欧司朗光电半导体 (OSRAM Opto Semiconductor) 槟城厂区直击: 跨文化员工管理与注重品质

德国大厂欧司朗集团(OSRAM)是西门子(Siemens)旗下的照明事业体,在LED芯片事业布局完整,拥有子公司欧司朗光电半导体(OSRAM Opto Semiconductors)专门做LED磊晶、LED封装,属于一条龙产线,以及负责LED萤光粉的专属子公司事业,另外还与国际大厂策略联盟,与专业代工厂合作,整体来说在LED照明的布局相当完整。



LEDinside这次正式拜访欧司朗光电半导体目前在全球最大的LED厂区,其位于马来西亚槟城(Penang),飞机一降落在槟城机场,就可以看到欧司朗设在机场的仓储设施。该厂区涵盖LED芯片、LED封装,提供专业照明、消费品、户外照明主要三大领域产品与LED照明全系列封装元件产品。OSRAM-OS槟城厂区整体来说位于槟城工业区第一期基地,主要厂房PEN1、PEN2、PEN5、PEN6、PEN8、PEN30、PEN31以及未来的PEN32,几乎可以视作欧司朗园区(OSRAM Park)。

整个槟城厂区的员工数量约有4,600人,涵盖LED前段与后段制程。未来的无锡新厂,员工数量约为1,600人,主要都是LED后段制程任务相关的员工。根据LEDinside参访欧司朗厂区的观察,未来无锡新厂因为采用的几乎都是全新的设备,在产能、品质上要达到兼顾,预期会采用比目前槟城LED后段产线员工数更少的人员来实现,这是新设备带来的效益。

一段40年的Penang LED事业发展故事

2012年是Penang欧司朗光电半导体的40周年纪念,OSRAM Penang切入LED产业,是很早的事情,最早在1972年时,其前身Litronix这家公司就在打造LED,并在槟城设厂,一直到了1981年,当时的西门子公司,收购了Litronix,1991年才改名为Siemens Semiconductors (今天的Infineon) ,直到1999年,才正式改组为欧司朗光电半导体(OSRAM-OS)。

该公司目前在德国雷根斯堡Regensburg与马来西亚槟城Penang营运两座磊晶厂,2011年开始,其马来西亚槟城的新厂,也就是PEN32正在兴建当中,而预计槟城芯片厂在兴建后,这两座厂将引进6吋晶圆来取代目前的4吋晶圆。透过这一系列的改变,预计在2013年底前白光LED的芯片制造产能将可提升近一倍,以因应未来全球对于LED的需求。而LED封装的营收也跟着LED照明产业的需求增加而稳健成长。

图说:槟城欧司朗40周年纪念与厂房外的气体槽。
  
欧司朗的营收按照产品应用比例,由高而低是车用照明相关、一般照明、工业与商业照明、LED背光、光通讯元件、微型投影机等等。

母公司欧司朗集团2011年的营收是50亿欧元,该公司20%营收来自亚太地区。中国通用照明市场在2010年到2020年期间将以每年8%的速度增长,这将是全球市场增长速度的2倍。中国政府希望2015年达到65%左右的LED路灯照明复盖率。亚洲地区通用照明市场的市占率目前来到全球总额的35%左右。预计到2020年将增至45%。仅中国市场目前就已超过80亿欧元,预计到2020年将至少成长一倍。

到了2020年,预计中国的LED照明市场将会占到亚洲地区的42%,以及全球的20%左右,预计将带来110亿欧元的营收。
  
LED磊晶厂现况 - 雷士根堡(Regensburg) LED FE site

欧司朗光电半导体总部设在德国的雷士根堡(Regensburg),其主要的LED磊晶厂也一直是在雷士根堡营运。欧司朗将该厂定位为LED芯片前段制程为主的基地,并且肩负OSRAM OS主要在LED磊晶方面的技术研发,比方说受到业界关注的UX:3高阶技术,就是在德国研发的。LEDinside认为,从欧司朗公布的整体研发费用占整体营收6%,约3亿欧元来看,该公司的技术进程,一直保持在不错的成长曲线,值得学习与肯定。

LEDinside与欧司朗方面进行了访谈,了解到目前雷士根堡LED前段制程正在进行4吋到6吋晶圆的升级,原本整个都是4吋晶圆的制程,而6吋则少量在试产,并且等待验证,预期未来等OSRAM把6吋都转换完后的产能将相当可观。

雷士根堡和槟城在LED前段的产品上稍微有些不同,产品范围比槟城厂广,包括可见光与不可见光LED、光通讯元件用的LED等等都有,有较高附加价值的产品也在雷士根堡厂区生产。

LED磊晶厂现况 - 槟城(Penang) LED FE site

过去在2008年以前,雷士根堡会将经过LED前段制程后的LED晶圆片,运送到马来西亚槟城场区来进行LED芯片后段制程的加工。不过在2008年后,在槟城欧司朗园区,开始兴建了PEN 31厂,也就是LED芯片的前段制程厂房,2009年完工后,槟城就形成了从芯片到封装的一条龙产线工厂,肩负欧司朗在全球与亚太地区的LED芯片封装体生产任务。

LEDinside在PEN 31厂区进行了参访,观察到欧司朗在品质控制、管理、技术水准上已经达到相当良好的程度,不论是气体室、洁净室与产线,都做到有条不紊,并且相当注意生产过程的安全。

图说:左边是黄光蚀刻室,右边是LED芯片相关设备。

图说:欧司朗槟城厂区的LED晶圆片检测设备区。

图说:槟城厂区的黄光室。

PEN 31制程与产能方面正在进行提升,其中,PEN 31也会导入6吋制程,但目前仍在测试与验证阶段,还不会那么快。但欧司朗正在进行槟城LED前段制程产能的提升,正在打造PEN 32新厂,一样也在槟城欧司朗园区中。

根据LEDinside的了解,PEN 32在2013年底完成量产之后,槟城厂在LED前段的产能规模将有大幅度地增加(目前是每周2,500片4吋),如此庞大的产能,以槟城原本的LED后段制程产线来说,并没有办法完全消化,因此,在中国无锡兴建新的LED后段制程工厂,将可完成处理槟城厂区扩产后的计划。届时,LED前段制程处理好的产品,会从马来西亚槟城运送到中国无锡新厂来处理。

图说:LED芯片生产控制。

LED封装厂现况 - 槟城(Penang) LED BE site

槟城厂的LED芯片任务,主要是LED封装与LED测试,这是槟城厂结合前段与后段之后的一条龙最大优势,主要意义在于确保品质。根据LEDinside的参访过程,欧司朗确实非常重视封装方面的技术、机器自动检测、目检。这不只是在较高毛利、价格较高的高功率陶瓷基板LED封装体产品会这样做,在一般SMD型LED封装体,欧司朗同样花费很多心力在做好封装这件事情上。

目前槟城厂生产的LED封装体中,陶瓷与SMD型产品的比重约为1:9,未来无锡新厂的LED封装体应该也是以SMD型态LED为主。

槟城LED BE后段基地主要是PEN1与PEN2厂负责后段制程,测试主要在PEN30。另外还有组装与测试、封装研发中心一体的PEN 5厂,PEN 6厂是仓厨,PEN 8则是训练中心,形成完整结构的欧司朗LED光电半导体园区。

图说:欧司朗槟城厂区的LED芯片检测区一景。

LED后段处理中,主要是一般常见的白光LED,切割并处理好的蓝光LED芯片,透过特殊配方的萤光粉,加持为白光LED,又分成不同的色温。除此之外,槟城厂在LED后段也处理不可见光LED、光通讯元件、车用LED、微型投影机(Pico Projector)LED光源等等产品,在多元化与品质控管上很有作为。

图说:欧司朗槟城厂区的光学检测。

图说:欧司朗槟城厂区的光学设计。

未来的LED封装厂 - 无锡(Wuxi) LED BE site

欧司朗光电半导体无锡新厂预计2013年底会完成,届时获得更多本地伙伴,开发这个市场,也提供中国市场更多高技术的工作机会。

欧司朗之所以选择无锡,应该是这边提供相当好的基础措施与环境,以及当地已经有一定程度的相关LED、半导体产业链,同时也离上海很近,可以就近供应长江三角洲这个广大的市场。

欧司朗的建厂与谈判过程,速度相当快,可说是复制槟城成功的模式到无锡去,而且这次的过程将更有效率。

欧司朗在槟城的跨文化与小组团队管理,展现了优良的品质控制

这次的参访过程中,LEDinside最关注的到的议题之一,是欧司朗在管理方面的策略与文化,在槟城厂有马来人、华人、印度人与其他民族的员工,他们透过共通语言英语,以及尊重不同民族文化、节日的态度(各种节日都让全体员工认知与欢庆),营造了友善的跨文化工作环境。



同时,在小组团队的管理上,着重个别团队成员的荣誉感、成长性与品质控制。你可以在槟城厂区中的小组团队海报中,看到他们各组自己制作的标语与精神,以及团队照片、写真、活动等等。不同的团队可以有良性竞争,也设法让团队成员有归属感,建立自我要求,达成品质控制的目标,这些方式,确保了欧司朗在高规格、高效率与高毛利产品的品质,也才有资源与足够的营收,去继续开发更新的技术与制程改良。当然,标准产品的大量生产也很重要,但欧司朗已经用一套标准流程在进行,且在槟城运作得很好,如今这个经验又将复制到中国无锡新厂去,未来欧司朗在LED产业的作为将更为可观。

小档案:OSRAM OS的LED封装产品概况

OSRAM一直是高功率LED技术的重要领导厂商,先发展小瓦特数室内照明应用为主,到了2003年更是以高功率Golden Dragon系列开始抢攻所有固态照明应用市场。2008年发表超过100lm/W的高功率产品,2010年第四季在市场推出发光效率在135lm/W@350mA的产品。

图说:OSRAM OS的Golden DRAGON、Power TOPLED、MULTILED等高功率LED元件展示板

2011年12月OSRAM 推出OSLON Square,封装尺寸仅 3 x 3 mm,适用于高密度阵列的封装,不仅能节省空间,而且可简化电路设计。这款 LED 封装的白色反射层确保了高流明效率。能够反射侧面或背面发射的光,反射回封装的光线将被再次利用,并射向二次光学元件,从而确保 LED 整个使用寿命过程中的每单位流明都能得到有效利用,实现极高的系统效率。热阻仅为3.8K/W,即使在高驱动电流下也能确保低温运行。OSLON Square 适用于需要高品质光的室内照明应用,色温为 3000K 暖白光,色彩具有高稳定性,且发光角度达120°。工作电流为 350mA 时,光效超过 100lm/W。
 
至于OSLON SSL LED系列,包含各色LED与白光LED,出光角度提升到150度。以白光LED产品来看,CRI高达95,色温介于2700~6500K。因应植物照明的强劲需求,OSRAM也将植物照明所需的波长列入标准产品。

 

图说:欧司朗已经加大在市场上投入LED照明市场产品的力道。

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