突发强震！哪些灾难改变了半导体行业？|台积电|封测厂|晶体管|硅片

来源：芯闻路1号、芯师爷、知乎、矽土诚、芯片大师，谢谢

当地时间7月27日，菲律宾火山地震研究所修正菲吕宋岛北部地震震级为7.0级，震源深度修正为17公里，菲律宾内政部长本杰明·阿瓦洛斯27日在一场新闻发布会上证实，该国吕宋岛北部当天发生的7级地震已造成至少4人死亡、60人受伤。

菲律宾作为半导体供应链中重要一环，其地震消息受到产业人士关注。本期内容在关注菲律宾地震对半导体供应链的影响的同时，我们也尝试着进一步去探讨：为什么半导体产线结构如此脆弱？为什么灾害会和缺芯、涨价等话题绑定？我们该如何去应对往往不期而至的火灾、地震、停电、洪涝、台风等灾害？

编辑｜感知芯视界

据悉，震中地区房屋受损严重，电力供应已中断。菲律宾首都大马尼拉地区震感强烈，受地震影响，菲律宾首都地区的轻轨线路一度暂停运营。

菲律宾作为半导体供应链中重要一环，其地震消息受到产业人士关注，具体地震造成的损失尚未可知，但多家半导体巨头均有在本次地震点吕宋岛和有震感的大马尼拉地区设厂。

根据以往经验，地震对半导体供应链的影响主要体现在两方面，一是可能会对半导体工厂的生产设备造成损坏，从而影响产能；另一方面是损坏公共路面交通，进而影响半导体供应物流。

哪些半导体大厂在菲律宾设厂

产能方面，菲律宾拥有“MLCC工厂聚集地”的称号，因为这里有村田、三星、太阳诱电等MLCC大厂。除此以外，不少国际性半导体巨头都在菲律宾设有工厂，如安世半导体、英特尔、德州仪器等。据此前铂众科技整理，各半导体大厂在菲律宾的工厂分布如下：

安森美

安森美在菲律宾有3家封测厂，每个封测厂负责的项目基本上都是不同的。

卡莫纳的封测厂，主要工作是表面贴装类型的ic的封装和逻辑/模拟器件测试、ASIC / ASSP测试；

位于打拉城的工厂负责SSOP，TSSOP，HSOP，HSSOP，QIP，QFP，SDIP，HDIP，QFN类型封装；

位于宿雾的工厂负责PQFN夹，PQFN线，WLCSP，SOSM封装，是原来飞兆的工厂。

Microchip

Microchip的功率器件由菲律宾的两家工厂负责封测。

ADI

ADI在马来西亚和菲律宾都有封测厂。马来西亚槟城的封测厂是由收购linear而来的，负责的产能较少，菲律宾封测厂在甲米地，是主要的封测中心。

安世半导体

安世半导体在东莞、马来西亚芙蓉，菲律宾卡布约各有一家封测厂。东莞封测厂主要负责是小尺寸IC的封装，产能最高；马来西亚产能约为100亿（主要是二极管），菲律宾年产能10亿。

ST有6家封测厂，其中三个在摩洛哥。剩下的分别在深圳、菲律宾、马来西亚。

TI在成都、台湾、菲律宾、马来西亚各一个封测厂，菲律宾工厂产能占TI总产量的40%。

LittleFuse

LittleFuse在菲律宾有3家（一家在兴建）工厂。主要负责传感器、保护电路、功率半导体模块的装配和测试操作。

美信

在美国有两家晶圆厂，在泰国和菲律宾各有一家封测工厂。

罗姆

罗姆在全球有17家工厂，其中菲律宾有2家，均在此次封城范围内，受影响颇大。罗姆在菲律宾两家工厂均负责罗姆的ic、电阻器、电容器、晶体管的制造，是单体ic的主要封装产地。

芯片产线结构的脆弱性

让我们先从芯片的产线结构讲起。目前世界上大家所熟知的芯片大厂有些是属于IDM公司，例如三星、英特尔、美光、长江存储等。而有些则是持有大量IP，拥有强设计能力的fabless，例如高通、紫光展锐、华为海思等。还有一些则是纯代工foundry，例如台积电、中芯国际等等。

而我们常常提到的意外引发芯片生产事故的案例，主要集中在Foundry和IDM类企业。半导体产业工序极其复杂，从开始设计到产品最终落地需要数十道工序。

大家可以通过下方的示意图有更详细的了解：

每一个芯片制造工厂，就像一个巨大的化学实验室，里面含有大量危险化学品，同时还要在纳米级材料中对其进行光刻、蚀刻等操作，任何一台设备或者工序出现问题，都会造成严重的灾害。

那么，为何一个灾害事故会对产线影响这么大？接下来带大家通过一些具体的意外案例进行了解。

以停电为例，一般超过20分钟的任意停电将导致一半以上的输入晶圆报废。在CVD（化学气相沉淀）、扩散、蚀刻和离子注入等工艺中，60分钟停电可能将影响60%的输入晶圆片。停电后的启动要暖机二十四小时，一旦停电就必须重来。且晶圆代工是连续制程，都是化学反应，一旦中途停止，连半成品都不是，直接报销变成垃圾。

这里引用一下知乎网友的形象比喻：“我们知道用牛奶泡奥利奥好吃，假设最佳方案是将单片奥利奥加热并保持在40.17°C时以85.21°的夹角进入75.52℃的含水量<578.92‰的热牛奶中浸泡3.21s可使奥利奥食用口感最佳，但这些温度、角度、含水量都由一系列自动化设备控制着，断电13分钟就相当于你的奥利奥少泡了1秒，但饼干是漂在39℃的水上，口感自然很差。奥利奥口感差，我们吃不出具体差多少。

但到晶圆处理上，工艺差错导致性能无法保证，也许能用，也许不能用，要测过才知道，但在nand上，如果电路没制造完成，是没法测试的（测试成本极高），只能报废。”

不过也有业界人士指出，半导体厂区发生压降时，黄光区（如洁净室等区域要用钠灯照射，避免特定波长的光与硅片发生反应）有电压稳定装置，不会发生晶圆报废的情况，但薄膜、扩散、蚀刻区（晶圆）风险较大，可以说是全面报废。

另外，半导体制造过程中，微小的粉尘都可能造成晶体管短路烧毁，在溅射镀膜等部分制程甚至需维持真空，一旦出现供电问题导致机台设备宕机，制程中止就会造成废料、设备损坏、甚至停产等严重事故发生。

正如此前媒体曾经报道过的，2010年东芝的断电事件仅历时0.07秒，却导致东芝晶圆厂全线停产，产量下降10%-20%，从而直接导致全球芯片价格上涨。

而一次地震带来的影响呢？虽然半导体工厂都会有基本抗震处理，但是芯片生产设备基本都是属于精密性设备，一些人类无法感知的微震，可对设备造成影响。一旦地震发生，小则引发大量设备宕机报警、厂内红灯闪烁、警报蜂鸣。

严重的情况下，更会出现产线上设备故障甚至报废。这样的中断后期还需大量时间去维修和恢复。据统计，半导体行业每一次停机事故所造成的直接和间接经济损失可高达上亿元。

如何降低意外事故

对半导体的生产造成影响？

随着科技的进步，半导体行业相关人士也在不断的寻求方法和突破，来避免或减小意外事件所带来的影响。

例如现在各家工厂均采用双向甚至多向供电，一条线路没电，可以由其它条支持，由此尽可能避免停电事故所带来的影响。企业们甚至开始了自建发电设施的行动。早在2015年，因制程工艺耗电量猛增台积电就谋求自建电厂。2019年，晶圆代工厂台积电还与屏东县府合作打造太阳能电厂。

而为避免和减少自然灾害造成的意外事件的损失，半导体工厂的选址同样很重要。1996年和2003年，英特尔曾先后在浦东和成都建立了芯片封装测试厂。同一家公司的工厂选址在了不同的城市同样是为了增加生产体系对抗自然灾害或其他不稳定因素的风险。如果两个重要工厂都位于一个受灾城市，那将对生产链造成严重影响。

半导体工厂还拥有极其复杂的防震措施，而隔震往往是建设阶段最耗时最花钱的部分。由于工厂建地公用设施方面的问题而导致的新建工厂计划被取消或重新选择厂址的现象屡见不鲜。

此外，如今排名靠前的几家厂商，均会建立类似航天工程里的中央监控平台，逐步从自动化生产转向智能化生产。在保障正常生产工作为主的同时，一旦发生事故，在发挥预警，应急处理和险情上报等方面，该平台可有效发挥作用。拿国内来讲，长江存储就在建厂时即配备搭建了中央监控平台，在事故预警及处理机制上已赶超国际同行业一流水平。

10年9灾！哪些灾难改变了半导体行业？

回顾以往的天灾，有很多大型的灾难事件对半导体产业产生深远的影响。根据时间顺序，芯片大师对近十年（2011年至2019年）来影响半导体行业的历史性灾难作简要盘点：

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