就在市場正掀起一波無人機(drone)熱潮的2015年,一只以和紙摺疊的紙鶴藉由無線遙控在該年度日本先端電子資訊科技展(Combined Exhibition of Advanced Technologies,CEATEC Japan)上空翩翩飛舞,驚豔全場;這只外觀與大眾印象迥異的「無人機」讓世界看到了日本電子廠商將傳統文化與最新科技結合的巧思。

這個命名為「ORIZURU」的專案,是總部位於日本京都的半導體集團羅姆(ROHM)旗下LAPIS以其超輕量、低功耗微控制器板Lazurite Fly所開發的創意作品,不但在亮相第一年就獲得了CEATEC創新獎,之後每年也都會有技術上更進化的新一代作品問世,其亮相也成為CEATEC會場的一道獨特風景;在2018年的CEATEC還出現了讓各代「ORIZURU」一起飛上天空的熱鬧場景(參考以下YouTube視訊)。

讓人好奇的是,ROHM這個成立於1958年的半導體品牌如何能不因為邁入60歲而顯「老態」,並在堅持傳統對產品生產品質的高標準要求同時,又兼顧技術創新?就在今年初秋的10月下旬,筆者有幸獲邀前往日本京都市的ROHM總部拜訪,也因此能一探其中奧秘。

「新」與「舊」的兼容並蓄

不同於大多數半導體或科技廠商總部通常是玻璃帷幕、現代化設計的大樓建築外觀,ROHM的總部園區乍看之下與京都的一般住宅區幾無二致,在接待處的室外入口有簡潔雅致的庭園造景,室內則掛著19世紀法國印象派畫家Camille Pissarro的描繪四季風景的畫作…整個環境氛圍讓人很難想像,這裡還「藏」著月產2萬4,000片8吋晶圓的高科技半導體生產線。

傳統與現代、古典與新潮、保守與開放、東洋與西洋、藝術與科技...在ROHM的各個方面,似乎都可以看到兩種本該相互衝突的元素無違和感地並存甚至融合;就像是京都這座文化古都給人的印象,你能看到時速最高285公里的新幹線子彈列車風馳電掣,也能看到興建於千年前的木造古剎。或許就是這種總是能在兩極之間找到良好平衡點的本事,讓這家已經走過一甲子的公司繼續以優雅的步伐,堅定攀著時光的單索前行。

或許就是因為這種與生俱來的「京都氣質」,該公司才能催生像是「ORIZURU」那樣融合日本摺紙藝術與科技的開發專案,還有在經營半導體本業之餘成立音樂基金會(這與從小立志當音樂家卻走上半導體工程師之路的創辦人佐藤研一郎也頗有關聯)推廣古典音樂演出,以及冠名贊助京都市內大型藝術表演場地ROHM Theatre Kyoto;而從ROHM的半導體事業經營策略,也能看得到這種兼容並蓄的精神。

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ROHM除了贊助古典音樂藝術表演,還有針對高階音響設備的應用推出的MUS-IC系列元件,圖為在今年CEATEC會場亮相的高階音響設備專用電源IC,能讓聲音的呈現更清晰不失真
(攝影:Judith Cheng)

堅持IDM營運模式以確保品質

如同其他日本半導體同業,ROHM一直以來也堅持從設計到製造全包的IDM經營模式,而且是從長晶製程──生產矽晶圓晶棒(Ingot)開始就不假他人之手,包括用以生產最新一代電源相關元件的碳化矽(SiC)製程,也透過收購一家德國公司SiCrystal取得SiC晶圓片的生產能力;這樣的策略除了是從生產源頭就能掌控半導體元件的品質,也能確保供應來源的穩定。

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ROHM透過收購一家德國公司SiCrystal取得SiC晶圓片的生產能力
(攝影:Judith Cheng)

ROHM京都總部的電源元件生產本部,高功率元件部門商品企劃課課長三浦峰生(Mineo Miura)接受採訪時表示,總部位於德國紐倫堡(Nuremberg)的SiCrystal是全球市佔率第二大的SiC晶圓供應商,將之納入麾下可確保市場需求量不斷成長的SiC元件穩定供貨。

ROHM電源元件生產本部,高功率元件部門商品企劃課課長
三浦峰生 (攝影:Judith Cheng)

三浦指出,SiC製程在信賴度逐漸提升、成本也逐漸降低之後,全球SiC市場預期2017~2025年將成長五倍,ROHM除了SiC矽晶圓生產線的投資,並有位於福岡的筑後廠負責SiC元件生產,具備6吋晶圓以及SiC-SBD/SiC-DMOS製程技術能力;目前該廠房正在擴充產能,預計2020年底新產線可完工。

ROHM的目標是在2025年將SiC元件產能提升16倍,在全球市場實現30%的佔有率;屆時該公司在SiC生產方面的總投資額累積將達到約600億日圓。ROHM的SiC元件已經進軍車用市場,隨著全球電動車市場成長,前景看好;該公司也與電動方程式賽車的Venturi車隊合作,繼續精進相關技術。

至於傳統矽晶半導體元件部分,ROHM則是以生產「零缺陷」(Zero Defect)的最高品質元件做為對客戶的承諾;而該公司位於東京與京都之間靜岡縣濱松市(Hamamatsu)的12吋晶圓廠,就是展現此一承諾的旗艦生產線。

首座採用防震構造的半導體晶圓廠

ROHM的濱松廠成立於1999年,目前擁有8吋(最高0.35微米,以生產高耐壓產品為主)與12吋(最高90奈米)晶圓生產線,以CMOS製程以及Bi-CMOS製程生產大型積體電路(LSI),目前是類比元件為大宗,並且可支援車用規格標準;目前該公司有五成產能是來自濱松廠,目前濱松廠的產能利用率可達到九成。

而這座工廠除了講究環保,在廠區裝設了1050片的太陽能板、可達到233Kw發電量並供應該廠區3%的用電,最特別的是廠房納入了防震結構,能將地震的搖晃程度減緩至三分之一或五分之一,以確保晶圓生產線的可靠度。

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ROHM的濱松晶圓廠下方有149個圓柱型構造的防震結構(Seismic Isolation),在地震發生時能讓震度減小,例如將1,000gal震度降至300gal
(攝影:Judith Cheng)

根據ROHM濱松廠的人員表示,防震結構是在2006年增建,是該公司晶圓廠中首創,主要是因為評估該地區發生地震的機率最高;雖然防震設施裝設至今濱松遇到過最大的地震規模只有3,但有了這樣的結構更進一步強化了生產線的可靠度,對客戶來說是一大安心保障。

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ROHM的濱松晶圓廠下方防震結構有一個可紀錄地震搖晃程度的裝置,當地震發生時紅色鋼條末端固定著的尖銳金屬會在地面的鋼板上劃出痕跡;從圖可見,防震設施完工後濱松並無大規模地震發生
(攝影:Judith Cheng)

因應少量多樣生產需求的彈性

除了以太陽能發電設施與防震結構強調對環保與安全的重視,ROHM濱松廠的晶圓生產線則是以物流進化、設備革新與最高品質為考量,以因應目前半導體元件需求少量多樣的趨勢,還有來自客戶對產品品質越來越嚴苛的要求。而包括結合人工智慧(AI)與物聯網(IoT)概念的自動生產系統、晶圓搬運機器人,還有半導體每一個製程步驟所需的設備,ROHM都會自己動手設計或改良維護,以符合生產現場的實際情況。

ROHM的濱松廠並以當地的一句方言「やらまいか」(YA RA MAI Ka)做為精神標語,意思是「做就對了」;而這句話也是日本企業講究「現場力」(Genba-Ryoku)的展現,也就是在生產第一線上的人員不僅要各司其職按部就班,也必須能有自主思考如何解決現場發生之問題的能力,如此才能真正實現品質優先與客戶優先的「零缺陷」產品。

創新是延續企業生命力的關鍵

在堅守傳統對自家品質的高度要求之餘,ROHM當然也了解創新對於永續經營的重要性;除了日本總部的技術研發團隊,該公司目前在海外也有8個設計中心,以掌握國際市場脈動,同時進行人才交流以及跨國、跨產業的合作,催生更多新技術與新產品。

例如ROHM台灣的設計中心,不久前才宣布與台灣的業者大賀智聯網、聯齊科技(NextDrive)合作,利用聯齊科技結合ROHM之Wi-SUN無線傳輸技術以及電源方案所開發的小巧閘道器,實現智慧門鎖、家庭能源監控、居家醫療保健/長期照護等等新一代物聯網產品,搶攻日本電業自由化之後的智慧電網商機,也能讓同樣邁向高齡化的日本與台灣市場消費者受惠。

ROHM行銷與商品戰略本部「產機戰略部」部長
上林忠史 (攝影:Judith Cheng)

提到物聯網,在ROHM總部行銷與商品戰略本部「產機戰略部」(即工業應用市場)部長上林忠史(Tadashi Kambayashi)接受採訪時表示,與系統整合業者夥伴協助日本各產業導入結合感測器、微控制器等技術的IoT自動化方案,是該公司近年在市場推廣上的重點之一,例如有日本酒廠開始使用IoT溫度監控系統,除了達到更精準的溫度控制,也能減輕輪班所需的人力負擔。除了現有產業的應用導入,因高齡化社會衍生的老年人照護等需求,也會衍生出新的服務或產品,而這些都是ROHM所關注並可以貢獻技術所長的發展方向。

日本內閣省在2016年提出「Society 5.0」科技創新策略願景,也就是透過物聯網、人工智慧等技術以及虛擬與實體世界的結合,建立一個「以人為中心」的社會,解決包括少子化衍生的勞動力不足、人口高齡化帶來的醫療照護資源需求,以及城鄉貧富差距…等等問題,為民眾帶來更舒適的生活;以實現此願景為目標,日本正在努力以科技實現美好的未來,而相信ROHM也會是其中不可或缺的力量。

後記...

就在11月22日美國的感恩節這一天,ROHM的京都總部一年一度耶誕點燈活動(ROHM Illumination)活動正式起跑,每天傍晚到夜間10點,在該公司附近的街道與公園有86萬顆LED燈組合成璀璨奪目的景致,而這項活動也已經成為京都市每年冬天的知名景點之一,如果有機會在耶誕節前到京都一遊,千萬別錯過這家半導體廠商以最新LED技術為這座古都帶來的美麗風采!

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ROHM的年度耶誕點燈活動已經成為京都市每年歲末不可錯過的景點
(圖片來源:ROHM台灣)