元。另外產能擴容不僅是針對矽基產品,對於SiC和GaN元件的產能增加也會有很大的幫助。「現有的建築和產線,就可以針對這些複合半導體生產進行複用。」

 

 

對於滿足供貨需求的問題,「尤其是德累斯頓300mm生產廠的進一步擴張,馬來西亞Kulim的第二生產組成與又一建築設施,外加Villach完全自動化的300mm工廠,都將幫助滿足功率半導體成長中的市場需求。」

值得一提的是,Ploss提到:「新工廠有望為英飛凌帶來每年約20億歐元的銷售額提升。」不過他並未說明何時能夠達成20億歐元的目標,僅提到「我們會在4~5年內逐步提升產能…」

Herlitschka透露:「透過本次投資,我們創建了400個高素質人才就業機會,其中2/3已經到崗。」Ploss則在答問時提及Villach工廠仍然有擴張的新規劃。

新廠三大要素:產能、綠色、自動化

雖然英飛凌在媒體說明會上並未總結Villach工廠的特點,不過幾位主要發言人針對Villach工廠表達的大致就是三點。其一是擴充產能——這必然是Villach工廠最重要的職能;其二是綠色工廠,主要就是低碳節能,這一點也是英飛凌工廠這些年建廠的主旋律;其三為高度自動化,德國Dresden和奧地利Villach工廠都具備這一比較典型的特色。

有關綠色工廠,或者說可持續、節能的發展理念,也不僅是Villach工廠。「綠色」、「節能」、「低碳」其實在英飛凌如今的財報中就體現得非常突出。

 

 

Ploss說:「Villach新工廠讓綠色發展成為可能。對於我們來說有兩個非常重要的議題。一是節能減排,透過我們的晶片——尤其是節能晶片,來提升能效。同時工廠也希望能夠做到零排放。透過設立菲拉赫新廠,也是向著我們未來宏大的零排放目標邁進了重要一步。」

「我們可以看到現在有很多的太陽能設備。」Ploss說,「得益於Villach工廠的產品組合,採用新生產設施所生產的產品能夠減少超過1,300萬噸的二氧化碳排放,這相當於歐洲2,000多萬居民產生的二氧化碳量。」在碳達峰、碳中和的問題上,英飛凌無錫後道工廠也有類似的規劃。

英飛凌科技營運長Jochen Hanebeck則說:「在可持續生產和迴圈經濟方面的另一個重要里程碑,是綠氫的生產和回收。自2022年初開始,生產過程中所需的氫氣將直接在Villach工廠利用可再生能源來製備,從而消除原生產和運輸環節中的二氧化碳排放。綠氫在用於晶片生產後將被回收,為公共巴士提供動力。」還有包括冷卻系統的廢熱智慧回收利用,滿足工廠絕大部分供暖需求等。

而在自動化的問題上,Hanebeck說近幾年Dresden工廠已經實現了全自動化批量生產。Villach工廠與之完全一樣。「兩座工廠都是高度自動化的,不會再使用人工來運輸晶圓。我們的自動化運輸系統長達6公里,將所有的設備連接在一起。」

另外,「我們還使用人工智慧來更智慧地管理、收集資料。透過人工智慧和高度自動化技術來做更好的抉擇,可以實現預測性維護,更好地測試設備可靠性。」最後值得一提的是,工廠的自動化也是對抗未來可能出現更多變數,比如產能過剩這一局面的重要組成部分。Ploss也提到了透過高效的管理和預測,包括智慧化的庫存處理方式,去避免未來可能的過剩問題。當然這對自動化所提的,又是另一個層面的技術要求了。

英飛凌眼中的市場機會

功率半導體這兩年的市場增量之巨大,是眾所周知的。熱門應用實在是數不勝數,此前EE Times China採訪瑞能CEO Markus Mosen時,就曾提到他們眼中的4個高速發展方向:消費性電子、可再生能源、大資料、汽車電子,這其中應當有很多共性的組成部分。

Ploss也概括了他眼中的一些熱點。其一自然是電動車——這是英飛凌如今業務的主場,「電動車還在發展的初期。我們生產的40%的晶片是流向汽車產業的。汽車可以說是我們的基本盤。」

其二是新能源,「我們在風能和太陽能方面看到很大的潛力」;其三是資料中心;還有物聯網,這其中涵蓋了「電池驅動型裝置或家用電器」、智慧家庭等,以及衛生健康領域,「健康、輔助設備也會用到更智慧的晶片」。Ploss還提到了協作機器人等,這些應該都可以涵蓋在前面提的這幾大領域中。

大量應用場景的需求仍在大幅成長是市場的主流,英飛凌在這些領域也已有佈局。對英飛凌來說,目前最重要的還是擴充產能,以滿足供不應求的市場局面。Villach工廠預計很快就會在英飛凌的版圖中發揮作用,今年該公司的年報值得我們做進一步的觀察。

本文原刊登於EE Times China網站

 

 

 

 

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