加速汽車芯片供應 博世新晶圓廠落成

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這是博世集團130多年歷史中最大的單筆投資，超過10億歐元。2021年6月7日，博世在德國薩克森州德累斯頓的晶圓廠正式落成，未來員工總數將達到700人。

博世德累斯頓晶圓廠的建成，可以在一定程度上緩解全球汽車芯片危機，滿足博世自身在汽車和消費電子領域的芯片需求。這一預防措施使博世成為全球汽車市場的焦點。

■未雨綢繆的關鍵一步。

半導體芯片由單晶硅片生產和加工而成，單晶硅片由硅或碳化硅等材料制成。根據芯片尺寸，一個8英寸的晶圓可以生產數百到數千個芯片。晶片直徑越大，一個制造周期可以生產的芯片就越多。這一次，新建的德累斯頓晶圓廠將重點生產厚度僅為60微米的300毫米晶圓。

德累斯頓晶圓廠的建設決策起源于2021年。當時全球市場沒有芯片供應危機，很多人沒能預測到目前的芯片供應短缺。因此，德累斯頓晶圓廠是博世未雨綢繆的一步。

博世集團董事長沃爾克馬爾·鄧納博士表示，今年半導體市場將增長11%以上，市場規模將達到4880億美元。汽車半導體已經占全球半導體市場份額的10.6%，未來份額還將繼續增長。

半導體已經成為博世重要的增長領域。

在歐洲，ESP的出現減少了4.5萬起事故，挽救了1.5萬條生命，ESP離不開半導體。目前，芯片已經成為汽車電子的核心，芯片的出現可以讓安全氣囊、自動駕駛等被動安全控制系統成為可能。

2021年，全球每一款新車平均配備超過9顆博世芯片，用于安全氣囊控制單元、制動系統、停車輔助系統等設備。到2021年，這個數字已經上升到17個以上。根據德國電氣和電子制造商協會的數據，1998年一輛新車的微電子平均價值僅為120歐元。到2021年，這一數字將攀升至500歐元，預計到2023年將超過600歐元。

“博世德累斯頓晶圓廠”

■推動芯片的全球供應能力

博世德累斯頓晶圓廠在德意志聯邦共和國總理默克爾、歐盟委員會副主席瑪格麗特·維斯塔格和德國薩克森州州長邁克爾·克雷奇默的見證下正式竣工。這足以說明德累斯頓晶圓廠對歐洲乃至全球芯片市場的重要性。

博世選擇將其第二個工廠設在德國薩克森州首府德累斯頓。德累斯頓是歐洲半導體中心之一，薩克森是歐洲最大、世界第五的微機電基地，匯聚了各類頂尖芯片資源和人才。歐洲三分之一以上的半導體產自這個地區。

德累斯頓晶圓廠提前六個月開始生產。目前，新工廠生產的半導體將應用于博世電動工具；汽車芯片的生產將于9月份開始，比原計劃提前了三個月。

2010年，博世生產200mm半導體的Reutlingen工廠投產，總投資6億歐元，成為當時博世集團歷史上最大的單筆投資。對于德累斯頓晶圓廠的產能規劃，博世沒有給出具體數據，只是強調將比羅伊特林根工廠的生產面積翻一番，還有擴建的可能。目前，博世在羅伊特林根和德累斯頓晶圓廠的累計投資超過25億歐元。此外，博世還投資數十億歐元開發MEMS技術。

■極其嚴格的生產控制

在車輛使用壽命期間，芯片會受到強烈振動和極端溫度的影響。因此，芯片必須滿足更高的可靠性標準。這意味著汽車半導體的發展比其他應用更加復雜，尤其是對生產環境的要求。

正常環境空氣體每立方英尺有100，000個粒子，然而，在半導體生產中，空氣體每立方英尺的粒子重量不能超過半微克。晶圓生產不是一件容易的事情。

新工廠的核心是“無塵生產車間”。任何進入該區域的人都需要經過除塵，以防止任何顆粒進入車間。無塵車間上層安裝有大型過濾器，隨時將純凈空氣體輸送至無塵車間。

德累斯頓晶圓廠也實現了互聯、數據驅動、自動優化。工廠里大約有100臺機器和生產線是數字互聯的。唐納表示，依托這家全新的智能物聯網工廠，博世為芯片生產樹立了全新的標準。

整個新晶圓廠還有一個突出的特點，即數字雙胞胎。甚至工廠的建設過程都是數字化記錄，用3D模型可視化。德累斯頓晶圓廠的設備、傳感器和產品的所有數據都記錄在中央數據庫中。它每秒生成的生產數據相當于500頁文本。一天之內，數據就超過了4200萬頁。這些數據將由人工智能進行評估。在這個過程中，自動優化的算法可以學會如何根據數據進行預測，實現制造和維修過程的實時分析。

此外，通過智能眼鏡和AR，德累斯頓晶圓廠實現了遠程在線維護，即將推出5G移動通信標準。博世人工智能中心提供相關解決方案。新晶圓廠未來的產能仍將主要供應給汽車領域，除了保證博世自身的工業需求外，還可能從外部供應；同時，博世的芯片需求不會完全依賴于自產，外部采購計劃也不會因為新晶圓廠的投產而大幅減少。唐納還強調，除了這筆投資，博世目前沒有計劃在世界其他地區建立新的晶圓廠。