如何增加半導體產能利用率?

為了滿足當前全球芯片短缺期間不斷增長的需求，半導體行業(yè)正在大幅提高其晶圓廠產能利用率，該術語是指在任何給定時間使用的總可用制造能力的百分比。但是，提高半導體容量利用率需要時間。這并不像“翻轉開關”并在一夜之間增加芯片輸出那樣容易。

當市場需求高漲時，例如像現在這樣的周期性市場回升中，前端半導體制造設施或晶圓廠的產能利用率通常會超過80％，而某些個別晶圓廠的產能利用率可能會高達90-100％。如下表所示，在過去兩年中，該行業(yè)一直在穩(wěn)步提高整體晶圓廠利用率，并估計在2021年的大部分時間里利用率將進一步提高以滿足需求。更高的晶圓廠利用率將增加芯片產量，并使整個行業(yè)完全滿足市場不斷增長的需求。

不幸的是，增加半導體產能利用率需要時間，因為半導體的生產極其復雜。制造一塊芯片的過程非常復雜，它需要高度專業(yè)化的投入和設備才能以微型規(guī)模實現所需的精度。僅半導體硅片的整體制造中就可以有多達1，400個處理步驟（取決于處理的復雜程度）。而且每個過程步驟通常都涉及使用各種高度復雜的工具和機器。簡而言之，制造半導體非常困難，因此需要時間。

那么為客戶制造芯片需要多少時間？調研顯示，晶圓廠為客戶制造成品芯片可能需要長達26周的時間。主要的原因如下：制造完成的半導體晶圓的周期時間平均大約需要12周，而先進工藝則可能需要14-20周。要完善芯片的制造工藝以提高產量和產量需要花費更多的時間-大約24周。

然后，一旦制造過程完成，硅片上的半導體就需要經過最后一個生產階段，稱為后端組裝，測試和封裝（ATP），然后再將芯片最終制成并準備好交付給制造商。終端客戶。ATP可能需要另外6周才能完成。因此，從客戶下訂單到收到最終產品的交貨時間最多可能需要26周。下表提供了芯片制造過程中所需的一些平均時間。

這最終意味著半導體行業(yè)目前正在短期內盡其所能以提高利用率并滿足汽車行業(yè)乃至所有客戶的日益增長的需求。通過強制誰獲得芯片和誰沒有芯片來迫使行業(yè)選擇贏家和輸家不會克服上述制造半導體的時間常數。

半導體行業(yè)在復雜的供應鏈中擁有豐富的經驗，可以成功地應對當前需求環(huán)境的挑戰(zhàn)。例如，除了提高利用率，提高產量和產量外，半導體公司還建立了指揮中心，以協助最緊急的客戶要求，并與客戶緊密合作以確保不加倍訂購。這些策略有助于在這個充滿挑戰(zhàn)的時期向客戶提供最快，最有效的產品交付。

從長遠來看，全球晶圓廠的總產能最終將需要增加，以滿足僅通過提高利用率仍無法滿足的芯片的長期需求增長。因此，全球半導體行業(yè)正計劃通過在制造和研發(fā)方面的投資達到創(chuàng)紀錄的水平，來滿足未來幾年這一預期的市場增長。
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