用半导体循环经济解决芯片短缺问题

如果没有半导体材料的持续供应，许多技术部门将经历制造延迟、供应短缺，或者在极端情况下产品亚博网站下载突然终止。在这篇文章中，它检查了为什么目前芯片短缺，这对哪些公司有影响，以及循环经济可能能够贷款来解决这个问题。

图片来源:Zoomik / Shutterstock.com

自我隔离意味着设备需求，但汽车需求不足

数以百万计的产品依赖于由半导体组成的计算机芯片来实现其完整的功能。从数字产品、白色家电到智能手机和视频游戏，所有东西都需要处理能力。在汽车方面，先进的电子设备被集成到最先进的停车摄像头和发动机管理系统中。

目前，存在着巨大的芯片短缺。

每辆新车都需要几十个微处理器，这给制造商带来了采购问题，因为他们在与消费电子市场竞争，以确保可用的供应，在这一过程中推动了行业的高需求．

多年来不断升级的现状预计将持续到新的日历年，因为芯片生产恢复到总产能将不可避免地需要时间。造成目前半导体短缺的因素有很多。

大流行的影响无法得到充分认识或量化。

随着人们的出行受到限制，设备销量大幅上升，而汽车需求的缺乏已迫使汽车制造商减少订单。这反过来迫使芯片制造商重组生产。

甚至在冠状病毒之前，地缘政治影响就阻碍了芯片行业;例如，中美贸易关系紧张加剧带来的不确定性。

由于担心向中国军队提供物资，美国本土的专有技术陷入了困境。例如，华为对此的回应是在实施贸易限制之前囤积库存。

台湾和韩国在芯片制造业占据主导地位，在某种程度上是垄断生产国，占全球处理器芯片生产的83%。作为拥有巨大购买力的优先客户，为最大的竞争对手，即苹果和三星提供服务，意味着其他公司的产品更少。

5G基础设施的推出也增加了需求。总而言之，半导体行业的积压可能意味着需要两年时间才能解决目前的局面。

短缺的影响

由于汽车行业实行准时交货以避免库存部件，它发现自己处于半导体材料和芯片供应的支配之下。

据了解，该行业在2020年圣诞节之前遭受了损失。

由于目前的短缺，越来越多的制造商，包括戴姆勒(Daimler)、丰田(Toyota)、福特(Ford)和沃尔沃(Volvo)等，汽车生产要么放缓，要么停产。捷豹路虎(Jaguar Land Rover)也因此暂时关闭了工厂。

作为可能是世界上最大的计算机芯片制造商，三星无法满足客户的订单，而高通(Qualcomm)也面临着类似的挑战。高通负责调制解调器和处理器，为市场上许多领先消费电子产品提供动力。

循环经济:从处理到回收

许多组织认为，在半导体循环经济中实施有效的举措对于解决目前所经历的严重失衡和缓解未来的全球短缺至关重要。

然而，这是否能够实现还有一个问题。从处置资源转向回收资源是关键。

再制造与新部件相同标准的旧系统部件，是循环经济领域防止不必要浪费的核心举措。

尽可能减少新资源的使用，同时最大限度地提高材料的价值，也是在产品生命周期内重新调整产品用途时的优先事项。尽可能延长其产品寿命是一个强有力的驱动因素。亚博网站下载

这些战略是跨领域的，将吸引各种各样的公司。

随着努力创建一个绿色社会也是他们的议程的一部分，企业正在投资回收和再利用战略，使材料和产品找到新的生命。亚博网站下载

就材料而言，据估计，10亚博网站下载0万部智能手机含有相当于15千克钯、34千克金、350千克银和16000千克铜的成分，而在正常情况下，每天投入生产的250000块硅片中约有3%-4%被废弃。

如果成本、有毒污染物的释放以及由此产生的废物收集都能降低，那么更广泛地回收这些元素可能是有吸引力的。在半导体生产中广泛使用的砷化镓和昂贵的稀土元素(REE)材料需要在加工过程中逐步提高回收率。亚博网站下载

图片来源：Jirik V/Shutterstock.com

在产品回收方面，公司如ASML和尼康正在产生最佳实践，以嵌入循环经济方法的范围和深度，将促进半导体行业未来的成功和竞争力。

例如，ASML的Return4Reuse项目寻求通过生产不太复杂的芯片来再利用旧设备，同时确保通过翻新产品逐步实现材料跨app亚博体育工艺和价值链的可持续使用。亚博网站下载

他们表示，到2020年，他们重复使用了近400万公斤的材料，防止这些材料最终成为废物。亚博网站下载

需要长远的环保愿景

尼康还生产关键的半导体光刻系统，积极参与减少、回收和再利用的3R。

在其长期的环境愿景中，实现资源循环社会模式的方法的基础是重新购买并进行部分和部分修复。

这是减少浪费的有效方法。例如，在更新软件而不是硬件的同时，也采用了节能措施，如更换现场投影镜头，从而延长了客户设备的光刻系统寿命。

为了开启可持续未来的可能性，需要对材料短缺的可能性进行更大的探索，而半导体材料行业的循环经济议程可能会推动成功。亚博网站下载

参考文献和进一步阅读

尼康（2021年）。重复使用半导体光刻系统，减少浪费[在线]。网址：https://www.nikon.com/about/sustainability/highlight/1902_reuse/(2021年9月17日通过)

ASML（2021年）。循环经济减少浪费，最大化资源[在线]。网址：https://www.asml.com/en/company/sustainability/circular-economy(2021年9月17日通过)