[汽車之家 行業(yè)] 這是博世集團(tuán)130多年歷史上總額最大的單筆投資，超過10億歐元。2021年6月7日，博世位于德國薩克森州德累斯頓的晶圓廠正式落成，未來員工總數(shù)將達(dá)到700人。
博世德累斯頓晶圓廠的落成能在一定程度上緩解全球汽車芯片危機(jī)，滿足博世自身在汽車及消費(fèi)電子領(lǐng)域的芯片需求。這未雨綢繆的一步，讓博世站在了全球汽車市場的焦點(diǎn)位。
■ 未雨綢繆的關(guān)鍵一步
半導(dǎo)體芯片是由硅或碳化硅等材料制成的單晶硅圓片生產(chǎn)加工而來。根據(jù)芯片大小的不同，一塊8英寸（200毫米）晶圓可生產(chǎn)出幾百至幾千個(gè)芯片。晶圓直徑越大就意味著在一個(gè)制造周期內(nèi)可以生產(chǎn)出更多的芯片。這一次新建的德累斯頓晶圓廠將主攻300毫米晶圓，其厚度僅為60微米。
德累斯頓晶圓廠的建設(shè)決策，最早源于2017年，而當(dāng)時(shí)全球市場還未出現(xiàn)芯片供應(yīng)危機(jī)，許多人也未能預(yù)測到當(dāng)下芯片供應(yīng)短缺的情況。因此，德累斯頓晶圓廠是博世未雨綢繆的一步。
博世集團(tuán)董事會(huì)主席沃爾克馬爾·鄧納爾博士表示，今年半導(dǎo)體市場將增長11%以上，市場規(guī)模將達(dá)到4880億美元，車用半導(dǎo)體已經(jīng)占據(jù)全球半導(dǎo)體市場份額的10.6%，未來份額還將繼續(xù)增長。
半導(dǎo)體已經(jīng)成為博世的一個(gè)重要增長領(lǐng)域。
在歐洲，ESP的出現(xiàn)減少了4.5萬起事故，挽救了1.5萬人生命，而ESP的控制就離不開半導(dǎo)體。現(xiàn)階段，芯片已經(jīng)成為汽車電子的核心，芯片的出現(xiàn)才能讓氣囊等被動(dòng)安全控制系統(tǒng)以及自動(dòng)駕駛成為可能。
2016年，全球每輛新車平均搭載了9塊以上的博世芯片，應(yīng)用于安全氣囊控制單元、制動(dòng)系統(tǒng)和泊車輔助系統(tǒng)等設(shè)備。到2019年，這一數(shù)字已上升至17個(gè)以上。據(jù)德國電氣和電子制造商協(xié)會(huì)（ZVEI）的數(shù)據(jù)，一輛新車中微電子的平均價(jià)值在1998年時(shí)僅為120歐元。到2018年，這個(gè)數(shù)字攀升至500歐元，預(yù)計(jì)到2023年將超過600歐元。
『博世德累斯頓晶圓廠』
■ 拉動(dòng)芯片全球供應(yīng)能力
博世德累斯頓晶圓廠是在德意志聯(lián)邦共和國總理默克爾、歐盟委員會(huì)副主席Margrethe Vestager和德國薩克森州州長Michael Kretschmer的見證下正式落成的。這也足以彰顯了德累斯頓晶圓廠對于歐洲乃至全球芯片市場的重要性。
博世選擇把旗下第二座晶圓廠設(shè)在了德累斯頓，德國薩克森州的首府。德累斯頓是歐洲半導(dǎo)體的中心之一，薩克森州是歐洲最大、全球第五大微機(jī)電基地，匯集各類頂級芯片資源、人才，歐洲超過三分之一的半導(dǎo)體都產(chǎn)自這片區(qū)域。
德累斯頓晶圓廠啟動(dòng)生產(chǎn)，比原計(jì)劃提前了6個(gè)月。當(dāng)前，新工廠生產(chǎn)的半導(dǎo)體將被應(yīng)用于博世電動(dòng)工具；車用芯片的生產(chǎn)將于9月啟動(dòng)，比原計(jì)劃提前3個(gè)月。
2010年，博世生產(chǎn)200毫米半導(dǎo)體的羅伊特林根工廠投入運(yùn)營，工廠總投資達(dá)6億歐元，成為當(dāng)時(shí)博世集團(tuán)歷史上總額最大的單筆投資。對于德累斯頓晶圓廠的產(chǎn)能規(guī)劃，博世并未給出具體數(shù)據(jù)，僅是強(qiáng)調(diào)將比羅伊特林根工廠的生產(chǎn)面積翻倍，且還有擴(kuò)大的可能性。目前博世在羅伊特林根和德累斯頓晶圓廠的累計(jì)投資超過25億歐元。此外，博世在微機(jī)電技術(shù)開發(fā)上投資了數(shù)十億歐元。
■ 極其嚴(yán)苛的生產(chǎn)控制
在車輛的使用年限內(nèi)，芯片會(huì)受到強(qiáng)烈振動(dòng)和極端溫度的影響。因此，芯片必須滿足更高的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著車用半導(dǎo)體的開發(fā)比其他應(yīng)用更為復(fù)雜，尤其是對生產(chǎn)環(huán)境的要求。
每立方英尺（約28升）的正常環(huán)境空氣中含有10萬個(gè)顆粒，然而在生產(chǎn)半導(dǎo)體時(shí)，每立方英尺的空氣中，顆粒重量不能超過半微克。晶圓的生產(chǎn)注定不是一件容易的事。
新晶圓廠的核心就是“無塵生產(chǎn)車間”，任何人進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，都需要經(jīng)過除塵，防止任何微粒子進(jìn)入車間。無塵車間上一層安裝了大型過濾器，時(shí)刻為無塵車間輸送純凈空氣。
德累斯頓晶圓廠還實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)優(yōu)化。工廠內(nèi)約100臺機(jī)器和生產(chǎn)線都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化互聯(lián)。鄧納爾表示，依托于這座全新的智能物聯(lián)網(wǎng)（AloT）工廠，博世為芯片生產(chǎn)設(shè)立了全新的標(biāo)準(zhǔn)。
整個(gè)新晶圓廠還具備突出的特點(diǎn)，即數(shù)字孿生。就連工廠的建設(shè)過程都被以數(shù)字化形式記錄下來，并通過3D（三維）模型實(shí)現(xiàn)可視化。德累斯頓晶圓廠中來自于設(shè)備、傳感器和產(chǎn)品的所有數(shù)據(jù)都被記錄在一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫中。其每秒生成的生產(chǎn)數(shù)據(jù)相當(dāng)于500頁文本。一天之內(nèi)，數(shù)據(jù)就超過4200萬頁。這些數(shù)據(jù)將由人工智能評估。在此過程中，自動(dòng)優(yōu)化的算法能夠?qū)W習(xí)如何根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析制造和維護(hù)過程。
另外，通過智能眼鏡和AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)），德累斯頓晶圓廠實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程在線維護(hù)，且即將引入5G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。博世人工智能中心提供了相關(guān)解決方案。新晶圓廠未來的產(chǎn)能依然主要供應(yīng)汽車領(lǐng)域，在保證博世自身產(chǎn)業(yè)需求以外，也可能外供；同時(shí)博世的芯片需求，并不會(huì)完全依賴自產(chǎn)，對外采購規(guī)劃不會(huì)因?yàn)樾戮A廠的投產(chǎn)而大幅減少。鄧納爾還強(qiáng)調(diào)，在這次投資之外，博世目前沒有在全球其他地方再建新晶圓廠的規(guī)劃。（文/汽車之家 劉宏龍）
