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智能制造推动半导体产业变革

来源:中国工业电器网 时间:2015-12-01 00:00:00

    “半导体芯片制造是迄今为止人类创造最复杂的工艺过程。”中微半导体设备(上海)有限公司董事长兼首席执行官尹志尧介绍,以14纳米晶圆工艺为例,几乎是头发丝的5000分之一,全部流程需要1100个步骤。而即便在如此精密的半导体产业,也需要智能制造,提升生产效率。

  西门子CamstarMES解决方案咨询总监路杨向记者介绍,目前电子信息制造领域的自动化、智能化水平,仅次于汽车工业。在半导体产业中,晶圆制造的自动化、智能化水平最高。

  “一方面,大部分晶圆厂实力雄厚,资金充裕,一般在上下物料、码垛等环节已经实现了机器人的普及,节省了人力成本。”路杨表示,“另一方面,在摩尔定律推动下,半导体制造行业也亟须通过缩短创新研发周期,加速上市,并提供大批量定制化、个性化方案,以快速响应市场需求。”

  作为德国工业4.0主要推手,西门子提出实践工业智能化,需要实现企业之间的横向集成和以生产管理和自动化为代表的纵向整合,打造数字化工厂,以及贯穿整个价值链的工程数字化集成。半导体行业将从企业层、工厂管理层、控制层和设备层构建智能制造体系。

  以国内最大的晶圆代工厂中芯国际为例,公司技术研发执行副总裁李序武介绍,为了加速技术研发,中芯国际正在着手缩短研发周期,加强产业链上下游合作。目前,公司通过在产品验证和量产阶段导入设计伙伴及客户,整体缩短研发周期1~1.5年。中芯国际也在从IP厂商、本土供应商、设计、制造厂和封装、研发等方面,构建生态系统。

  不过,半导体也是资金、技术密集型产业,开展智能制造,也意味着需要数据共享,为智能制造提供解决方案,这将涉及到知识产权保护的问题。路杨表示,一般公司通过上下游之间疏通后,执行智能制造方案就比较容易,但是在企业之间就比较难。

  从投资回报来看,智能制造整体方案造价不菲,常常以数千万元计,但投资回报周期却需要4~5年,效率最高可提升超过10%。工业智能化方案公司鼎捷软件副总经理张俊杰表示,顶尖智能方案能够实现0库存,产能可提升8倍。而鼎捷软件提供的智能制造方案,可使其电子行业客户库存周转效率提升至20%左右。

  另一方面,芯片技术提升也会提升智能化水平。作为快速动态可重构的芯片,国内首款自适应芯片于8月推出。据悉,该芯片可直接将软件算法转化成电路结构,实现传统软件直接变成硬件,可应用在机器人、监控、消费电子等领域。芯片研发团队负责人青岛若贝电子有限公司总裁吴国盛介绍,传统芯片生产后,自身无法再进行更改,而自适应芯片相当于变色蜥蜴,可根据预先设定的程序编码,进行自我调整,而公司的自适应芯片有望应用于中芯国际最新的晶圆制造环节。

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