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[導(dǎo)讀]綠色發(fā)展已成全球共識,半導(dǎo)體廠商即是節(jié)能減排的技術(shù)賦能者,自身也是節(jié)能減排的實踐者和責(zé)任人。全球各大半導(dǎo)體廠商紛紛制定了自己的碳減排目標(biāo)。近日領(lǐng)先的存儲芯片廠商華邦電子(Winbond)也專門召開了媒體會,華邦電子大陸區(qū)產(chǎn)品營銷處處長朱迪先生和記者分享了華邦在節(jié)能減排和ESG方面的成績。

綠色發(fā)展已成全球共識,半導(dǎo)體廠商即是節(jié)能減排的技術(shù)賦能者,自身也是節(jié)能減排的實踐者和責(zé)任人。全球各大半導(dǎo)體廠商紛紛制定了自己的碳減排目標(biāo)。近日領(lǐng)先的存儲芯片廠商華邦電子(Winbond)也專門召開了媒體會,華邦電子大陸區(qū)產(chǎn)品營銷處處長朱迪先生和記者分享了華邦在節(jié)能減排和ESG方面的成績。

作為一家IDM類型的半導(dǎo)體廠商,需要從產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)的兩個大的方向上來著手實現(xiàn)節(jié)能減排。而碳足跡其實遍布整個設(shè)計生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)中,因此節(jié)能減排是非常繁瑣和復(fù)雜的系統(tǒng)提升,每一次細(xì)節(jié)的優(yōu)化都能帶來成效。據(jù)朱迪介紹,華邦主要從兩個方面參與: 1. 在產(chǎn)品設(shè)計時就實現(xiàn)低功耗,減少終端產(chǎn)品的能源消耗。2. 在產(chǎn)品制造過程中,通過先進(jìn)工藝減少碳排放;同時工廠做好節(jié)能減排和水資源回收等。


細(xì)處著手,多項產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新推動節(jié)能減排發(fā)展

在產(chǎn)品設(shè)計上做出的創(chuàng)新,可以幫助下游客戶實現(xiàn)更低碳的終端產(chǎn)品。華邦電子通過技術(shù)創(chuàng)新,提供了多種低功耗的存儲產(chǎn)品和封裝組合。

超低功耗Green Power產(chǎn)品——GP-BoostDRAM

相比過去幾年在業(yè)內(nèi)用得較多的標(biāo)準(zhǔn)型DRAM產(chǎn)品,例如SDRAM、DDR1、DDR2等,華邦的Green Power產(chǎn)品運行功耗會比常規(guī)產(chǎn)品低10%左右,待機功耗更是顯著降低,可以比常規(guī)的SDRAM產(chǎn)品低60%到70%。同時性能方面,GP-Boost DRAM的帶寬較傳統(tǒng)產(chǎn)品也有增加,如此一來就可以滿足更多像邊緣計算這種對算力有要求的應(yīng)用場景。

更小封裝形式——100BGA

除了產(chǎn)品本身的低功耗特性之外,產(chǎn)品封裝上所用的化學(xué)原材料用量也與能源消耗息息相關(guān)。每一顆芯片的外部都有厚厚的一層塑膠保護(hù)層,如果把封裝做小就會減少化學(xué)物品的消耗。華邦最新推出的100BGA LPDDR4/4X就是一個在封裝層面降低消耗的經(jīng)典產(chǎn)品。華邦曾向JEDEC標(biāo)準(zhǔn)組織提議在JED209-4標(biāo)準(zhǔn)里增加對100BGA封裝的規(guī)定。相對于傳統(tǒng)的200BGA,100BGA的封裝體積縮小了一半左右,節(jié)約了整體材料成本。這種縮小的封裝也可以減少器件在PCB的占用空間,幫助客戶同時降低了成本和能源消耗。

無塑料封裝、混合睡眠模式——HYPERRAM

除了GP-BoostDRAM外,針對低功耗的DRAM市場需求,華邦還推出了超低功耗特性的HYPERRAM系列。該系列的運行功耗遠(yuǎn)低于同容量的CellularRAM和SDRAM,同時通過特有的混合睡眠模式(Hybrid Sleep Mode),HYPERRAM功耗可進(jìn)一步降低。

在封裝形式上,HYPERRAM大多采用24BGA、 WLCSP這類沒有外部塑料的封裝,比傳統(tǒng)的LPDDR產(chǎn)品封裝還要都小很多,可以節(jié)約PCB面積、降低成本,同時降低消耗。

此外,華邦目前也在和主芯片廠商合作進(jìn)行SiP(多芯片合封技術(shù))的開發(fā),提供KGD產(chǎn)品跟客戶的主芯片一起封裝。SiP產(chǎn)品可以在華邦進(jìn)行測試,免去單獨的封測環(huán)節(jié)。多芯片合封技術(shù)同樣是減少封裝面積、減少能源消耗、降低客戶成本、提升產(chǎn)品性價比方式。

其實除了24BGA外,WLCSP和SiP KGD封裝尺寸都非常小,可以看作是“免封裝”產(chǎn)品,相應(yīng)的功耗也比較低。

低電壓帶來更低功耗——1.2V NOR Flash

除了上述產(chǎn)品設(shè)計上的創(chuàng)新外,低電壓也是華邦所努力的方向之一。以NOR Flash 而言,目前的主流電壓是3.3V,可穿戴設(shè)備以及其他低功耗的應(yīng)用,主流電壓會達(dá)到到1.8V。華邦作為業(yè)界領(lǐng)先的NOR Flash廠商,是全球第一家推出1.2V NOR Flash的廠家,并已于2020年實現(xiàn)量產(chǎn),目前已經(jīng)有很多大客戶在批量采用該1.2V NOR Flash的產(chǎn)品。

1.2V NOR Flash主要帶來兩個好處,第一是可以同步配合主芯片廠商的制程的演進(jìn),第二是帶來功耗降低。

主芯片的制程在逐步微縮,芯片的電壓也隨之下降,芯片I/O口電壓也在下降。采用1.2V的NOR Flash就可以很好滴匹配這種高制程工藝節(jié)點的SoC,從而免去了電平轉(zhuǎn)換的設(shè)計,降低BOM成本同時縮小PCB面積。

產(chǎn)品的電壓從1.8V降低到1.2V,本身的運行上就會降低50%的功耗,待機功耗也會減少33%。因此電池的壽命、整機的續(xù)航能力都可以得到非常顯著的改善。

簡化SMT流程——LTS 制程

低溫焊接技術(shù)是由英特爾在2017年開始提出。過去出于環(huán)保的考慮,將原有的鉛焊轉(zhuǎn)變成無鉛焊接,但付出的代價則是焊接溫度從常規(guī)的210℃、220℃上升到260℃,近40℃的溫度升高對能源消耗是巨大的。所以2017年英特爾主導(dǎo)研發(fā)了LTS低溫焊接技術(shù) ,最先在電腦和平板產(chǎn)品開始使用。

在存儲行業(yè),華邦很早就開始進(jìn)行LTS制程的研發(fā),推出配合低溫焊接制程 (~190C)的閃存產(chǎn)品,符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn),通過包括摔落、振蕩及溫度循環(huán)測試等相關(guān)的可靠度驗證程序,證明該產(chǎn)品可以完全支持LTS制程,沒有質(zhì)量上的疑慮。

低溫焊接技術(shù)的好處是溫度可以從260℃降到190℃,能源消耗、碳排放都有顯著減少。此外低溫焊接可以把插件的焊接工藝——波峰焊和回流焊二合一,一道焊接技術(shù)就可以完成,同樣可大幅降低代工廠SMT產(chǎn)線的能源消耗和成本。


綠色生產(chǎn)和業(yè)務(wù)成長并舉

“想要實現(xiàn)綠色生產(chǎn)和綠色產(chǎn)品,需要公司一步一個腳印去做,咋愛其中對于資金的消耗其實是很高的?!敝斓戏窒淼?,“那這中間就必然會出現(xiàn)矛盾:實現(xiàn)ESG和減碳目標(biāo)帶來的成本上升一定會降低產(chǎn)品的價格競爭力。并不是每個公司都愿意去犧牲價格優(yōu)勢,投入資金去做環(huán)保,所以這是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。華邦一直在研究更先進(jìn)的技術(shù),在不增加成本的前提下實現(xiàn)節(jié)能減碳?!?

華邦早在2006年就獲得了的ISO14064 GHG 溫室氣體排放認(rèn)證,近兩年接連獲得ISO 14067 “碳足跡”認(rèn)證和ISO 14046 “水足跡”認(rèn)證,2022年更是通過了ISO 50001 能源管控認(rèn)證。同時,華邦正在加速向其2030年永續(xù)目標(biāo)前進(jìn):臺中廠的綠電使用率達(dá)到90%,碳排放減少 60%。

在產(chǎn)品制造過程中,華邦溫室氣體的主要排放源是制程上所使用的全氟化物氣體(PFCs)以及燒鍋爐所產(chǎn)生的部分二氧化碳。針對這一部分,華邦自2000年起就參與了世界PFC溫室氣體排放減量計劃,通過制程調(diào)整、替代氣體使用、設(shè)置含氟碳化物(PFCs)削減設(shè)備,來減少溫室氣體排放。傳統(tǒng)的天然氣鍋爐是直接排放二氧化碳,近幾年華邦已經(jīng)陸續(xù)將其都換成電鍋爐,從而減少直接排放。

針對擴(kuò)產(chǎn)的問題,華邦通過專注比例來保證可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。華邦設(shè)置的節(jié)能減碳的目標(biāo),比如減少單位產(chǎn)品的用電量和耗水量,都是對單位產(chǎn)品的消耗進(jìn)行評估。當(dāng)前華邦的臺中工廠處于滿載狀態(tài),設(shè)置的節(jié)能目標(biāo)都已經(jīng)達(dá)成。新的高雄廠產(chǎn)品和設(shè)備比較新,華邦通過把臺中廠已經(jīng)被證明是有效的、成熟的做法(像減少能源、水的消耗、廢物回收和水循環(huán)等)同步到高雄廠,從而快速讓高雄廠步入綠色生產(chǎn)。透過這樣的方式,即使有新制程和新產(chǎn)能開出來,跟公司整體的碳排放也不會產(chǎn)生矛盾之處。


布局汽車市場,平衡下行周期

從2022年第三季度開始,全球各大存儲廠商的財報相繼大幅下跌,內(nèi)存市場基本已經(jīng)進(jìn)入了下行周期。但華邦受到的周期波動較小,這與其產(chǎn)品和業(yè)務(wù)布局有關(guān)。華邦生產(chǎn)的主要是利基型產(chǎn)品,因此受周期波動小。此外雖然但消費確實下降不少,但在汽車和工業(yè)布局很穩(wěn)健。

據(jù)朱迪介紹,利基型中小容量的存儲產(chǎn)品,是相對于例如電腦、服務(wù)器、智能手機等這些大容量產(chǎn)品而言的。利基型存儲市場容量占整個存儲行業(yè)10%左右。這個市場是一個供需相對比較平衡的市場,在上漲跟下行的市場波動中振幅并不是很大。

當(dāng)前汽車、工業(yè)領(lǐng)域的收入目前已經(jīng)占到華邦整體營收的四分之一左右,因此面對市場下行并沒有過于悲觀,并且目前的產(chǎn)能和投產(chǎn)計劃也沒有做太大的改變。目前高雄廠前期一萬片產(chǎn)能的投入在按部就班地有序進(jìn)行?!爸杂兄?jǐn)慎樂觀的信心和底氣,是因為華邦所耕耘的這個市場目前是相對比較穩(wěn)定的,同時也具有一定門檻?!敝斓媳硎?,“在市場下行的狀況下,汽車與工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用相對比較堅挺,尤其我國的新能源汽車的市場狀況都比較良好。所以總而言之,華邦有信心來面對目前市場上的變化?!?

隨著汽車智能化電氣化的飛速發(fā)展,芯片在整車成本中所占比例大幅上升;同時伴隨著近兩年來的供應(yīng)鏈問題,汽車廠商對于芯片的供應(yīng)安全問題尤為關(guān)注。華邦從十幾年前便開始涉足汽車電子領(lǐng)域,在國內(nèi)汽車應(yīng)用的市占率也在持續(xù)提高。

首先針對供貨的質(zhì)量和安全問題,因為華邦是自有生產(chǎn),因此受到了汽車廠商的認(rèn)可和信賴。其次針對低功耗的設(shè)計趨勢,華邦正在和主芯片廠商一起來做一些低功耗產(chǎn)品的設(shè)計;同時也有一些車機專用的封裝設(shè)計,可以在惡劣條件下抗機械沖擊,比如具有更好散熱性的BGA封裝。最后針對汽車應(yīng)用中備受關(guān)注的安全問題,華邦專門推出了安全閃存,可以幫助客戶防止遭遇非法侵入和非法數(shù)據(jù)篡改,減少用戶隱私信息被竊取的風(fēng)險。這些安全閃存產(chǎn)品目前也已經(jīng)被一些海外的tier 1客戶采用。


結(jié)語

“今年的大環(huán)境確實和去年大為不同,并且轉(zhuǎn)變非????!敝斓戏窒淼?,“去年大家還在為缺芯發(fā)愁,很多中間商、渠道商坐地起價,囤積居奇,導(dǎo)致整個產(chǎn)業(yè)鏈非常不健康。也有一些投機者和資金進(jìn)入芯片市場。這種現(xiàn)象對于行業(yè)的長期健康發(fā)展而言必然是不利的。”

“當(dāng)前這一波市場的下行,從某種意義上來講也不算是壞事,芯片廠商可以在這個時間更好地分辨哪些是真正的需求,哪些是客戶實際的需要,然后針對性地設(shè)計產(chǎn)品和服務(wù)。對于整個行業(yè)來說,這些泡沫洗去以后留下的應(yīng)該都是扎扎實實做事情的公司?!?

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