Yhdysvallat on luvannut 2,5 miljardia dollaria ja Japani 2 miljardia dollaria tulevaisuuden tietoliikenneverkkojen kehittämiseen, kertoo Roskill artikkelissaan. Uutinen julkaistiin sen jälkeen kun presidentti Biden ja Japanin pääministeri tapasivat Valkoisessa talossa. Tutkimuslaitos Roskill arvioi, että nyt julkistetun yhteistyösopimuksen taustalla on Yhdysvaltojen pyrkimys vahvistaa toimitusketjujaan maan ottaessa etäisyyttä kiinalaisiin elektroniikkayrityksiin. Mielenkiintoinen erikoistapaus on fluorisälpä, josta valmistettava vetyfluoridi on kriittinen materiaali mikropiirien valmistuksessa. Roskill näkee, että parhaillaan vallitsevan sirupulan taustalla on osittain Japanin ja Etelä-Korean kiristyneet välit, jotka ovat hankaloittaneet vetyfluoridin toimituksia Japanista Etelä-Koreaan.

Yhdysvaltojen ja Japanin yhteistyösopimus nimeltään Competitiveness and Resilience Partnership (CoRe) julkistettiin 16. huhtikuuta 2021. Sillä pyritään edistämään turvallisten ja avoimien 5G-verkkojen  kehitystä  ja vahvistamaan maiden kilpailukykyä digiteknologioissa investoimalla turvallisten verkkojen tutkimukseen, kehitykseen testaukseen ja käyttöönottoon, listaa Roskill uutisessaan.

Taustalla elektroniikka-alan kriittiset toimitusketjut

Roskillin arvion mukaan sopimuksessa on kyse Yhdysvaltojen pyrkimyksestä vahvistaa Kiinan ulkopuolisia toimitusketjuja samaan aikaan kun maa pyrkii ottamaan etäisyyttä kiinalaisiin elektroniikka-alan yrityksiin kansallisen turvallisuuden nimissä.

Japani ja Etelä-Korea ovat molemmat merkittäviä toimijoita elektroniikan toimitusketjuissa – erityisesti kriittisten puolijohteiden markkinoilla. Etelä-Korea ja Taiwan ovat puolestaan piikiekkojen isoja tuottajia, Japani taas on merkittävä elektroniikka-alan vaatimukset täyttävän, fluorisälvästä valmistettavan vetyfluoridin eli fluorivedyn (hydrofluoric, HF) tuottaja. Vetyfluoridia käytetään puolijohteiden piikiekkojen etsausprosessissa, kertoo Roskill artikkelissaan.

Japanin ja Etelä-Korean kireät välit häiritsevät puolijohdetuotantoa

Suuri osa Japanissa tuotetusta elektroniikka-alan tarpeisiin soveltuvasta vetyfluoridista on perinteisesti toimitettu Etelä-Koreaan. Parin viime vuoden aikana vienti Koreaan on kuitenkin supistunut maiden kauppasuhteiden kiristymisen seurauksena, mikä on aiheuttanut häiriöitä puolijohteiden tuotantoon.

Tilanne on vaikuttanut vakavasti Yhdysvaltojen autoteollisuuden tuotantomääriin kysynnän palauduttua vuoden 2021 alussa. Roskill uskoo Yhdysvaltojen pyrkivän vakauttamaan alueen tilannetta keskusteluissaan sekä Japanin että Etelä-Korean kanssa.

Dominoefekti läpi globaalien tuotantoketjujen

Japani poisti Etelä-Korean suosituimpien kauppakumppaneidensa listalta heinäkuussa 2019, jonka jälkeen japanilaisten vetufluoridin toimittajien on pitänyt hakea lupa jokaiselle eteläkorealaiselle asiakkaalle toimitettavalle tuote-erälle, mikä voi viedä aikaa jopa 90 päivää.

Tämän seurauksena mikrosirujen tuotanto Etelä-Koreassa on vähentynyt, mistä on seurannut dominoefekti läpi globaalien tuotantoketjujen, kertoo Roskill. Eräät autonvalmistajat ovat kertoneet tuotantomääriensä pudonneen sadoillatuhansilla kappaleilla, minkä seurauksena autovalmistajien tulosennusteet ovat pudonneet miljardeja dollareita.

Yhdysvaltojen vientikielto aiheuttaa lisäpaineita

Samaan aikana Yhdysvallat on kieltänyt amerikkalaisvalmisteisia laitteistoja tai ohjelmistoja mikrosirujen valmistukseen käyttäviä yrityksiä myymästä tuotteitaan kiinalaiselle elektroniikkavalmistaja Huaweille. Tämä aiheuttaa lisää rakenteellista muutosta puolijohdeteollisuuden sisällä, arvioi Roskill.

Vuoden 2020 toisella kvartaalilla Huawei nousi maailman suurimmaksi matkapuhelinten valmistajaksi. Yhdysvaltojen vientikielto on kuitenkin iskenyt Huawein puolijohteita valmistavaan tytäryhtiö HiSiliconiin, joka valmistuttanut tehokkaita Kirin-merkkisiä puolijohteitaan taiwanilaisella sopimusvalmistajalla Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), joka käyttää amerikkalaisia laitteita.

Etelä-Korea kasvattamassa vetyfluoridin tuotantoaan

Osa toimialaa seuraavista analyytikoista uskoo vetyfluoridin markkinoiden häiriöiden helpottavan myöhemmin kuluvana vuonna, kun Etelä-Korea kasvattaa kotimaista elektroniikka-alan laatuvaatimukset täyttävää vetyfluoridin valmistuskapasiteettiaan.

Pidemmällä aikavälillä presidentti Biden on ilmoittanut hakevansa 37 miljardin dollarin rahoitusta antaakseen massiivisen alkusysäyksen Yhdysvaltojen omalle puolijohdeteollisuudelle. Biden aikoo myös jatkaa myös tiiviiden kumppanuuksien rakentamista valmistajien kanssa, kertoo Roskill artikkelissaan.

Kuva 1. Fluorisälvän kaivostuotanto ja varannot. (Lähde: USGS)

Suomikin on piikiekkomaa

Suomesta löytyy kovaa osaamista piikiekkojen valmistuksessa. Okmetic on piikiekkoalan todellinen pioneeri, sillä se on valmistanut korkean lisäarvon piikiekkoja anturi- ja D&A-teollisuudelle (Discrete&Analog) vuodesta 1985 alkaen.

Okmeticin piikiekoista tekee ainutlaatuisia se, että jokainen tuotantoerä räätälöidään asiakkaan tuotteen, prosessin ja teknologiatarpeiden mukaan ja valmistetaan volyymituotantona.

Piikiekko pyörittää maailmaa

Lähes jokainen meistä käyttää päivittäin piikiekon mahdollistamaa elektroniikkaa, kertoo Okmetic kotisivuillaan. Piikiekko toimii alustana erilaisille mikrokomponenteille, joita käytetään mm. kännyköissä ja muissa kannettavissa laitteissa, pelikonsoleissa, autoissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa

Piikiekon tärkein laatukriteeri on puhtaus, joten Okmetic valmistaa sen suurelta osin puhdashuoneessa. Raaka-aineena on monikiteinen polypii, jota jalostetaan kvartsihiekasta puhdistamalla se 99,999999999-prosenttisesti muista alkuaineista.

Valmistusprosessi alkaa kiteenkasvatuksella, jossa sulatetusta polypiistä kasvatetaan siemenkiteen jatkoksi sylinterimäinen erilliskide. Valmis kide katkaistaan, hiotaan ja sahataan kiekoiksi asiakkaan erityisvaatimusten mukaan. Jokaisen kiekon lujuus, yhtenäinen paksuus ja pinnan virheettömyys varmistetaan mekaanisella ja kemiallisella käsittelyllä.

Piikiekon viimeistelyyn kuuluu usein myös erilaisia jatkojalostusvaiheita. Lopuksi kiekot tarkastetaan, pakataan ja toimitetaan raaka-aineeksi asiakkaiden prosesseihin.

Okmeticin asiakkaat valmistavat komponentteja mekaanisin ja kemiallisin menetelmin piikiekkojen pinnalle tai sisään. Testauksen jälkeen kiekot paloitellaan, jolloin yhdestä kiekosta saadaan satoja tai jopa kymmeniä tuhansia komponentteja. Lopuksi komponentit pakataan asennettaviksi moduuliin tai suoraan lopputuotteeseen.

 

Kuva 2. Okmetic valmistaa huippulaatuisia piikiekkoja Suomessa. (Kuva: Okmetic)

 

(Julkaistu 26.4.2021)

Lähteet:

  • Fluorspar: USA & Japan launch CoRe Partnership. Roskill, 23 April 2021.
  • Fluorspar: Japan indicates shipments of HF etching gas to South Korea will not be blocked. Roskill, 15 July 2019.
  • Piikiekon tarina. Okmetic. https://www.okmetic.com/fi/yritys/piikiekon-tarina
  • Fluorspar Data Sheet – Mineral Commodity Summaries 2020. USGS.

 

Lisää aiheesta: