Po dotarciu do Florydy wieczorem 26 września, huragan Helene poważnie uderzył w 10 stanów, przez które przeszedł. Według amerykańskich władz, jest to druga najbardziej śmiercionośna burza w USA od 50 lat, po Katrinie.

Helene wymusiła również zamknięcie dwóch kopalni w Spruce Pine w Karolinie Północnej, należących do SCR-Sibelco i Quartz, które produkują około czterech piątych najwyższej jakości kwarcu na świecie . Kwarc jest kluczowym składnikiem w produkcji półprzewodników.

Producenci układów scalonych z Azji Wschodniej starają się ocenić wpływ zamknięcia kopalni Spruce Pine, podkreślając, że nawet niewielkie obszary dzisiejszych zglobalizowanych łańcuchów dostaw mogą kryć ukryte luki w zabezpieczeniach.

Kwarc w produkcji półprzewodników

Kwarc jest wykorzystywany w produkcji półprzewodników i paneli słonecznych, a także do tworzenia tygli, w których krzem jest podgrzewany, topiony i przekształcany w strukturę monokrystaliczną, tworząc półprzewodniki. Metoda ta nosi nazwę metody Czochralskiego, od nazwiska polskiego naukowca , który przypadkowo odkrył tę strukturę ponad sto lat temu, zanurzając pióro w roztopionym tyglu zamiast w atramencie.

Wszelkie zanieczyszczenia w tyglu mogą wprowadzić niepożądane wady do krzemu, wpływając na obwody drukowane i zwiększając ryzyko wadliwych chipów. Dlatego kwarc, który jest stabilny w wysokich temperaturach i nie reaguje łatwo z innymi materiałami, pomaga zapewnić jakość krzemu.

Dlaczego kwarc z Karoliny Północnej jest wyjątkowy?

Kwarc z kopalni Spruce Pine należy do najczystszych na świecie, prawdopodobnie dlatego, że powstał setki milionów lat temu w warunkach niedoboru wody, jak twierdzi Sibelco. Brak wody oznaczał, że w procesie formowania się minerału pojawiło się mniej zanieczyszczeń.

Zdaniem dziennikarza Eda Conwaya, autora książki Material World, wyjątkowa czystość kwarcu Spruce Pine gwarantuje, że produkowany z niego krzem będzie nieskazitelny, co czyni go kluczowym elementem globalnego łańcucha dostaw półprzewodników.

Jak zamykanie kopalń wpływa na przemysł chipowy?

Skala wpływu zależy od tego, ile czasu zajmie ponowne otwarcie kopalni i szlaków transportowych ze światem zewnętrznym.

2mh0z87g.png
Zniszczenia spowodowane przez huragan Helene w pobliżu miasta Spruce Pine, które dostarcza znaczną część kwarcu o wysokiej czystości, wykorzystywanego w produkcji półprzewodników. Zdjęcie: Barbara A. Stagg

Giganci układów scalonych, tacy jak Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix i TSMC, poinformowali, że ich działalność nie została obecnie znacząco zakłócona. Bardziej bezpośrednio dotknięci są producenci płytek krzemowych, Shin-Etsu Chemical, Sumco i GlobalWafers.

Niektóre firmy utrzymują duże zapasy, ale jeśli sytuacja w Spruce Pine się utrzyma, mogą one rozważyć dywersyfikację dostaw kwarcu, co przyniesie korzyści Sibelco i konkurentom Quartz, jak twierdzi firma badawcza SemiAnalysis.

Podobnie jak okoliczne tereny, Spruce Pine zmaga się ze szkodami infrastrukturalnymi, w tym z powodziami, przerwami w dostawie prądu, zamknięciem dróg i utrudnieniami w komunikacji. SCR-Sibelco i Quartz starają się skontaktować ze wszystkimi lokalnymi pracownikami, z których wielu zostało ewakuowanych lub straciło domy.

Eksperci ds. łańcucha dostaw twierdzą, że ponowne uruchomienie kopalni może potrwać tygodnie, co oznacza, że ​​prawdopodobne są niedobory układów scalonych i wzrosty cen, ponieważ giganci z Doliny Krzemowej inwestują miliardy w układy scalone oparte na sztucznej inteligencji.

Duzi producenci chipów zostali uświadomieni o niebezpieczeństwach związanych z wąskimi gardłami w łańcuchu dostaw podczas pandemii COVID-19, ponieważ niedobory siły roboczej i błędne oceny popytu doprowadziły do ​​niedoboru chipów. Niektórzy dostawcy komponentów starają się zwiększyć produkcję, aby sprostać gwałtownemu wzrostowi popytu na niektóre chipy, zwłaszcza te przeznaczone do sztucznej inteligencji.

Alternatywy dla kwarcu świerkowego i sosnowego?

Jak twierdzi Jenny Chase, analityczka BloombergNEF, kwarc Spruce Pine można zastąpić kwarcem syntetycznym lub naturalnym pochodzącym od dostawców z Indii i Chin, jednak takie materiały nie spełniają krytycznych norm czystości tygla.

Może to zmniejszyć wydajność produkcji płytek, ponieważ tygiel trzeba wymieniać częściej, co przekłada się na wyższe koszty i wzrost cen produktu.

Obecnie kwarc o wysokiej czystości stanowi jedynie niewielki składnik w produkcji układów scalonych, więc wzrost kosztów produkcji nie jest na tyle duży, aby wykolejić lub zakłócić produkcję w krótkiej perspektywie.

(Według Bloomberga i CNN)