איך המחסור במוליכים למחצה משפיע עליך?

לאור המגיפה, המחסור ובעיות שרשרת האספקה ​​סתמו כמעט כל תעשייה, מייצור ועד הובלה.מוצר מרכזי אחד שנפגע הוא מוליכים למחצה, משהו שאתה משתמש בו לאורך כל היום שלך, גם אם אתה לא מבין זאת.למרות שקל להתעלם מהשיהוקים הללו בתעשייה, המחסור במוליכים למחצה משפיע עליך בדרכים רבות יותר ממה שאתה יכול לצפות.

מהו מוליך למחצה וכיצד הוא עשוי?

מוליכים למחצה, הידועים גם כשבבים או מיקרו-שבבים, הם חלקים זעירים של אלקטרוניקה המארחים מיליארדי טרנזיסטורים בתוכם.הטרנזיסטורים מאפשרים או לא מאפשרים לאלקטרונים לעבור דרכם.השבבים נמצאים באלפי מוצרים כמו טלפונים, מדיחי כלים, ציוד רפואי, חלליות ומכוניות.הם מתפקדים כ"מוח" של האלקטרוניקה שלנו על ידי הפעלת תוכנה, מניפולציה של נתונים ושליטה בפונקציות.
כדי לייצר, שבב בודד מבלה יותר משלושה חודשים בייצור, מקיף למעלה מאלף שלבים ודורש מפעלי ענק, חדרים נטולי אבק, מכונות של מיליון דולר, פח מותך ולייזרים.תהליך זה הוא גם מייגע וגם יקר.לדוגמה, על מנת אפילו להכניס את הסיליקון לתוך מכונה לייצור שבבים מלכתחילה, יש צורך בחדר נקי - כל כך נקי שגרד אבק יכול לגרום לבזבוז מאמץ של מיליוני דולרים.מפעלי השבבים פועלים 24/7, ועולה כ-15 מיליארד דולר לבנות מפעל התחלתי בשל הציוד המיוחד הדרוש.כדי להימנע מהפסד כסף, יצרניות השבבים חייבות לייצר רווח של 3 מיליארד דולר מכל מפעל.

חדר נקי מוליכים למחצה עם אור LED ענבר מגן.קרדיט תמונה: רויטרס

למה יש מחסור?

גורמים רבים בשנה וחצי האחרונות גרמו יחדיו למחסור זה.התהליך המסובך והיקר של ייצור השבבים הוא אחד הגורמים העיקריים למחסור.כתוצאה מכך, אין הרבה מפעלי ייצור שבבים בעולם, ולכן בעיה במפעל אחד גורמת לאפקט גל בכל התעשייה.
עם זאת, הגורם הגדול ביותר למחסור ניתן לייחס למגיפת COVID-19.קודם כל, מפעלים רבים נסגרו בתחילת המגיפה, כלומר האספקה ​​הדרושה לייצור שבבים לא הייתה זמינה במשך כמה חודשים.תעשיות מרובות המעורבות בשבבים כמו משלוח, ייצור ותחבורה התמודדו גם עם מחסור בכוח אדם.בנוסף, יותר צרכנים רצו אלקטרוניקה לאור אמצעי השהייה בבית ועבודה מהבית, מה שגרם להזמנות הדורשות שבבים להיערם.
יתר על כן, COVID גרם לסגירת נמלי אסיה למשך מספר חודשים.מכיוון ש-90% מהאלקטרוניקה בעולם עוברת דרך נמל Yantian בסין, הסגירה הזו גרמה לבעיה עצומה במשלוח של מוצרי אלקטרוניקה וחלקים הדרושים לייצור שבבים.

התוצאות של השריפה ברנסאס.קרדיט תמונה: BBC
אם כל הבעיות הקשורות ל-COVID לא היו מספיקות, בעיות מזג אוויר שונות עצרו גם את הייצור.מפעל רנסאס ביפן, שיוצר כ-⅓ מהשבבים המשמשים במכוניות, ניזוק קשות בשריפה במרץ 2021 והפעילות לא חזרה לקדמותה עד יולי.סופות החורף בטקסס בסוף 2020 אילצו חלק ממספר מפעלי השבבים הקטן ממילא של אמריקה להפסיק את הייצור.לבסוף, הבצורות הקשות בטייוואן בתחילת 2021, המדינה המובילה בייצור שבבים, גרמו להאטה בייצור שכן ייצור שבבים דורש הרבה מאוד מים.

איך המחסור משפיע עליך?

הכמות העצומה של מוצרי צריכה המכילים שבבי מוליכים למחצה המשמשים מדי יום מבהירה את חומרת המחסור.מחירי המכשירים כנראה יעלו ומוצרים אחרים יעוכבו.יש הערכות שיצרנים אמריקאים ייצרו לפחות 1.5 עד 5 מיליון מכוניות פחות השנה.לדוגמה, ניסאן הודיעה שהיא תייצר 500,000 כלי רכב פחות בגלל המחסור בשבבים.ג'נרל מוטורס אפילו סגרה זמנית את כל שלושת המפעלים שלה בצפון אמריקה בתחילת 2021, והחנה אלפי כלי רכב שהושלמו למעט השבבים הדרושים להם.

ג'נרל מוטורס נסגרה עקב מחסור במוליכים למחצה
קרדיט תמונה: GM
חברות אלקטרוניקה צרכניות אספו שבבים בתחילת המגיפה מתוך זהירות.עם זאת, ביולי הודיע ​​מנכ"ל אפל, טים קוק, כי המחסור בשבבים ככל הנראה יעכב את ייצור האייפון וכבר השפיע על המכירות של מכשירי אייפד ומק.סוני גם הכירה בכך שהם לא יכולים לעמוד בקצב הביקוש ל-PS5 החדש.
מכשירי חשמל ביתיים כמו מיקרוגלים, מדיחי כלים ומכונות כביסה כבר היו קשים יותר לרכישה.חברות מכשירי חשמל ביתיות רבות כמו אלקטרולוקס אינן יכולות לענות על הביקוש לכל המוצרים שלהן.מכשירי חשמל לבית חכמים כמו פעמוני וידאו נמצאים בסיכון באותה מידה.
עם עונת החגים כמעט בפתח, יש זהירות לא לצפות למגוון העצום של אפשרויות אלקטרוניות שאנו רגילים אליהן בשנים טיפוסיות - אזהרות "אזל מהמלאי" עשויות להיות נפוצות יותר ויותר.יש דחף לתכנן מראש ולא לצפות להזמין ולקבל מוצרים באופן מיידי.

מה עתיד המחסור?

יש אור בקצה המנהרה עם המחסור במוליכים למחצה.קודם כל, סגירות COVID-19 של מפעלים ומחסור בכוח אדם מתחילים להקל.חברות גדולות כמו TSMC וסמסונג גם התחייבו במיליארדי דולרים יחד כדי להשקיע בקיבולת של שרשרת האספקה ​​ובתמריצים ליצרניות השבבים.
הבנה מרכזית מהמחסור הזה היא העובדה שחייבת להיות ירידה בהסתמכות על טייוואן ודרום קוריאה.נכון לעכשיו, אמריקה מייצרת רק כ-10% מהשבבים שהיא משתמשת, מה שמגדיל את עלויות המשלוח ואת הזמן עם הצ'יפים מחו"ל.כדי לטפל בבעיה זו, ג'ו ביידן התחייב לתמוך במגזר המוליכים למחצה באמצעות הצעת חוק מימון טכנולוגית שהוצגה ביוני, אשר מקדישה 52 מיליארד דולר לייצור שבבים בארה"ב.אינטל מוציאה 20 מיליארד דולר על שני מפעלים חדשים באריזונה.יצרנית המוליכים למחצה הצבאיים והחלל CAES מצפה להרחיב את כוח העבודה שלה באופן משמעותי במהלך השנה הבאה, עם דגש על קבלת שבבים גם ממפעלים בארה"ב.
המחסור הזה זעזע את התעשייה אך גם התריע בפניה על בעיות עתידיות עם הביקוש המוגבר לפריטים הדורשים מוליכים למחצה רבים כמו בתים חכמים וכלי רכב חשמליים.יש לקוות שהוא ישמע מעין אזהרה לתעשיית ייצור השבבים, וימנע בעיות עתידיות בסדר גודל כזה.
כדי לחשוף עוד על ייצור מוליכים למחצה, הזרם את "מוליכים למחצה בחלל" של Tomorrow's World Today ב-SCIGo ו-Discovery GO.
חקור את עולם הייצור, וגלה את המדע מאחורי רכבות הרים, מה שאתה צריך לדעת על מיחזור אלקטרוני, וקבל הצצה לעתיד הכרייה.