La nouvelle capacité de fabrication peut-elle prendre en charge les composants hérités ?

Dans le paysage en évolution rapide de la fabrication de semi-conducteurs, la tendance vers des composants plus petits, plus rapides et plus économes en énergie attire souvent l'attention. Cependant, un défi tout aussi crucial qui impacte significativement les concepteurs et ingénieurs électroniques est le soutien des pièces héritées dans les nouvelles usines de semi-conducteurs. Ces composants hérités ont résisté à l'épreuve du temps et continuent de jouer un rôle pivot dans de nombreuses applications, offrant un mélange de fiabilité et de performance qui ne peut pas toujours être atteint par les dernières avancées.

La question de savoir si les nouvelles usines pourront soutenir la production de pièces héritées est plus qu'une question de capacité technologique. C'est un casse-tête qui entrelace des considérations de viabilité économique, de faisabilité technique et d'importance stratégique. Alors que de nouvelles usines voient le jour avec des technologies de pointe et des capacités accrues, seront-elles utilisées pour garantir la disponibilité continue des pièces héritées ?

Le rôle et la valeur des pièces héritées

De nombreuses pièces héritées ont dépassé leur cycle de vie prévu et restent essentielles pour diverses applications. Ces pièces vont de simples connecteurs et composants discrets à des circuits intégrés et microcontrôleurs plus complexes. Malgré le rythme rapide de l'avancement technologique, les pièces héritées restent très demandées dans des secteurs tels que l'automobile, l'automatisation industrielle et la défense en raison de leur fiabilité éprouvée, de leur compatibilité avec les systèmes existants et, dans certains cas, de fonctionnalités uniques qui n'ont pas été reproduites dans les nouveaux composants. La demande dans ces secteurs continuera de stimuler les efforts pour maintenir la production de pièces héritées.

Malgré leur importance, la production et le soutien des pièces héritées font face à plusieurs défis. Le principal problème est l'obsolescence des processus et équipements de fabrication, ce qui peut rendre la production continue de ces pièces techniquement difficile et économiquement non viable. De plus, l'approvisionnement en matières premières pour les composants plus anciens peut devenir de plus en plus difficile à mesure que les fournisseurs déplacent leur focus vers des produits modernes plus rentables.

Un boom de construction d'usines est en cours

Plus de 300 milliards de dollars de projets de semi-conducteurs actifs sont à divers stades de développement avec 42 nouvelles usines attendues pour être mises en ligne en 2024. Le gouvernement des États-Unis stimule ce développement avec l'acte CHIPS de 280 milliards de dollars, qui comprend 52,7 milliards de dollars destinés à la fabrication de semi-conducteurs, à la R&D et au développement de la main-d'œuvre. De plus, la Chine a consacré environ 73 milliards de dollars aux subventions pour les semi-conducteurs.

L'avènement de nouvelles capacités de fabrication dans l'industrie des semi-conducteurs représente un changement significatif, apportant à la fois des opportunités et des limitations en ce qui concerne les pièces héritées. Ces installations de pointe promettent une augmentation des efficacités de production, des tailles de caractéristiques plus petites et une réduction de la consommation d'énergie.

Alors que les nouvelles capacités de fabrication offrent des opportunités excitantes pour l'industrie des semi-conducteurs, leur capacité à prendre en charge la production de pièces héritées est nuancée. Cela implique de peser les avantages des capacités de fabrication avancées contre les défis de la compatibilité technique, de la viabilité économique et de l'allocation stratégique des ressources. L'intégration réussie de pièces héritées dans les nouvelles lignes de production nécessite une planification soignée, des solutions innovantes et de nouveaux modèles commerciaux pour en faire une entreprise réalisable et durable.

Intégration des pièces héritées dans les nouvelles usines

Alors que l'industrie des semi-conducteurs continue d'évoluer, l'avenir du soutien des pièces héritées se profile comme un aspect complexe mais vital du secteur. Cet avenir est influencé par divers facteurs, y compris les avancées technologiques, les demandes du marché et les changements stratégiques dans l'industrie. Quelques-unes des innovations et stratégies déployées pour assurer l'approvisionnement en puces héritées comprennent :

Techniques de rétrofitting avancées : Une approche émergente est le développement de techniques de rétrofitting avancées qui permettent de fabriquer des pièces héritées en utilisant les technologies modernes de fabrication. Cela implique d'adapter les conceptions de composants plus anciens pour être compatibles avec les nouveaux processus de fabrication, offrant potentiellement un équilibre entre l'ancien et le nouveau.

Unités de fabrication spécialisées pour la production héritée : Certains acteurs de l'industrie envisagent la création d'unités de fabrication spécialisées dédiées à la production de pièces héritées. Ces unités fonctionneront parallèlement aux usines modernes mais se concentreront uniquement sur la production de composants hérités, assurant leur approvisionnement continu sans interférer avec la production de semi-conducteurs plus avancés.

Écosystèmes collaboratifs : L'établissement d'écosystèmes collaboratifs impliquant les fabricants de puces, les fournisseurs d'équipements et les utilisateurs finaux est crucial. De telles collaborations peuvent favoriser l'innovation dans la production de pièces héritées et garantir que les besoins de diverses industries dépendant de ces composants sont efficacement satisfaits.

Études de cas : Succès et Défis

En explorant l'intégration de la production de pièces héritées dans de nouvelles usines, quelques exemples offrent des aperçus sur les succès et les défis rencontrés dans cette entreprise.

Production analogique de Texas Instruments (TI) dans de nouvelles usines de tranches de 300 mm : TI a fait des progrès dans l'équilibre entre la production de nouvelles pièces et de pièces héritées. Ils construisent de nouvelles usines de tranches de 300 mm spécifiquement pour répondre à leurs besoins de production analogique à des nœuds moins avancés. « Cette nouvelle usine fait partie de notre feuille de route à long terme pour la fabrication de 300 mm afin de construire la capacité dont nos clients auront besoin pour les décennies à venir », a déclaré Haviv Ilan, président et PDG de TI. Cette approche stratégique démontre la faisabilité de tirer parti des capacités des nouvelles usines pour la production de pièces héritées​​.

Expansion de Samsung avec des nœuds hérités : Samsung Foundry a augmenté sa capacité à inclure des nœuds hérités, démontrant une reconnaissance de la demande continue pour de tels composants. Ce mouvement fait partie d'une stratégie plus large pour augmenter la productivité et rester compétitif sur le marché des semi-conducteurs, montrant une intégration réussie des capacités de production héritées et modernes​​.

Pénuries récentes de puces héritées dans l'industrie automobile américaine : L'industrie automobile américaine a été confrontée à des défis significatifs en raison de pénuries de puces héritées pendant la pandémie de Covid-19. Malgré des capacités de production élevées, l'offre intérieure n'a pas pu répondre à la demande de puces héritées, en particulier celles au nœud de 40 nm ou plus. Cette pénurie a gravement impacté la production automobile américaine, réduisant considérablement les calendriers de fabrication des véhicules et contribuant à l'inflation​​.

Alors que des entreprises comme Texas Instruments et Samsung ont démontré des stratégies réussies, l'industrie dans son ensemble est toujours confrontée à des défis pour aborder toutes les questions et ramifications du soutien à la production de pièces héritées dans de nouvelles usines.

L'avenir du soutien des pièces héritées

L'un des principaux défis dans le soutien des pièces héritées sera d'équilibrer le coût de production avec la faisabilité technologique. Adapter des conceptions plus anciennes à de nouveaux processus de fabrication peut être coûteux, et la viabilité économique de ces efforts sera une considération clé. De plus, la chaîne d'approvisionnement pour les pièces héritées devra s'adapter aux changements dans les processus de fabrication et la disponibilité des matériaux. Cela pourrait impliquer de trouver de nouveaux fournisseurs ou de développer des matériaux alternatifs compatibles avec les technologies de fabrication anciennes et nouvelles.

En regardant vers l'avenir, le soutien aux composants hérités dans les nouvelles capacités de fabrication n'est pas seulement une question technique – c'est un impératif stratégique qui nécessite un effort concerté de nombreux acteurs. Des décideurs aux fabricants, des fournisseurs aux utilisateurs finaux, une approche collaborative est essentielle. Alors que l'industrie continue d'innover et de croître, l'intégration réussie de la production de composants hérités dans les nouvelles usines témoignera de la capacité de l'industrie à honorer son passé tout en forgeant un avenir durable et progressiste.