半導體制造范文
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篇1
中圖分類號: TNT10文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 01-089-03
半導體制造系統是典型的可重入系統,也是最復雜的制造系統之一。目前,大多數半導體設備都是使用BM(事后維修)的辦法來處理設備故障,隨著維修理論研究的深入,學者發現使用PM(預防性維修)在減少設備發生故障的次數,提高設備的可靠性,增加企業的利潤等方面有著重要作用。
設備是企業固定資產的主要組成部分,是企業生產中能供長期使用并在使用中基本保持其實物形態的物質資料的總稱。現代設備具有自動化、大型化、集成化、高速化、智能化、連續化等方面的特點,這很大程度增加了維修的難度和費用。研究表明,當前制造系統中設備的維修費用占生產系統運行成本的20% ~30。現代科學技術的飛速發展和市場競爭的加劇給制造企業帶來了前所未有的機遇和挑戰,企業為了提高自身的競爭力,將不得不考慮生產系統設備故障對生產能力、生產成本、產品質量以及供貨期和市場占有率的影響。在日常生產中,由于對經濟效益的追求,很多廠商盲目的增加設備的連續工作時間,而忽略了設備的日常維修保養,反而導致了設備生產效益低下的結果。而這個特點在半導體生產線上更為突出。
為此,我們在設備的日常生產中引入了有效的措施來減少故障的產生以及由此而導致的停機事件,從而減低了設備的維修成本,增加生產效益,順利的完成生產任務,這對企業在競爭日益激烈的行業中站穩腳步來說有著舉足輕重的作用,可以說,誰掌握了更好的方法,誰就在競爭中取得先機。
維修的發展也是經歷了不同的階段,人們在日常生活中不斷積累生產經驗,不斷的提出新的理論,提高生產效率,從而推動著維修理論不斷進步。本文以半導體生產設備平均單位產值最大化為目標建立了優化模型,根據役齡回退參數的五個離散取值,進行故障數和平均單位產值的橫向和縱向比較,從而得出半導體設備在不同役齡回退參數下的最佳預防性維修周期。最后總結了役齡回退參數在確定預防性維修周期過程中的作用和預防性維修對企業提高設備性能,增加利有著重大意義。
1點檢制策略
點檢制是全面維護管理中的重要核心之一。應用這種管理模式,檢修不只是維修部門的事情,而且涉及到運行、采購、人力資源以至于行政等部門,檢修工作也不僅僅局限于“修理”,而是把工作的重點轉換為“維護”,盡可能通過保持設備的良好狀態而消滅故障發生的根源,或者把故障消滅在萌芽時期。
1.1半導體生產線特點
在經過過去幾年的高速發展之后,我國半導體產業的發展將進入一個相對平穩的發展期,也不排除會進入一個時間長度為2年-3年的結構調整期的可能性。在這個階段中,我國半導體產業的發展特點為:從主要靠新生產線建設擴大規模轉向發掘已有生產線能力擴大規模;繼續探索IDM道路;Foundry模式逐漸走向成熟;集成電路設計依然是龍頭;SiP技術逐漸成為封裝的主流,設備的生產效率將成為制約生產線能力的瓶頸。
半導體生產線的一個重要特點:可重入型??芍厝肷a系統是指在工件從投入到產出的過程中,需要不止一次的在同一臺設備上進行加工的生產制造系統,其顯著標記為系統中有處于不同加工階段的工件在同一臺機器前同時等待加工。
典型的可重入生產系統如下圖所示:
圖1典型的半導體可重入生產系統示意圖
1.2故障率修正參數
役齡回退是指設備在經過一次預防性維修后設備的役齡減少的程度,役齡回退參數是一個描述預防性維修效果的參數,比如當役齡回退參數是T的時候,說明進行預防性維修能夠使設備變得像新設備一樣性能良好,當役齡回退參數是0的時候,說明進行預防性維修沒有使設備的性能得到改善,設備的故障率沒有發生任何改變。當然,役齡回退參數取T或是0幾乎都是不可能的,那么究竟對役齡回退參數改如何定義和表達呢,這也是近些年來學者在研究預防性維修時關注的一個重點。
假設設備在第i 次維修前已運行了T i 時間, 經過維修后, 其性能得以改善, 故障率下降到如同維修前 i 時的故障率, 即經過維修后, 使設備的役齡時間回退到Ti i時刻的狀況, 役齡回退量為 i。這種動態變化關系下圖所示:
圖2故障率與預防性維修間的動態變化關系圖
由上圖可知道役齡回退參數是一個隨機量,目前的研究有將役齡回退參數處理為一個常量,也有用均勻分布來處理,同時也有人提出了役齡因子服從正態分布的說法。
隨著設備維修研究的一步一步加深,許多學者也開始了對設備預防性維修的效果進行探討,提出了關于役齡回退參數的種種假設,也分析了當使用役齡回退參數時我們針對預防性維修周期的確定將更加準確,而且更加符合實際。在文獻[4]中,作者假設役齡回退參數是一個均勻分布建立了一個確定預防性維修的模型,在最后假設役齡回退參數是0,T/4,T/2,3T/4,T五種情況,又得到了另幾組數值,通過對比兩組數值得到了準確使用役齡回退參數能夠使我們的預防性維修周期的確定更加準確。
2建立模型
Barlow R, Hunter L. 討論了簡單系統和復雜系統的預防維修策略。他們通過使設備在整個使用壽命期間內的失效損失和維修費用達到最小,從而確定預防維修周期。本文則以單位時間凈生產效益最大化為目標的角度出發,在設備有效使用壽命內進行不同的維修次數并考察每次維修程度的不同(故障率修正參數取值),運用單位時間凈生產效益最大化為目標建議優化模型,求出設備進行預防性維修的最佳次數。
2.1基本假設
為了使模型簡化和研究的方便,在構建模型時做了一下假設:
(1)在沒有對設備進行預防性維修的情況下,設備的故障率公式為: (t);
(2)如果在兩個預防性維修中間發生小故障,則對設備進行小修,假設每一次小修都能使設備的性能恢復,同時不影響設備的故障率,每一次小修費用為Cf,每一次小修所花費時間為Tf ;
(3)當設備正常運行,單位時間的產值為Cp;
(4)在設備運行時,每隔T時間對設備進行一次預防性維修,每次預防性維修需要時間為Tpm,每一次預防性維修的費用為Cpm。每一次預防性維修能使設備的年齡減少 ,為了更好的描述預防性維修隊設備故障率的影響,本文將 處理為一隨機變量,其分布函數為G( ),且0
2.2維修決策
常用威布爾分布來描述電子與機械設備的故障規律,假設設備自身的故障率函數用下列公式表示:
(1)
其中m為形狀參數, 為尺度參數,t為時間。參數m和 通常都是依靠歷史故障數據的分析,利用數理統計的方法估計出的。
有學者在論文[8]中提到半導體設備的故障時間符合參數為m=2.08, =7440的二參數威布爾分布。我們在本章的模型中,使用上面兩參數的威布爾分布來描述設備的故障率。引入了役齡回退參數會改善設備的設備性能,設備的故障率公式在不同的預防性維修時間內的表達也是不相同的。在整個預防性維修周期內,設備的故障率遞推公式:
(2)
隨著設備使用年齡的增加,發生故障的可能性越來越大,在設備的使用過程中對設備進行預防性維修可以減少這種可能性,也就是使得設備的年齡下降??紤]到預防性維修對設備年齡和性能的改善,設備發生故障的次數可以表示為:
(3)
將式1和式2代入到式3可以得到
(4)
形狀參數m的大小是用來描述設備故障率的發展趨勢,當m>1時表示,設備的故障率是一個增函數,即隨著時間的發展,設備發生故障的可能性將是增長的,這也現實設備是一致的,之后,隨著m的繼續增大,故障率曲線將約往上翹,尺度參數 是用來改變故障率的具體尺度,它使整個故障率縮小 m。這兩個參數的獲得是通過對設備運行一段時間后,發生故障的次數和每次故障的時間進行描點之后,利用斜率和焦點可以求出。最后得到Fk
(5)
2.3平均單位時間凈生產效益Y
(6)
其中Ta是指總的時間,即設備運行的總時間
Cp是指半導體生產線一個小時的生產值
Cpm是指進行一次預防性維修所需要的費用
Cf是指一次故障維修即事后維修所需要的費用
Tpm是指一個預防性維修所占用的時間
Tf是指一次事后維修所需要的時間
k是指在總時間內進行的預防性維修次數
Fk是指對設備進行k次預防性維修時設備總時間內發生的故障次數
3算例分析
取總時間為50000h,一次預防性維修需要的時間為30h,一次事后維修所需要的時間為50h,半導體生產線每個小時的產值為1500元,進行一次預防性維修所需要的費用為10000元,進行一次事后維修的費用為50000元。[9]根據式5我們計算得到的設備故障數Fk,代入到式子6中,利用Matlab程序我們可以得到:
給定不同的故障率修正參數 、不同預防性維修次數k經過多次仿真實驗,根據半導體單機設備故障分布確定其最佳預防性維修周期T和預防性維修次數k及其對應單位時間凈生產效益Y。仿真結果如圖3所示:
圖3故障率修正參數不同值時單位時間凈生產效益
數據除了說明對設備進行預防性維修可以減少設備的故障數,提高設備的性能,提高企業的生產效益,同時也說明了無論役齡回退參數取何值,都存在理論上的最佳預防性維修周期和次數,最佳預防性維修周期和次數的求得和役齡回退參數的取得有非常大的關系,雖然我們只是在整個周期中取五個均勻的點來得到數據,從而看出發展趨勢,但是這已經可以包括其他的情況了。至于對役齡回退參數的深入也是一個重要的話題,比如用平均分布,正態分布來描述,這些都是一些設想,能不能實現還需要進一步討論,在本文中,由于知識水平有限,只能以離散點來描述役齡回退參數。
4結束語
設備進行預防性維修的時候,維修效果應該是一個隨機效果,或是可以用一個區間來表達,認為每次預防性維修的時候,維修效果為T/2的可能性是最大,而0和T是最小的,所以在開始建模的時候,曾經嘗試利用正態分布來分析役齡回退參數,但是在建模后進行演示的時候,由于作者的學術水平和沒有得到一些具體數據,發現通過自己建立的模型最后得出的一些數據和現實中的一些數據是想違背的,所以只能放棄這種想法,但我深信,對役齡回退參數的深入研究可以使得我們建立起來的模型能夠更符合現實需要。
在研究過程,為了使得計算和算法方便,都是使用相同時間來確定每個周期,實際上由于每次預防性維修不能使得設備性能完全恢復,所以設備每個周期的故障數都是一直在增加,這對設備的穩定性來說都是不可取的,有學者曾經提出不同時間周期的預防性維修方法,但未能提出一個準確的解決方法,所以關于不同時間周期的預防性維修策略的建模也是以后繼續努力的方向。
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篇2
GLOBALFOUNDRIES是由超威(AMD)和Advanced Technology Investment Company (ATIC) 合資成立的一家新的先進半導體制造公司。公司宣布正式開始營運,并闡述公司計劃推展深入的變革和擴大在半導體產業中的機會。GLOBALFOUNDRIES由經驗豐富的半導體管理團隊領導,包括執行長Doug Grose(前超威制造營運資深副總裁)和董事長Hector Ruiz(前超威的執行主席兼董事長)。公司是唯一一家總部設在美國的全球半導體代工廠,營運初期全球約有2800名員工,總部在美國硅谷。
GLOBALFOUNDRIES將滿足超威的生產需求,并透過其龐大的全球代工服務為第三方客戶提供更強大的技術規劃。這意味著首度不僅限于高端微處理器制造商,GLOBALFOUNDRIE亦能夠運用先進技術及早實現大量生產芯片。
為了滿足產業的長期需要,GLOBALFOUNDRIES正著手計劃透過引進第二座300mm生產設備(塊狀硅制程(bulk silicon)將在2009年年底投產),以擴大其在德國德勒斯登(Dresden)的生產線。德勒斯登叢集(Dresden cluster)將易名為Fab 1,其中Module 1最初集中于生產高性能的45nm SOI技術,Module 2轉為32nm塊狀硅技術。
除了Fab 1,公司還計劃于2009年開始在紐約州Saratoga縣的Luther Forest Technology Campus,耗資42億美元建設新型先進的32nm和功能更精細的生產設備。這個新設備將命名為Fab 2,預計將為當地創造大約1400個新的直接工作職位和5000多個間接工作職位。一旦投入營運,Fab 2將是美國唯一獨立管理的先進半導體制造代工廠,扭轉制造業脫離美國的趨勢。
GLOBALFOUNDRIES由制程解決方案的領導廠商AMD和著重先進技術機會的投資公司ATIC共同投資持有。
雖然經濟衰退對半導體產業有負面影響,但這個產業的長期發展依舊強勁。面對不斷增加的成本和復雜性,越來越多的芯片制造商正在退出制造,改為求助于獨立代工廠以求獲得安全和外來的產能。同時,他們還尋找更先進的生產技術以幫助提高其產品的性能、效率和成本。
篇3
英特爾的如意算盤 - 事業版圖大擴張
拓分析,一向將in-house先進制程視為發展重心的英特爾,愿意敞開心房將業務外包給臺積電,透露出英特爾積極拓展營運版圖的企圖心。特別在面對強調“多樣”、“少量”和“Time to Market”三大特色的通信與消費性市場時,如何滿足客戶各式各樣客制化需求及降低生產成本,便成為英特爾必須面對的當務之急,此時找上具有高度制程彈性、經濟生產規模和高良率優勢的臺積電,可說其來有自。
與臺積電結盟的好處還不只這些,拓認為英特爾將藉此調整產能,集中火力發展公司核心技術,降低因擴充產能所產生的大量資本支出風險。此外拓也推測,在英特爾有意進軍又愛又恨的山寨市場,又想保住“名門大廠”清譽的情況下,可能采取產品線切割方式,將中國山寨市場的相關訂單,委由臺積電代工生產;除了品牌效應之外,透過臺積電OIP平臺服務開發不同性質或小規??蛻粢捕际强紤]重點。
臺積電的如意算盤 - 霸主地位無人敵
對臺積電而言,盡管客戶名單早已囊括全球一線大廠,但能夠和久攻不下的英特爾合作,更是意義非凡!首先,臺積電補齊了CPU代工這條產品線,更可迅速提升包括45nm以下的高階制程技術和產能利用率,未來在硅智財(IP)發展應用上將更具競爭力。
其次,這項合作案無疑是借著英特爾為臺積電專業代工和OIP商業模式“掛保證”,使得“臺積電式制造服務業”可望變成全球半導體制造新主流,臺積電在半導體產業的地位也更加堅不可摧,未來接獲國際大廠委外訂單機會大增,可望率先掃除不景氣的陰霾,迎接景氣春天第一道曙光。臺積電獨特產業地位加上客戶遍布各領域,無疑是全球半導體產業復蘇的領頭羊,同時也是觀察以出口為導向的臺灣地區經濟發展,最重要先行指標之一。
兩強連手全球受惠 - 復蘇號角已響起
半導體兩大巨頭和樂融融地同臺演出,臺面下卻免不了一波波暗潮洶涌!拓指出,不只英特爾必須承擔先進制程技術可能外泄的風險,臺積電原有客戶如Qualcomm、nVidia以及Third Party合作伙伴如ARM等,也可能對彼此的合作關系產生疑慮,甚至因此另外尋求Second Source也不無可能,這也是臺積電歡慶事業版圖再下一城之時所必須意識的危機。
篇4
關鍵詞:服務器、半導體制冷、溫控
0 引言
在專業技術領域,如大型服務器及服務集群等商業化的大規模計算服務中心,仍然需要高效的散熱及溫控技術來保證高精度的數據服務。這就需要必須采用高效的散熱技術來解決實際問題。對比常規的風冷技術、水冷技術,半導體制冷技術的優勢在于提供了主動的制冷方式,其散熱效果是其他技術無法比擬的,并且在半導體制冷的實際應用中,證明了主動的制冷散熱方式為服務器運行的保障是具有實際效果的。但是,對于半導體制冷技術應用的條件很嚴格,根據其技術的基礎情況,要從服務器環境管理、溫度監測及控制、輔助散熱技術等多方面技術進行綜合運用,實現服務器的環境管控。
1 服務器環境
1.1 服務器構架復雜
服務器由于用途與傳統的計算機并不相同,所以在服務器主板與其他服務器配件都與普通的計算機有所出入,服務器內部構造是與其主要用途決定的,所以很多服務器并非采用傳統的兼容構架,而是根據其特定用途進行設計的。例如:單一的主板對多CPU的支持,多內存,多顯卡,多外接設備等的支持。如圖1所示。
1.2 服務器空間有限
服務器的空間是由服務器機箱規格決定的,按照1U、2U、刀片服務器等不同規格決定,由于在有限的空間中需要放置更多的設備,所以決定不能將更大面積的散熱設備至于其中,這就決定了服務器散熱必須采用高效地的設備來解決實際問題。
1.3 服務器散熱方式
傳統的服務器散熱方式與普通PC機基本相同,主要由風冷式散熱、水冷式散熱。其中:風冷式散熱主要由導熱片和風扇組成,導熱片多采用銅、鋁材質的不同制程工藝制造,風扇多為帶有溫控設計。風冷散熱優點是制造簡單、價格低廉,但由于散熱方式決定了其效能不高,不能滿足要求較高的環境;水冷式散熱是將風冷式的風扇替換為液體,通過液體循環傳熱體質達到散熱效果。
2 半導體制冷技術
2.1 半導體制冷的原理
熱電制冷是具有熱電能量轉換特性的材料,在通過直流電時具有制冷功能,由于半導體材料具有最佳的熱電能量轉換性能特性,所以人們把熱電制冷稱為半導體制冷。詳見圖2所示。半導體制冷是建立于塞貝克效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應、焦耳效應、傅立葉效應共五種熱電效應基礎上的制冷新技術。其中,塞貝克效應、帕爾貼效應和湯姆遜效應三種效應表明電和熱能相互轉換是直接可逆的,另外兩種效應是熱的不可逆效應。
(1)塞貝克效應, 1821年,塞貝克發現在用兩種不同導體組成閉合回路中,當兩個連接點溫度不同時(T1
(2)珀爾帖效應,珀爾帖效應是塞貝克效應的逆過程。由兩種不同材料構成回路時,回路的一端吸收熱量,另一端則放出熱量。
(3)湯姆遜效應,若電流過有溫度梯度的導體,則在導體和周圍環境之間將進行能量交換。
(4)焦耳效應,單位時間內由穩定電流產生的熱量等于導體電阻和電流平方的乘積。
(5)傅立葉效應,單位時間內經過均勻介質沿某一方向傳導的熱量與垂直這個方向的面積和該方向溫度梯度的乘積成正比。
2.2 半導體制冷的效果測試
本文主要進行 CPU 在只有風扇情況下和CPU 在接入半導體制冷片時的試驗: ( 1) CPU 在只有風冷( 風扇) 情況下的散熱: 先把半導體制冷片從整個裝置中取出,將 CPU 直接貼在散熱器上,然后給 CPU 和電扇都接通直流電源,風扇兩端電壓穩定在 12V,CPU 兩端加電壓從 5V ~8V,每次增加 1V,用數據采集儀記錄在每個電壓下的CPU 從初始狀態到穩態的溫度數據; ( 2) CPU 在接入半導體制冷片時的散熱: 把半導體制冷片放入裝置,冷端貼在 CPU 上,熱端貼在散熱器上,先給 CPU 和風扇接通直流電源,風扇兩端電壓仍穩定在 12V。給 CPU 兩端加 5V 電壓,一段時間后給制冷片兩端加電壓 3V ~7V,每次增加 1V,記錄在每個制冷片輸入電壓下制冷片冷端和熱端從初態到穩態的溫度數據,再分別給 CPU 兩端加 7 ~8V 電壓,進行相同的操作。
在進行試驗時,整個裝置除了風冷裝置以外全部放入隔熱槽中,這樣熱量只能縱向傳導,所以整個問題可以近似為一維導熱問題。
2.3 試驗結果的分析與討論
半導體制冷片的降溫效果詳見圖3 為 CPU 輸入電壓為 5. 0V 時,有無制冷片時的 CPU 溫度對比。有無制冷片時的 CPU 溫度隨時間變化曲線從圖中可明顯看出半導體制冷片對 CPU 的降溫效果明顯。不接入制冷片時,CPU 溫度從室溫上升至平衡溫度而保持穩定。當制冷片接入時,CPU 溫度開始降低,約經過 300s 后達到穩定狀態。制冷片輸入電壓為 3. 0V 時,CPU 溫度從38. 7℃ 降至 25. 2℃ ,明顯低于了測量時的環境溫度。
3 總結
在計算機發展中,服務器的散熱環境是非常復雜的,對于傳統散熱方式與半導體制冷方式的對比可以直接反映出半導體制冷技術的優越性。本文經過分析,證明了半導體制冷技術在計算機服務器中的實際應用的可行性和其價值的體現。
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篇5
【關鍵詞】電子化工材料 半導體材料 晶體生長技術
半導體材料的發展,是在器件需要的基礎上進行的,但從另一個角度來看,隨著半導體新材料的出現,也推動了半導體新器件的發展。近幾年,電子器件發展的多朝向體積小、頻率高、功率大、速度快等幾個方面[1]。除了這些之外,還要求新材料能夠耐輻射、耐高溫。想要滿足這些條件,就要對材料的物理性能加大要求,同時,也與材料的制備,也就是晶體生長技術有關。因此,在半導體材料的發展過程中,不僅要發展擁有特殊優越性能的品種,還要對晶體發展的新技術進行研究開發。
1 半導體電子器件需要的材料1.1 固體組件所需材料
目前,半導體電子所需要的材料依然是以鍺、硅為主要的材料,但是所用材料的制備方法卻不一樣,有的器件需要使用拉制的材料,還有的器件需要外延的材料,采用外延硅單晶薄膜制造的固體組件,有對制造微電路有著十分重要的作用。
1.2 快速器件所需材料
利用硅外延單晶薄膜或者外延鍺的同質結,可以制造快速開關管。外延薄膜單晶少數載流子只能存活幾個微秒[2],在制造快速開關管的時候,采用外延單晶薄膜來制造,就可以解決基區薄的問題。
1.3 超高頻和大功率晶體管的材料
超高頻晶體管對材料的載流子有一定的要求,材料載流子的遷移率要大,在當前看來,鍺就是一種不錯的材料,砷化鎵也是一種較好的材料,不過要先將晶體管的設計以及制造工藝進行改變。大功率的晶體管就對材料的禁帶寬度有了一定的要求,硅的禁帶寬度就要大于鍺的禁帶寬度,碳化硅、磷化鎵、砷化鎵等材料,也都具有一定的發展前途。如果想要制造超高頻的大功率晶體管,就會對材料的禁帶寬度以及載流子遷移率都有一定的要求。但是,目前所常用的化合物半導體以及元素半導體,都不能完全滿足要求,只有固溶體有一定的希望。例如,砷化鎵-磷化鎵固溶體中,磷化鎵的含量為5%,最高可以抵抗500℃以上的高溫,禁帶寬度為1.7eV,當載流子的濃度到達大約1017/cm3的時候,載流子的遷移率可以達到5000cm3/ v.s[3],能夠滿足超高頻大功率晶體的需要。
1.4 耐熱的半導體材料
目前比較常見的材料主要有:氧化物、Ⅱ-Ⅵ族化合物、碳化硅和磷化鎵等。但是只有碳化硅的整流器、碳化硅的二極管以及磷化鎵的二極管能夠真正做出器件。因為材料本身的治療就比較差,所以做出的器件性能也不盡人意。所以,需要對耐高溫半導體材料的應用進行更進一步的研究,滿足器件的要求。
1.5 耐輻射的半導體材料
在原子能方面以及星際航行方面所使用的半導體電子器件,要有很強的耐輻照性。想要使半導體電子器件具有耐輻照的性能,就要求半導體所用的材料是耐輻照的。近幾年來,有許多國家都對半導體材料與輻照之間的關系進行了研究,研究的材料通常都是硅和鍺,但是硅和鍺的耐輻射性能并不理想。據研究表明,碳化硅具有較好的耐輻照性,不過材料的摻雜元素不同,晶體生長的方式也就不一樣,耐輻照的性能也就不盡相同[4],這個問題還需要進一步研究。
2 晶體生長技術
2.1 外延單晶薄膜生長的技術
近年來,固體組件發展非常迅速,材料外延的雜質控制是非常嚴格的,由于器件制造用光刻技術之后,對外延片的平整度要求也較高,在技術上還存在著許多不足。除了硅和鍺的外延之外,單晶薄膜也逐漸開展起來。使用外延單晶制造的激光器,可以在室內的溫度下相干,這對軍用激光器的制造有著重要的意義。
2.2 片狀晶體的制備
在1964年的國際半導體會議中,展出了鍺的薄片單晶,這個單晶長為2米,寬為8至9毫米,厚為0.3至0.5毫米,每一米長內厚度的波動在100微米以內,單晶的表面非常光滑并且平整,位錯的密度為零[5]。如果在制造晶體管的時候,使用這種單晶薄片,就可以免去切割、拋光等步驟,不僅能夠減少材料的浪費,還可以提升晶體表面的完整程度,從而提高晶體管的性能,增加單晶的利用率。對費用的控制有重要的意義。
3 半導體材料的展望
3.1 元素半導體
到目前為止,硅、鍺單晶制備都得到了很大程度的發展,晶體的均勻性和完整性也都達到了比較高的水平,在今后的發展過程中,要注意以下幾點:①對晶體生長條件的控制要更加嚴格;②注重晶體生長的新形式;③對摻雜元素的種類進行擴展。晶體非常重要的一方面就是其完整性,晶體的完整性對器件有著較大的影響,切割、研磨等步驟會破壞晶體的完整度,經過腐蝕之后,平整度也會受到影響。片狀單晶的完整度和平整度都要優于晶體,能夠避免晶體的缺陷。使用片狀單晶制造擴散器件,不僅能夠改善器件的電學性能,還可以降低器件表面的漏電率,所以,要對片狀單晶制備的研究進行加強。
3.2 化合物半導體
化合物半導體主要有砷化鎵單晶和碳化硅單晶。通過幾年的研究發展,砷化鎵單晶在各個方面都得到了顯著的提高,但是仍然與硅、鍺有很大的差距,因此,在今后要將砷化鎵質量的提升作為研究中重要的一點,主要的工作內容有:①改進單晶制備的技術,提高單晶的完整度和均勻度;②提高砷化鎵的純度;③提高晶體制備容器的純度;④通過多種渠道對晶體生長和引入的缺陷進行研究;⑤分析雜質在砷化鎵中的行為,對高阻砷化鎵的來源進行研究[6]。對碳化硅單晶的研制則主要是在完整性、均勻性以及純度等三個方面進行。
4 結論
半導體器件的性能直接受半導體材料的質量的影響,半導體材料也對半導體的研究工作有著重要的意義。想要提高半導體材料的質量,就要將工作的質量提高,提高超微量分析的水平,有利于元素純度的提高,得到超純的元素。要提高單晶制備所使用容器的純度。還要對材料的性能以及制備方法加大研究,促進新材料的發展。半導體材料的發展也與材料的制備,也就是晶體生長技術有關。因此,在半導體材料的發展過程中,不僅要發展擁有特殊優越性能的品種,也要對晶體發展的新技術進行研究開發。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:半導體工業廢水;雨污混接;氟離子濃度;污染特征因子
中圖分類號:X522文獻標識碼:A文章編號:16749944(2014)02019603
1引言
隨著經濟的快速發展,我國半導體行業在全球電子整機產品向中國轉移的過程中得到了快速發展,半導體企業紛紛在中國建立生產基地[1]。2006~2012年,我國半導體產業的銷售額由1726.8億增加至3528.5億元,占國內半導體市場的份額由30.4%上升到36.1%,其占國際市場的份額也由8.79%上升至19.56%[2]。半導體生產在給我國帶來經濟利益的同時也帶來了新的環境問題。在半導體制造業生產過程中,氫氟酸被大量使用。氫氟酸由于其氧化性和腐蝕性已成為氧化和刻蝕工藝中使用到的主要溶劑,同時在芯片制造、化學機械研磨、清洗硅片及相關器皿過程中也多次用到[3],因此半導體工業廢水中往往含有較高濃度的氟離子。過高的氟離子進入水體不僅會對人體的牙齒、骨骼及生殖系統造成危害[4,5],同時也會影響植物對磷的吸收,增強金屬鋁在土壤中的溶解,導致氟、鋁對植物的雙重危害[6~8]。
為進一步改善水體水質,我國很多城市雖已投入大量人力、物力和財力將合流制排水系統改造為分流制排水系統,但上海、武漢及深圳等城市的實際運行效果并不明顯,其中雨污混接是重要原因[9~11],而工業廢水正是重要的雨污混接類型之一。本文擬探索將氟離子作為半導體工業廢水的污染特征因子,以便為后續雨污混接系統混接溯源、混接水量比例計算和改造工程的順利進行提供技術指導。
2實驗及樣品分析方法
2.1實驗用水來源
實驗用水為上海市有代表性的集成電路和印制電路板等半導體工業企業處理后的生產廢水、某獨立排水系統區域內的地下水、地表水(周圍河水)及雨水泵站末端出流。
2.2樣品采集方法
借鑒EPA針對污染特征因子的采樣方法,在半導體企業正常生產時期內,每半小時在總排口進行水樣采集,共采集20個批次有效水樣;
其它類型的水樣為每小時采集一次,共采集10個批次有效水樣,且水樣采集前48h和采集時間內為晴天[12]。
2.3實驗儀器
分析儀器:FA2004N電子天平、Agilent720ES等離子體發射光譜儀(ICP)、紫外分光光度計、磁力攪拌器、移液槍、滴定儀、雷磁PXSJ-216型氟離子計等。
2.4分析項目及檢測方法
CODCr、氨氮、硬度、表面活性劑、氰化物等采用國家標準方法進行檢測,氟離子濃度采用氟離子計進行檢測,銅、鋅等金屬離子用ICP檢測。
3試驗結果與分析
3.1不同類型水質中氟離子濃度比較
半導體工業企業生產廢水經過物化和生化處理后,氟離子濃度雖然可以達到上海市半導體行業污染物排放標準,但其數值仍然相對較大。
如圖1所示,印制電路板企業處理后的生產廢水氟離子濃度為1.55~11.64 mg/L,集成電路企業廢水處理后氟離子濃度為6.92~11.99 mg/L,這與戴榮海等得出的集成電路產業廢水處理后氟離子濃度的水平是相當的[13]。雖然其總體已滿足達標排放的要求,但相較其它類型的水體,氟離子濃度是異常的高。如圖2所示,地表水、生活污水、地下水中氟離子濃度雖各在一定的范圍內,但其總體水平都很低,均值濃度不超過2 mg/L,遠低于半導體工業企業廢水中氟離子濃度。
3.2氟離子作為半導體工業廢水污染特征因子的可行性分析
目前國內外關于半導體工業廢水的污染特征因子研究很少或沒有。美國EPA雨水系統混接調查技術指南中也只是羅列出部分工業生產過程中可能的污染特征因子,如表1所示。根據半導體工業企業的一般工藝過程,氟離子是可能的污染特征因子之一,同時鉻、銅、鋅和氰化物等也可能成為污染特征因子。
3.3氟離子濃度指標用于半導體工業廢水雨污混接比
4結論與建議
(1)氟離子濃度可作為以印制電路板和集成電路為主的半導體工業廢水的污染特征因子,其濃度均值為7.3 mg/L,遠高于其它類型的水質。
(2)氟離子濃度可作為半導體工業廢水污染特征因子用于雨污混接問題中混接水量的計算,但由于在混接類型的確定過程中進行了簡化處理,且濃度數據是以均值代入,因此只能得到相對比較接近的混接水量比例。
(3)針對以印制電路板和集成電路為主的半導體工業廢水,可應用氟離子濃度作為污染特征因子用于雨污混接的混接源診斷。若要計算混接水量比例,需事先對研究范圍內的工業企業進行分析,同時還需選擇相對獨立的排水系統,便于水量和污染特征因子的守恒計算。
(4)嚴控半導體工業廢水的排放,以防止其混入雨水管網或其它水體中,造成高濃度的氟離子威脅人體健康和危害生態環境的不良影響。 參考文獻:
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篇7
【關鍵詞】節能環保;空調結構;設計
0 前言
近年來夏季各地不斷升溫,使得人們對空調的需求量也越來越大,而且使用頻率也會升高。人們大范圍高頻率地使用空調,對電能的消耗也越來也多,增加了日常消費,對環境有一定的破壞,且傳統空調的降溫效果一般,對節能環保空調的設計成為必然的趨勢。
1 節能環??照{的發展
空調的出現得益于20世紀六七十年代,美國為解決罕見的干旱炎熱,首次使用風冷式冷水機以求達到降溫的目的。自此,人們開始尋求更好的降溫方法,不斷研制出來各種類型的空氣制冷器,最后就發展成為了空調。傳統的空調機,通過風扇的快速轉動,使風扇周圍的空氣迅速冷卻并隨著風力進行不斷地循環更替最終達到了降溫的目的,但傳統的空調對資源的浪費較大,而且在制冷過程中一般會使用氟氯昂,并散發出大量的熱能,加劇了全球變暖和臭氧層的破壞。近年來,隨著科學環保的倡議,節能環保的空調機開始出現,現階段的空調器比傳統的對環境的破壞小,且更加舒適滿足人們的需求。
2 節能環??照{的特征和使用范圍
隨著人們的節能環保意識不斷加強,空調結構設計的節能環保成為必然要求?,F階段的節能環??照{呈現出操作簡單方便,體積輕巧方便,外觀設計更加具有藝術品位,工作效率高且節約電能的特點,為人們的生活節約了開支,更加滿足人們的需求,給人們帶來了舒適。節能環??照{更多地應用于制造業、加工業、文化產業和公用產業等。在制造業方面,制造業的生產線比較長且包含的各類部門較多,大量的空調使用將成為一項必要的開支,節能環保空調的廣泛使用將會節省一部分的開支。加工業、文化娛樂產業以及公用產業同制造業一樣,產業鏈比較長,日常開支較大,其中空調的使用就是一項必要的開支,因此使用節能環保的空調是這些產業的最佳選擇,不僅節省開支還能節約能源保護環境。
3 節能環保空調的工作原理
如圖1所示,當節能空調在工作時,內部的微電子控制器就會開始運轉并開始進行第一次制冷工作。微電子控制器在工作過程中通過直流電流為半導體進行通電,當半導體與微電子控制器之間順利通電后半導體的冷端就開始對冷媒水進行初級制冷。這一步驟完成后,溴化鋰制冷器開始工作,通過與發熱端的順利連接以對初級制冷后的冷媒水進行吸收的方式進行第二次制冷工作。當兩個階段的制冷達到一定層次后,水泵會對產生的冷量進行吸收并使其出現出散射的水簾狀,此時,空調機的制冷開始轉變為蒸發式。當空調機外部的熱空氣遇到散射狀的水簾后氣溫開始下降,而且外界熱空氣經過水簾后所含有的雜質也會被過濾。制冷工作便不斷循環反復進行,為人們達到降溫的效果。當外界空氣濕度較大時,空調內部的傳感器將會對外界空氣的濕度進行檢測其后通過換向閥將經過冷卻處理的冷媒水釋放到空氣散熱器,外部的熱空氣在空氣散熱器的熱交換作用下實現了對外部空氣的降溫和除濕。因此,外界空氣的濕度狀況也會影響著空調機的制冷效果。節能環保空調在工作過程中實現了對水的反復利用,且精簡了內部裝置提高了工作效率,節約了大量的水資源以及其他內部結構裝置的制作原料,實現了節能。
4 節能環??照{的結構設計
4.1 溴化鋰吸收式制冷模塊
在溴化鋰吸收式制冷模塊設計中,因為水的凝固點高,汽化大且無毒,因此被用來作為制冷劑,環保安全。當水在0℃時就會結冰,因此溴化鋰制冷循環模塊只適用于0℃以上的空調制冷系統中。溴化鋰是一種特性類似于氯化鈉的穩定物質,在大氣下不易揮發變質,但易容于水,在常溫下為無色的帶有咸苦味的晶體。在溴化鋰溶液中,水是制冷劑,溴化鋰溶液則是吸收劑。溴化鋰吸收式制冷模塊反應全過程是利用了溴化鋰水溶液能夠在低溫時迅速大量吸收水蒸氣,在高溫時將所吸收的水蒸氣再釋放出來最終順利完成循環過程的這一特性。在溴化鋰吸收式制冷模塊中包括發生過程、冷凝過程、節流過程和蒸發、吸收過程。發生過程:吸收器中的溴化鋰稀溶液被溶液泵抽吸,在吸收劑熱交換器內進行加熱升溫后送達發生器。發生器內的稀溴化鋰溶液在加熱后進行沸騰,冷劑水在該過程中被以水蒸氣的形式蒸發出來。冷凝過程:在發生過程中排放出去的冷劑水蒸氣進入冷凝器中,在淋灑作用下冷劑水蒸氣在冷凝器外部釋放凝結熱并凝結為水狀。釋放出的凝結熱被管簇內的冷卻水吸收,熱量通過冷卻水散入制冷系統外部。節流過程:冷凝器中的冷劑水通過U型管節流進入蒸發器內部。U型管在該過程中起到了水封和控制水流量與氣壓的作用,保證了節流過程的順利進行。蒸發過程:由于蒸發器中壓力的不穩定,使得從冷凝器進入蒸發器的冷劑水部分出現閃發狀況,出現閃發狀況的冷劑水則會通過蒸發器管簇積聚到蒸發器的水盤里,在蒸發器水泵作用下水盤中的冷劑水噴在蒸發器的管簇外,同時吸收熱量變為水蒸氣最后進入吸收器中。蒸發器中被冷卻后的冷媒水,在冷媒水泵的作用下到達經降溫的水簾處進行蒸發式制冷。吸收過程:發生器中的溴化鋰溶液經加熱下水分成為冷劑蒸汽,溶液則變為濃溶液。在壓力作用下,溴化鋰濃溶液在流經吸收劑熱交換器時被來自發生器的低溫稀溶液經吸熱降溫處理后再次進入吸收器,與吸收器中的溶液混合成為一定濃度的溴化鋰溶液,同時吸收從蒸發器出來的冷劑蒸汽使溶液濃度降低。最終溶液由中濃度溶液變成稀溶液,經溶液泵到達發生器內部。
4.2 半導體制冷模塊
在半導體制冷模塊中,選用傳熱性能符合標準的半導體制冷片,在運行過程中避免水與半導體制冷片的直接接觸。半導體制冷片充當著熱傳遞的工具。當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料結成熱電偶,當電流通過時,兩端會進行熱量的相互轉移,產生溫差形成冷熱端。當兩端溫度達平衡點時,采用散熱等方式降低熱端的溫度實現低溫。微電子控制器在控制半導體制冷片制冷過程中,在冷端利用半導體制冷片對水進行直接制冷降溫,在熱端則使用觸發吸收式制冷。之后采用水散熱的方式對半導體制冷片進行降溫。當完成對水的第一次降溫后,水將被儲藏起來,便于在下一步制冷時循環使用。
在節能環??照{的結構設計中,將水作為制冷劑循環使用,既提高了工作效率又節約了電能和水資源,實現節能與環保。
5 節能環??照{的優勢和創新
節能環??照{巧妙地利用了半導體制冷以及溴化鋰吸收式制冷的優點實現了節能與環保。在半導體制冷模塊中,在對水進行初級制冷時利用了半導體制冷片和溴化鋰溶液進行吸制冷,利用效率高且無毒安全。最重要的是節省了大量的電能,并對制冷過程中的熱量進行有效控制降低了全球變暖的速度保護了環境。節能環保空調也變得更加輕巧利于操作,零部件的精確度高延長了空調的使用壽命。
6 結語
節能環??照{的設計與使用符合了我國的可持續發展戰略,既有利于節約電能資源,減少能源消耗,降低成本,同時方便人們的生活保護了環境,節能環保空調結構的設計將成為今后發展的必然趨勢。
【參考文獻】
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篇8
mems即微機電系統(英語:MicroelectromechanicalSystems,縮寫為MEMS)是將微電子技術與機械工程融合到一起的一種工業技術,它的操作范圍在微米范圍內。比它更小的,在納米范圍的類似的技術被稱為納機電系統。
微機電系統(MEMS,Micro-Electro-MechanicSystem)是一種先進的制造技術平臺。它是以半導體制造技術為基礎發展起來的。MEMS技術采用了半導體技術中的光刻、腐蝕、薄膜等一系列的現有技術和材料,因此從制造技術本身來講,MEMS中基本的制造技術是成熟的。但MEMS更側重于超精密機械加工,并要涉及微電子、材料、力學、化學、機械學諸多學科領域。它的學科面也擴大到微尺度下的力、電、光、磁、聲、表面等物理學的各分支。
(來源:文章屋網 )
篇9
東京地鐵車廂里,兩耳緊塞耳機全神貫注聽音樂是持續了十幾年的最常見的乘客姿態,而如今,拿著iPod看圖像、看手機短信成了另外一種風景。電器商店里的磁帶已經基本消失,CD也在減少。從1G到160G的iPod,在東京的價格要比北京中關村的便宜不少,讓來這里的中國年輕游客一個勁地刷卡購買。翻開報紙,有關大型半導體存儲裝置投資的報道比比皆是……一個使用閃存技術的新時代的腳步聲,已經在東京的街頭震響得十分清晰。
當然,以上只是街頭的景色。采訪日本經濟界,話題更多地會集中到原油與日元升值上。能源環境在不斷變化,今后能在很長一段時間內穩定供應能源的企業,必能獲得比其他企業更有保障的收益,這是日本企業界的共識。
這兩年東芝在閃存及能源技術上集中了更多的經營資源,受到了世間注目。東芝的選擇與集中,代表了日本綜合電氣廠家在經營上的一個趨勢。
怒濤般的半導體投資
“我們的目標是成為世界上最大的動力半導體廠家。”東芝全球總裁西田厚聰在10月15日說。這天東芝的子公司加賀東芝半導體工廠正式竣工,日本前首相森喜朗特意從東京趕到加賀,參加這個投資550億日元的工廠竣工儀式,西田總裁說這句話的時候,森喜朗就在他旁邊。
“動力半導體”是在通訊設備、汽車電源及開關上使用的半導體,不屬日常消費產品,但在產業方面使用得非常廣泛――市場規模最大的半導體產品首先是電腦用半導體部件,其次就是動力半導體了。東芝的目標是在2009年拿下動力半導體世界第一的寶座。
2008年,東芝計劃將拿下NAND閃存的世界首位。過去我們對NAND的了解不多,但現在到電子市場上看看,iPod的一款產品就直接取名為NAND,讓我們對這種可以直接用來存儲文件、圖片、音樂、電影的半導體產品多少有了一些感性認識。
國際市場上NAND閃存的最大廠家是韓國三星電子,掌握著45.1%的全球市場,東芝位居第二,目前占有29.0%。2007年9月,東芝在日本三重縣四日市設立的半導體第四工廠竣工,NAND的生產能力大大加強,日本業內認為,2008年東芝取代三星躍居首位的局勢已經非常明了。
NAND也通過“記憶單元”來進行存儲。傳統上1個單元記憶1比特的信息量。西田總裁11月1日在北京接受《經濟》記者專訪時說:“我們采用了多值化技術,讓1個單元原來只能記憶1比特的內容,增加到了4比特、8比特?!睋Q句話說,是東芝的技術讓信息記憶量出現了高性能化,在記憶能力增加以后,東芝首先在產品技術上超越了三星,而在生產規模上超越三星已經在目標范圍之內。
令新聞媒體更加注目的是東芝對索尼超高性能半導體制造設備的收購。10月18日,東芝與索尼基本上達成了協議。這筆錢花得很合算。首先索尼的設備主要應用在超薄電視、數碼相機、游戲機上使用的邏輯IC,東芝原本在國際市場上占有的位置不高(第7位,市場占有率3.8%),但收購索尼(第5位,4.1%)以后,粗略計算,東芝的市場占有率能達到7.9%,與第1位的英特爾(8.0%)僅有半步之遙。其次,索尼是邏輯IC的大用戶,東芝收購索尼設備后,產品主要還是提供給索尼,在銷售上并不用去花太大的精力去開拓市場。
東芝在動力半導體、NAND閃存、邏輯IC等半導體領域怒濤般的投資,“在很大程度上是吸取了DRAM投資方面的教訓?!蔽魈锟偛脤Α督洕氛f。DRAM主要用在電腦存儲方面,本來東芝掌握了技術優勢,開始時投資力度不夠,后來準備與NEC實現生產技術上的統合,但最終未能談成,2001年不得不從該領域撤了出來。到了新一代半導體時代,東芝接手索尼制造設備,該斷則斷,態度果決,在新一代半導體方面搶占要津,已經是東芝經營的一個很大的特點。
把能源當成企業收益的
另一個支柱
關于東芝收購美國核能企業西屋的事,已經在中國媒體上有了很多的報道。但東芝在能源方面的新動向,知道的人恐怕還不多。
東芝把二氧化碳減排技術的重點突擊方向放在了核能和降低能耗上?!督洕窋荡尾稍L西田總裁,每次談到二氧化碳減排時,他都強調核電站在這個方面的重要作用。提高核電在發電中的比率,對實現減排、保持穩定的電力供應,意義重大。
西田總裁也談到了西屋公司在中國的項目進展情況。以日本企業現有的技術能力,今后增大在中國的項目數量,只要中國方面提出明確的目標,由日本企業來完成這些項目,在設備制造能力方面,應該說問題不大。估計到2020年以后,中國的核電站數目達到30座或者更多時,核原料的采購有可能出現鋼鐵業一樣的局面,受到國際市場的嚴重制約。而東芝在核原料方面的新舉措,值得中國重視。
東芝在謀求全面占有核電技術。在核發電方面,世界上使用最多的技術主要有兩種:壓水堆型(PWR)與沸水堆型(BWR)。東芝本來只有沸水堆型核電技術,但在以54億美元的價格收購西屋公司后,手中同時握有這兩種主要技術。西田總裁說:“這樣一來,東芝在半導體事業之外,有了一個能讓企業獲得穩定收益的新的支柱?!?/p>
東芝不僅保有了相關的所有技術,還是發電設備的最重要的廠家。東芝在獲取核電項目的同時,還能為這些項目在發電、變電、輸電等各個方面提供設備配套。
東芝在核電方面的追求還不僅停留于此。今年8月,東芝參與了哈薩克斯坦哈拉桑礦山項目。該礦山自2007年開始試驗性生產鈾原料,計劃到2014年讓產能達到5000噸,其中2000噸出口到日本。參加該礦山開發,享有該礦山權益的有日本企業東京電力、中部電力、東北電力、丸紅等,東芝從貿易公司丸紅那里取得了一部分權益,每年最多可以得到600噸的鈾原料。600噸只相當于日本3到4座核電站一年的使用量,并不算大,但卻是東芝從技術到設備制造,再到核原料的全盤發展的一個象征。
半導體產品在向新的一代轉變,2008年將是這種轉變全面顯現的一年,無論是在汽車零部件中,還是手機、數碼相機、平板電視,再到新的iPod,半導體日益深入到人們的生活中。
篇10
分散的數據 痛苦的分析
“半導體制造與傳統制造業相比,具有其行業特殊性,比如產品類型多樣,生產制造工藝復雜,設備昂貴且折舊費用高,質量控制要求嚴格等等?!憋w索半導體(中國)有限公司CIO趙子江開門見山的指出?!坝绕涫荗EE(Overall Equipment Efficiency,設備使用效率)等生產指標,對公司業務發展具有極大的影響?!?/p>
作為全球最大的專門從事閃存開發、生產和營銷的高科技跨國企業,飛索半導體順應全球半導體產業持續向亞太地區尤其是大陸轉移的趨勢,在中國蘇州工業園成立了獨資子公司飛索半導體(中國)有限公司,主要負責閃存系列產品的制造和研發等工作。借助信息化手段優化運營管理水平、提高生產制造效率,更高效地滿足客戶需求,成為飛索半導體(中國)從管理層到IT部門的共識。
“我們從2006年就開始部署MES(Manufacturing Executing System,制造執行系統),但在實際與業務結合過程中,原有平臺的不足日益顯現出來。”趙子江回憶到。“原有系統下,各類基礎數據分散于各個子系統,甚至包含大量文本格式的數據。管理和查詢非常復雜和煩瑣。
舉例來說,管理者要查看OEE情況,在過去,就需要IT人員首先開發一系列的ETL Jobs,將不同系統數據導入到創建的數據集市中,然后需要大量編碼實現用戶所需格式的圖表和數據報告。即使這樣,提供的報告靈活性和操作性以及數據準確性都難以得到保證。IT部門做一個報告要花費大量時間在基礎性工作上,響應時間很長,甚至成為創建報告的一個瓶頸?!?/p>
在瞬息萬變的市場環境下,管理者和決策人員需要實時關注和了解生產過程中各種數據(例如生產數據、工程數據、質量數據等),以及生產周期(Cycle Time)設備使用效率、單位成本(Unit Cost)等關鍵指標。只有這樣,才能準確分析問題原因,及時制定相應措施,讓昂貴的半導體生產線充分發揮效力。
在這種情況下,借助先進的商務智能平臺來快速有效的整合不同系統中的數據,保證數據質量,使得企業不同層次的管理者能夠迅速方便的獲得生產數據報告,已成為擺在飛索半導體(中國)面前最緊迫的任務。
統一整合 簡化報表
在決心實施BI之后,飛索半導體(中國)開始結合自身情況,對不同的BI解決方案進行綜合評估。最終,全球領先的BI軟件提供商Business Objects公司提供的全面BI解決方案,滿足了飛索半導體企業的需求。趙子江說:“我們對不同公司的BI解決方案進行了全面的對比,通過對公司實力、性價比、產品表現、用戶界面和后續支持服務等多方面的綜合評估之后,我們最終選擇了Business Objects作為BI項目的合作伙伴”。
Business Objects專家在研究了飛索半導體的業務需求和IT現狀后,為其提供了一套BI整體解決方案,采用主要產品包括BusinessObjects Enterprise XI、Crystal Report和Xcelsius等。
在實施方面,BusinessObjects Enterprise XI作為該項目的報告平臺,通過ETL程序以及其它相關工具將數據整合到統一的數據倉庫;Crystal Report和Xcelsius則作為報告工具,基于數據倉庫以及BusinessObjects Enterprise XI平臺,查詢顯示相關報告,供用戶瀏覽。未來,該項目還將部署據整合工具、Web Intelligence等工具,為BI平臺提供更完整的架構。
趙子江簡要介紹整體項目,可分為以下四個階段。
第一階段,主要解決過去各種系統的固定報表問題,為用戶提供友好的高效的報表系統以及入口。
第二階段,通過統一的數據整合以及數據質量工具進行數據整合,建立并完善生產及工程數據倉庫。
第三階段,建立BI上層應用體系,包括基于多維數據的靈活報表,儀表板,績效管理等。 第四階段,實現通過數據挖掘技術對各種生產活動以及其它商務活動提供決策支持,包括質量控制、設備利用率、成本等等。
據介紹,從2006年初開始,隨著MES項目的實施,BI項目也開始部署,第一階段已經于2008年4月完成。項目采取邊建設邊修訂邊應用的分步走策略,首先針對MES系統關注于生產線效率以及設備有效利用率等關鍵環節,目前一些生產現狀報告,以及機器設備跟蹤的數據和圖形報告,如工單、批次、設備利用率已經開始投入使用。
趙子江表示,“一堆枯燥而復雜的電子表格、文檔,讓所有人都理不清頭緒,但借助Xcelsius提供的可視化和交互式的數據展示方案,很快讓復雜數據成為交互式的儀表盤報表、生動的表格和圖形、財務報表以及業務計算器。即便對技術不懂的人,也可以一眼看出目前OEE、Unit Cost等指標處于怎樣的狀態,這就是儀表盤等表格圖形的魅力所在?!?/p>
新平臺 高效率
目前,BI平臺框架已經部署完畢,實現了部分生產數據和工程數據的整合,創建了生產數據倉庫,并且數據的訪問得以改善、數據準確性大幅提升。
首先,新的平臺給不同部門的管理者帶來極大幫助。他們對業務和生產負責,因此需要的報告信息更綜合,表現形式要求更高。借助Crystal Report、Xcelsius工具,BI平臺可為各個部門創建各種復雜格式的報告,例如Cycle Time、OEE、Unit Cost等等,使得報告流程效率、精確性有明顯改進。
其次,對于高級管理層而言,他們需要實現的是從總體到細節的數據訪問,即多層次多維度數據的查詢。通過BI平臺的友好界面和統一的入口,他們可以從最上層的報告發現問題,并通過向下挖掘,找出具體的問題所在,從而進行判斷、分析并制定決策。
對于IT部門人員來說,新平臺的優勢也更為顯著。過去,IT部門人員為制作報告編寫代碼需要花費時間10分鐘左右,而通過實施Crystal Report、Xcelsius212具等之后,只需時間1分鐘。整體來看,新平臺效率至少提升75%以上,可以說,BI新平臺將IT部門人員解放出來,讓他們將精力更多關注于業務建模等高層次工作,創造更多價值。