6月7日晚上,我們一行來(lái)到位于上海長(zhǎng)寧區(qū)的博世中國(guó)總部,目的是見(jiàn)證一件博世歷史上的大事情——博世德累斯頓晶圓廠將正式開業(yè),這個(gè)價(jià)值高達(dá)10億歐元的工廠,是博世史上最大的單筆投資。但疫情期間,我們不能親臨德國(guó)德累斯頓。我們只能在博世中國(guó)總部大樓會(huì)議室中,與德國(guó)總部連線,并帶我們進(jìn)行一場(chǎng)虛擬的工廠參觀。同時(shí)連線采訪的還有全球各國(guó)的媒體記者。我曾經(jīng)在十多年前去過(guò)德累斯頓,那是一座被二戰(zhàn)盟軍飛機(jī)完全摧毀的德國(guó)歷史名城,然后在此后的幾十年間德國(guó)人用當(dāng)年廢墟中的建筑材料,完全按原樣重建了這座城市。德累斯頓除了擁有德國(guó)最大薩克森硅谷外,它也是全球第五大的硅谷,歐洲1/3半導(dǎo)體在這里生產(chǎn)。它還有一些全球知名的工廠:例如著名的大眾輝騰玻璃工廠(目前也為賓利生產(chǎn)部件),還有機(jī)械手表上的明珠——格拉蘇蒂和朗格也在這里。“晶圓”是指由硅等材料制成的圓盤,圓柱形單晶硅棒是由極熱的液態(tài)硅經(jīng)過(guò)拉制工藝制備而成。然后晶圓就是把大根硅棒切成直徑在300 毫米(12英寸),厚度不超過(guò) 1 毫米的圓盤。這個(gè)東西負(fù)責(zé)構(gòu)建成我們今天的世界。我們所有見(jiàn)到的超級(jí)集成電路,包括汽車行業(yè)常說(shuō)的芯片,都是在晶圓基礎(chǔ)上打造的。例如汽車上裝備的MEMS 傳感器 (微機(jī)電系統(tǒng)),在車輛各類應(yīng)用中發(fā)揮作用,例如告知四驅(qū)控制單元輪胎有沒(méi)有打滑。MEMS 傳感器支持智能手機(jī)拍照更清晰,降低抖動(dòng)晃動(dòng)對(duì)畫質(zhì)的影響。這個(gè)MEMS傳感器呈矩形或正方形,體積在沒(méi)有封裝前比針頭還小,高度在 1 至 4 毫米之間。但一塊 8 英寸(200 毫米)晶圓就可生產(chǎn)出幾百至幾千個(gè)這樣的芯片,而博世德累斯頓工廠生產(chǎn)的是12英寸(300毫米)。那么博世這個(gè)投資了10億歐元建成的德累斯頓晶圓廠都有什么能耐,它能解救世界“缺芯”的狀況么?我們一一道來(lái):德累斯頓晶圓廠座落在薩克森硅谷,這里離德累斯頓機(jī)場(chǎng)不遠(yuǎn),工廠外面就是通往柏林的高速公路,可以說(shuō)物流非常方便。工廠2018年6月開始施工建設(shè),占地面積約10萬(wàn)平方米(相當(dāng)于14個(gè)足球場(chǎng))。2019年下半年,德累斯頓晶圓廠完成外部施工,其建筑面積達(dá)到72,000平方米。2020年11月,初步建成的高精密生產(chǎn)線完成了首次全自動(dòng)試生產(chǎn)。德累斯頓晶圓廠的最后建設(shè)階段,工廠將聘用700名員工,而目前大約有250名員工。問(wèn)題二:博世晶圓廠是世界最先進(jìn)的么?并非是這樣,博世晶圓工廠目前的生產(chǎn)制程只為65納米,未來(lái)也不會(huì)低于45納米,因?yàn)槠囉煤推胀ǖ南M(fèi)電器芯片并不需要太高精度制程。舉個(gè)例子,我們電腦用的Intel CPU是Intel自家的晶圓廠生產(chǎn),制程為14納米。而AMD的CPU由臺(tái)積電代工,采用世界最先進(jìn)的7納米制程。但制程只是一部分,因?yàn)槠囉眯酒瑢?duì)可靠性、堅(jiān)固性和高溫差的要求,比普通的消費(fèi)芯片要要高得多。所以依然有很大挑戰(zhàn)。博世晶圓工廠技術(shù)相比其它工廠,它可以把近年才出現(xiàn)的頂尖技術(shù)實(shí)用化。例如它是首個(gè)智能物聯(lián)網(wǎng)(AloT)工廠,結(jié)合了人工智能(AI)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT),采用工業(yè) 4.0 設(shè)定全新標(biāo)準(zhǔn)。好處之一是大大提高成品率,保證晶圓的質(zhì)量。問(wèn)題三:除了汽車芯片還生產(chǎn)什么?博世晶圓工廠主要用來(lái)生產(chǎn)汽車芯片,事實(shí)上今年1月德累斯頓晶圓廠已經(jīng)進(jìn)行試生產(chǎn),博世將第一批晶圓來(lái)制造功率半導(dǎo)體,以應(yīng)用于電動(dòng)車及混合動(dòng)力車中DC-DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。不過(guò)現(xiàn)在正式生產(chǎn)(比計(jì)劃提前了半年),7月第一批芯片用在博世的電動(dòng)工具上,汽車芯片已經(jīng)排上汽車的芯片會(huì)在9月生產(chǎn)。問(wèn)題四:博世預(yù)先知道世界缺芯?然后投資建廠博世集團(tuán)董事會(huì)主席沃爾克馬爾·鄧納爾博士
并非是這樣,因?yàn)槭?017年作出投資德累斯頓晶圓廠決定,半導(dǎo)體行業(yè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期性投資。當(dāng)時(shí)投資建廠時(shí)也沒(méi)想到會(huì)有疫情,更沒(méi)想到今年汽車行業(yè)缺芯如此嚴(yán)重。博世談到,他們是看到了這個(gè)市場(chǎng)的需求,所以才作這個(gè)決定。數(shù)據(jù)顯示在全球范圍內(nèi),每輛汽車中微電子的平均價(jià)值從 1998 年的 138 美元增長(zhǎng)到 2018 年的 559 美元,到 2023 年預(yù)計(jì)達(dá) 685 美元。只能說(shuō),德累斯頓晶圓廠建成投產(chǎn)時(shí),在商業(yè)上遇到了最好的時(shí)機(jī)。所以說(shuō)機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人。在連線采訪現(xiàn)場(chǎng),這個(gè)問(wèn)題包括中國(guó)和海外媒體都提到。博世很保守地提到:晶圓工廠主要是滿足博世自身的需求,因?yàn)椴皇撬邪雽?dǎo)體都是博世自做的。雖然芯片也會(huì)出售,但大部分的芯片將用于博世自己的系統(tǒng)。所以他們認(rèn)為“我們起到一定作用,但改變不了大局。”不過(guò)博世“不小心”說(shuō)到:“所有全球汽車制造商幾乎都是我們的客戶名單?!?/span>而數(shù)據(jù)顯示,2016 年全球新下線的每輛汽車中平均搭載了 9 塊博世芯片,而 2019 年這一數(shù)字已上升至 17 塊。關(guān)注視頻號(hào)【AutoLab】
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