Hoe raak die halfgeleiertekort jou?

In die lig van die pandemie het tekorte en voorsieningskettingkwessies feitlik elke bedryf verstop, van vervaardiging tot vervoer.Een groot produk wat geraak word, is halfgeleiers, iets wat jy deur jou hele dag gebruik, selfs al besef jy dit nie.Alhoewel dit maklik is om hierdie bedryfshikke te ignoreer, raak die halfgeleiertekort jou op meer maniere as wat jy sou verwag.

Wat is 'n halfgeleier, en hoe word dit gemaak?

Halfgeleiers, ook bekend as skyfies of mikroskyfies, is klein stukkies elektronika wat miljarde transistors in hulle huisves.Die transistors laat elektrone toe of verhinder om daardeur te gaan.Die skyfies word gevind in duisende produkte soos fone, skottelgoedwassers, mediese toerusting, ruimteskepe en motors.Hulle funksioneer as die "brein" van ons elektronika deur sagteware te laat loop, data te manipuleer en funksies te beheer.
Om te maak, spandeer 'n enkele skyfie meer as drie maande in produksie, omvat meer as 'n duisend stappe, en vereis reuse-fabrieke, stofvrye kamers, miljoen-dollar-masjiene, gesmelte tin en lasers.Hierdie proses is beide uiters vervelig en duur.Byvoorbeeld, om selfs in die eerste plek die silikon in 'n masjien vir die maak van skyfies te plaas, is 'n skoonkamer nodig—so skoon dat 'n stukkie stof miljoene dollars se vermorste moeite kan veroorsaak.Die skyfieaanlegte loop 24/7, en dit kos sowat $15 miljard om 'n intreevlakfabriek te bou as gevolg van die gespesialiseerde toerusting wat nodig is.Om te verhoed dat hulle geld verloor, moet skyfievervaardigers $3 miljard se wins uit elke aanleg genereer.

Halfgeleier skoon kamer met beskermende LED amber lig.Fotokrediet: REUTERS

Hoekom is daar 'n tekort?

Baie faktore in die afgelope jaar en 'n half het gekombineer om hierdie tekort te veroorsaak.Die ingewikkelde en duur proses van skyfievervaardiging is een van die hoofoorsake van die tekort.As gevolg hiervan is daar nie baie skyfievervaardigingsaanlegte in die wêreld nie, so 'n probleem in een fabriek veroorsaak 'n rimpeleffek regdeur die bedryf.
Die grootste oorsaak van die tekort kan egter aan die COVID-19-pandemie toegeskryf word.Eerstens het baie fabrieke aan die begin van die pandemie gesluit, wat beteken dat voorrade wat nodig is vir die vervaardiging van skyfies vir 'n paar maande nie beskikbaar was nie.Verskeie nywerhede wat by die skyfies betrokke is, soos verskeping, vervaardiging en vervoer, het ook arbeidstekorte ondervind.Boonop het meer verbruikers elektronika verlang in die lig van maatreëls om tuis te bly en van die huis af te werk, wat veroorsaak het dat bestellings wat skyfies vereis ophoop.
Verder het COVID veroorsaak dat Asiatiese hawens vir 'n paar maande gesluit is.Aangesien 90% van die wêreld se elektronika deur China se Yantian-hawe gaan, het hierdie sluiting 'n groot probleem veroorsaak in die verskeping van elektronika en onderdele wat benodig word vir die vervaardiging van skyfies.

Die nasleep van die Renesas-brand.Fotokrediet: BBC
As al die COVID-verwante kwessies nie genoeg was nie, het verskeie weerkwessies ook produksie belemmer.Japan se Renesas-aanleg, wat ongeveer ⅓ van die skyfies wat in motors gebruik word skep, is in Maart 2021 erg deur 'n brand beskadig en bedrywighede het eers in Julie na normaal teruggekeer.Winterstorms in Texas aan die einde van 2020 het sommige van Amerika se reeds klein aantal skyfieaanlegte gedwing om produksie te staak.Laastens het ernstige droogtes in Taiwan vroeg in 2021, die voorste land van skyfieproduksie, produksie laat verlangsaam aangesien skyfieproduksie baie water benodig.

Hoe raak die tekort jou?

Die groot hoeveelheid verbruikersprodukte wat halfgeleierskyfies bevat wat elke dag gebruik word, maak die erns van die tekort duidelik.Toestelpryse sal waarskynlik styg en ander produkte sal vertraag word.Daar is ramings dat Amerikaanse vervaardigers vanjaar minstens 1,5 tot 5 miljoen minder motors sal maak.Nissan het byvoorbeeld aangekondig dat hy 500 000 minder voertuie gaan maak weens die skyfietekort.General Motors het selfs vroeg in 2021 al drie sy Noord-Amerikaanse aanlegte tydelik gesluit en duisende voertuie parkeer wat voltooi is, behalwe vir hul benodigde skyfies.

General Motors het gesluit weens halfgeleiertekorte
Fotokrediet: GM
Elektroniese verbruikersmaatskappye het uit omsigtigheid vroeg in die pandemie skyfies opgegaar.In Julie het Apple se uitvoerende hoof, Tim Cook, egter aangekondig dat die skyfietekort waarskynlik iPhone-produksie sal vertraag en reeds 'n impak op die verkope van iPads en Mac's gehad het.Sony het insgelyks erken dat hulle nie kan tred hou met die vraag na die nuwe PS5 nie.
Huistoebehore soos mikrogolwe, skottelgoedwassers en wasmasjiene was al moeiliker om te koop.Baie huishoudelike toestelmaatskappye soos Electrolux kan nie in die vraag na al hul produkte voorsien nie.Slim huishoudelike toestelle soos videodeurklokkies is ewe in gevaar.
Met die vakansieseisoen amper wat voorlê, is daar 'n versigtigheid om nie die groot verskeidenheid elektroniese opsies te verwag waaraan ons gewoond is in tipiese jare nie - "out of stock" waarskuwings kan al hoe meer algemeen wees.Daar is 'n drang om vooruit te beplan en nie te verwag om dadelik produkte te bestel en te ontvang nie.

Wat is die toekoms van die tekort?

Daar is 'n lig aan die einde van die tonnel met die halfgeleiertekort.Eerstens begin COVID-19-sluitings van fabrieke en arbeidstekorte verlig.Groot maatskappye soos TSMC en Samsung het ook miljarde dollars saam beloof om te belê in kapasiteit vir die voorsieningsketting en aansporings vir skyfievervaardigers.
'n Groot besef van hierdie tekort is die feit dat daar 'n verminderde afhanklikheid van Taiwan en Suid-Korea moet wees.Tans maak Amerika net sowat 10% van die skyfies wat dit gebruik, wat die versendingskoste en tyd met die skyfies van oorsee verhoog.Om hierdie kwessie aan te spreek, het Joe Biden belowe om die halfgeleiersektor te ondersteun met 'n tegnologiebefondsingswetsontwerp wat in Junie ingestel is en $52 miljard aan Amerikaanse skyfieproduksie bestee.Intel bestee $20 miljard aan twee nuwe fabrieke in Arizona.Militêre en Ruimte-halfgeleiersvervaardiger CAES verwag om sy arbeidsmag aansienlik uit te brei gedurende die volgende jaar, met die klem daarop om ook skyfies van Amerikaanse aanlegte te kry.
Hierdie tekort het die bedryf geskok, maar dit ook gewaarsku van toekomstige kwessies met die groter vraag na items wat baie halfgeleiers benodig soos slimhuise en elektriese voertuie.Dit sal hopelik ag slaan op 'n soort waarskuwing vir die skyfieproduksiebedryf, wat toekomstige kwessies van hierdie kaliber voorkom.
Om meer oor die vervaardiging van halfgeleiers te ontbloot, stroom Tomorrow's World Today se "Semiconductors in Space" op SCIGo en Discovery GO.
Verken die wêreld van produksie, en ontdek die wetenskap agter rollercoasters, wat jy moet weet oor elektroniese herwinning, en kry 'n blik op die toekoms van mynbou.