Hogyan érinti Önt a félvezetőhiány?

A világjárvány fényében a hiány és az ellátási lánc problémái gyakorlatilag minden iparágat eltömítettek, a gyártástól a szállításig.Az egyik fő érintett termék a félvezetők, amelyeket egész nap használ, még akkor is, ha nem veszi észre.Bár könnyű figyelmen kívül hagyni ezeket az iparági problémákat, a félvezetőhiány több módon érinti Önt, mint gondolná.

Mi a félvezető, és hogyan készül?

A félvezetők, más néven chipek vagy mikrochipek, az elektronika apró darabjai, amelyekben több milliárd tranzisztor található.A tranzisztorok lehetővé teszik vagy megtiltják az elektronok áthaladását rajtuk.A chipek több ezer termékben találhatók meg, például telefonokban, mosogatógépekben, orvosi berendezésekben, űrhajókban és autókban.Elektronikánk „agyaként” működnek szoftverek futtatásával, adatok manipulálásával és funkciók vezérlésével.
Egyetlen chip előállítása több mint három hónapot tölt a gyártásban, több mint ezer lépést foglal magában, és óriási gyárakra, pormentes helyiségekre, millió dolláros gépekre, olvadt ónra és lézerekre van szükség.Ez a folyamat rendkívül fárasztó és költséges is.Például ahhoz, hogy a szilíciumot egy forgácskészítő gépbe helyezzük, tiszta helyiségre van szükség – olyan tisztara, hogy egy porszem is több millió dollárnyi elpazarolt erőfeszítést okozhat.A chipgyárak a hét minden napján, 24 órában üzemelnek, és a szükséges speciális berendezések miatt körülbelül 15 milliárd dollárba kerül egy belépő szintű gyár felépítése.A pénzvesztés elkerülése érdekében a chipgyártóknak 3 milliárd dollár hasznot kell termelniük minden egyes üzemből.

Félvezető tisztaszoba védő LED borostyán lámpával.Fotó forrása: REUTERS

Miért van hiány?

Az elmúlt másfél évben számos tényező együttesen okozta ezt a hiányt.A chipgyártás bonyolult és költséges folyamata a hiány egyik fő oka.Ennek eredményeként nem sok chipgyártó üzem van a világon, így egy gyárban előforduló probléma az egész iparágban hullámzó hatást okoz.
A hiány legnagyobb oka azonban a COVID-19 világjárványnak tudható be.Először is, sok gyár bezárt a járvány kezdetén, ami azt jelenti, hogy a chipgyártáshoz szükséges kellékek néhány hónapig nem voltak elérhetők.A chipekkel foglalkozó több iparág, például a szállítás, a gyártás és a szállítás is munkaerőhiánnyal küzdött.Ezen túlmenően, egyre több fogyasztó vágyott elektronikai termékekre az otthoni tartózkodás és az otthoni munkavégzés miatt, ami a chipeket igénylő rendelések felhalmozódását okozta.
Ezenkívül a COVID miatt néhány hónapra leálltak az ázsiai kikötők.Mivel a világ elektronikai cikkeinek 90%-a a kínai Yantian kikötőn keresztül megy át, ez a bezárás óriási problémát okozott a chipgyártáshoz szükséges elektronikai eszközök és alkatrészek szállításában.

A Renesas-tűz utóhatásai.Fotó forrása: BBC
Ha a COVID-problémák mindegyike nem lenne elég, különféle időjárási problémák is hátráltatták a termelést.A japán renesasi üzem, amely az autókban használt chipek körülbelül egyharmadát állítja elő, súlyosan megrongálta a 2021 márciusi tűzvészt, és a működés csak júliusban állt vissza a normál kerékvágásba.A texasi téli viharok 2020 végén a termelés leállítására kényszerítették az amúgy is csekély számú amerikai aprítékgyárat.Végül a 2021 elején tapasztalt súlyos aszály Tajvanon, a chipgyártás vezető országában a termelés lelassulását okozta, mivel a chipgyártáshoz sok vízre van szükség.

Hogyan érinti Önt a hiány?

A félvezető chipeket tartalmazó fogyasztási cikkek mindennapi használata egyértelművé teszi a hiány súlyosságát.Az eszközök ára valószínűleg emelkedni fog, más termékek pedig késni fognak.Becslések szerint az amerikai gyártók idén legalább 1,5-5 millióval kevesebb autót gyártanak majd.A Nissan például bejelentette, hogy a chiphiány miatt 500 000 járművel kevesebbet fog gyártani.A General Motors 2021 elején ideiglenesen leállította mindhárom észak-amerikai gyárát, és több ezer kész járművet parkolt le, kivéve a szükséges chipeket.

A General Motors félvezetőhiány miatt leállt
Fotó forrása: GM
A fogyasztói elektronikai cégek óvatosságból chipeket halmoztak fel a járvány korai szakaszában.Júliusban azonban az Apple vezérigazgatója, Tim Cook bejelentette, hogy a chiphiány valószínűleg késlelteti az iPhone-gyártást, és máris hatással volt az iPad-ek és Mac-ek eladásaira.A Sony is elismerte, hogy nem tud lépést tartani az új PS5 iránti kereslettel.
A háztartási gépeket, például mikrohullámú sütőt, mosogatógépet és mosógépet már nehezebb volt megvásárolni.Sok háztartási gépeket gyártó cég, mint például az Electrolux, nem tudja kielégíteni minden terméke iránti keresletet.Az intelligens háztartási készülékek, mint például a videó csengő, szintén veszélyben vannak.
Az ünnepi szezon közeledtével figyelmeztetni kell arra, hogy ne számítsunk az elektronikus lehetőségek széles választékára, mint amilyeneket a tipikus években megszoktunk – egyre gyakoribbak lehetnek az „elfogyott” figyelmeztetések.Előre kell tervezni, és nem számítani arra, hogy azonnal megrendeli és megkapja a termékeket.

Mi a hiány jövője?

Fény van az alagút végén a félvezetőhiánnyal.Mindenekelőtt a COVID-19 miatti gyárbezárások és a munkaerőhiány kezd enyhülni.Az olyan nagyvállalatok, mint a TSMC és a Samsung szintén dollármilliárdokat ígértek közösen az ellátási lánc kapacitásának növelésére és a chipgyártók ösztönzésére.
A hiány egyik fő felismerése az a tény, hogy csökkenteni kell Tajvanra és Dél-Koreára való támaszkodást.Jelenleg Amerika az általa használt chipeknek csak körülbelül 10%-át állítja elő, ami növeli a szállítási költségeket és a tengerentúlról származó chipsekkel töltött időt.A probléma megoldása érdekében Joe Biden ígéretet tett a félvezető szektor támogatására a júniusban benyújtott technológiai finanszírozási törvényjavaslattal, amely 52 milliárd dollárt szán az amerikai chipgyártásra.Az Intel 20 milliárd dollárt költ két új arizonai gyárra.A katonai és űripari félvezetőgyártó CAES arra számít, hogy a következő évben jelentősen bővíti a munkaerőt, különös tekintettel a chipek amerikai üzemekből való beszerzésére is.
Ez a hiány sokkolta az iparágat, de figyelmeztette a jövőbeli problémákra is, amelyek a sok félvezetőt igénylő cikkek, például az okosotthonok és az elektromos járművek iránti kereslet növekedésével járnak.Remélhetőleg megfogad egyfajta figyelmeztetést a chipgyártó iparág számára, megelőzve ezzel a jövőbeni ilyen kaliberű problémákat.
Ha többet szeretne megtudni a félvezetők gyártásáról, streamelje a Tomorrow's World Today „Semiconductors in Space” című műsorát a SCIGo és a Discovery GO oldalon.
Fedezze fel a termelés világát, és fedezze fel a hullámvasút mögött rejlő tudományt, amit az elektronikai újrahasznosításról tudnia kell, és vessen egy pillantást a bányászat jövőjébe.