După ce a lovit Florida în seara zilei de 26 septembrie, uraganul Helene a afectat grav cele 10 state pe care le-a străbătut. Potrivit oficialilor americani, aceasta este a doua cea mai mortală furtună din SUA în ultimii 50 de ani, după Katrina.

Helene a forțat, de asemenea, închiderea a două mine din Spruce Pine, Carolina de Nord, deținute de SCR-Sibelco și Quartz, care produc aproximativ patru cincimi din cuarțul de cea mai înaltă calitate din lume . Cuarțul este un ingredient cheie în fabricarea semiconductorilor.

Producătorii de cipuri din Asia de Est se străduiesc să evalueze impactul închiderii minei Spruce Pine, subliniind cum chiar și mici colțuri ale lanțurilor de aprovizionare globalizate de astăzi pot adăposti vulnerabilități ascunse.

Cuarțul în fabricarea semiconductorilor

Cuarțul este utilizat în fabricarea semiconductorilor și a panourilor solare și este folosit pentru a crea creuzete în care siliciul este încălzit, topit și transformat într-o structură monocristalină, creând semiconductori. Metoda se numește Czochralski, numită după omul de știință polonez care a descoperit accidental structura în urmă cu mai bine de un secol, când a scufundat un stilou într-un creuzet topit în loc de cerneală.

Orice impurități din creuzet pot introduce defecte nedorite în siliciu, afectând circuitele imprimate și crescând riscul apariției unor cipuri defecte. De aceea, cuarțul, care este stabil la temperaturi ridicate și nu reacționează ușor cu alte materiale, ajută la asigurarea calității siliciului.

De ce este cuarțul din Carolina de Nord special?

Cuarțul din minele de molid și pin este unul dintre cele mai pure din lume, probabil pentru că s-a format acum sute de milioane de ani în condiții de lipsă de apă, potrivit lui Sibelco. Lipsa apei a însemnat că au fost introduse mai puține impurități pe măsură ce mineralul s-a format.

Puritatea rară a cuarțului de molid și pin garantează că siliciul pe care îl produce va fi impecabil, ceea ce îl face o parte vitală a lanțului global de aprovizionare cu semiconductori, potrivit jurnalistului Ed Conway, autorul cărții Material World.

Cum afectează închiderile minelor industria cipurilor?

Amploarea impactului depinde de timpul necesar pentru redeschiderea atât a minelor, cât și a rutelor de transport cu lumea exterioară.

2mh0z87g.png
Pagube provocate de uraganul Helene în apropierea orașului Spruce Pine, care furnizează o mare parte din cuarțul de înaltă puritate utilizat în fabricarea semiconductorilor. Fotografie: Barbara A. Stagg

Giganții producători de cipuri Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix și TSMC au declarat că operațiunile lor nu au fost afectate semnificativ în acest moment. Producătorii de napolitane de siliciu Shin-Etsu Chemical, Sumco și GlobalWafers sunt afectați mai direct.

Unele companii dețin stocuri mari, dar dacă situația de la Spruce Pine persistă, acestea ar putea încerca să își diversifice aprovizionarea cu cuarț, în beneficiul concurenților Sibelco și Quartz, potrivit firmei de cercetare SemiAnalysis.

La fel ca zonele înconjurătoare, Spruce Pine se confruntă cu daune la infrastructură, inclusiv inundații, pene de curent, închideri de drumuri și întreruperi ale comunicațiilor. SCR-Sibelco și Quartz depun eforturi pentru a contacta toți angajații locali, mulți dintre aceștia fiind evacuați sau pierzându-și locuințele.

Experții în lanțul de aprovizionare spun că ar putea dura săptămâni până când minele își vor reporni activitatea, ceea ce înseamnă că sunt probabile penurii de cipuri și creșteri de prețuri, deoarece giganții din Silicon Valley investesc miliarde în cipuri de inteligență artificială.

Marii producători de cipuri au fost conștienți de pericolele blocajelor lanțului de aprovizionare în timpul pandemiei de Covid-19, deoarece lipsa forței de muncă și evaluările greșite ale cererii au lăsat cipurile într-o ofertă insuficientă. Unii furnizori de componente se străduiesc să accelereze producția pentru a satisface creșterea cererii pentru anumite cipuri, în special cipurile de inteligență artificială.

Alternative la cuarț de molid și pin?

Cuarțul de molid-pin poate fi înlocuit cu cuarț sintetic sau natural de la furnizori din India și China, dar acestea nu îndeplinesc standardele critice de puritate ale creuzetului, potrivit analistei Jenny Chase de la BloombergNEF.

Acest lucru poate reduce eficiența producției de napolitane, deoarece creuzetul trebuie înlocuit mai frecvent, ceea ce duce la costuri mai mari și la creșterea prețurilor produselor.

În prezent, cuarțul de înaltă puritate este doar o componentă mică în fabricarea cipurilor, astfel încât creșterea costurilor de producție nu este suficient de mare pentru a deraia sau perturba producția pe termen scurt.

(Conform Bloomberg și CNN)