ชิปเซมิคอนดักเตอร์มีส่วนต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกใน Scope 3 ขององค์กร: กระบวนการ IC Packaging

เมื่อผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิมต้องเผชิญแรงกดดันมากขึ้นในการรายงานการปล่อยก๊าซเรือนกระจกใน Scope 3 การทำความเข้าใจรอยเท้าคาร์บอนจากการผลิตเซมิคอนดักเตอร์จึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญด้านความยั่งยืน ดูว่า IC packaging ส่งผลต่อการคำนวณคาร์บอนของคุณอย่างไรได้ในบทนำเฉพาะนี้

ชิปเซมิคอนดักเตอร์มีส่วนต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกใน Scope 3 ขององค์กร: กระบวนการ IC Packaging

บทความนี้เป็นส่วนที่สองของซีรีส์สองตอนที่วิเคราะห์ว่าชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์และกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้พลังงานเข้มข้นมีส่วนต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Scope 3 ของผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) และธุรกิจอื่น ๆ อย่างไร  

เมื่อเข้าสู่ช่วงกลางทศวรรษ การดำเนินธุรกิจอย่างยั่งยืนและกรอบด้านสิ่งแวดล้อม สังคม และบรรษัทภิบาล (ESG) ได้พัฒนาเกินกว่ากระแสชั่วคราวหรือแนวคิดในอุดมคติที่ขาดการประยุกต์ใช้เชิงลึก สองแนวคิดนี้กลายเป็นแรงผลักดันสำคัญในโลกธุรกิจ โดยมีปัจจัยหลักสองประการ หนึ่ง คือการขยายตัวของข้อบังคับจากภาครัฐทั่วโลกที่กำหนดให้ธุรกิจต้องคำนวณคาร์บอนฟุตปรินต์ ดำเนินการตรวจสอบห่วงโซ่อุปทานอย่างรอบคอบ และวางกลไกการกำกับดูแลภายในที่เข้มแข็ง สอง คือการสร้างฉันทามติในกลุ่มผู้มีส่วนได้เสียหลักของบริษัทมหาชนและองค์กรขนาดใหญ่อื่น ๆ ที่เห็นว่าธุรกิจควรรายงานความพยายามด้านความยั่งยืนของตนเองต่อสาธารณะ (และต่อภาครัฐ เมื่อมีผลบังคับ)

มาตรฐานการรายงาน ESG ที่บริษัทต่าง ๆ ต้องปฏิบัติตามในปัจจุบัน มักรวมถึงการจัดทำบัญชีคาร์บอนอย่างละเอียด—โดยเฉพาะการคำนวณScope 1, 2 และ 3 สำหรับผู้ที่อาจยังไม่คุ้นเคยกับวิธีการบันทึกข้อมูลนี้ ขอบเขตทั้งสามของการปล่อยก๊าซนี้ครอบคลุมทั้ง “การปล่อยโดยตรง” ที่องค์กรปล่อยเองกับ “การปล่อยทางอ้อม” ที่ไม่ได้ปล่อยจากกิจกรรมขององค์กรโดยตรงแต่เกิดในกระบวนการผลิตและการดำเนินงานที่เชื่อมโยงในห่วงโซ่มูลค่า 

การปล่อยก๊าซเรือนกระจก Scope 3 ของบริษัทเป็นประเภทที่ซับซ้อนและท้าทายที่สุด ด้วยเหตุผลหลายประการ ในฐานะที่เป็นการประเมินการปล่อยแบบ “ตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำ” Scope 3 ครอบคลุมกิจกรรมทั้งด้านต้นน้ำและปลายน้ำ รวมถึงตั้งแต่การขุดสกัดวัตถุดิบไปจนถึงการจัดการสิ้นสุดวงจรชีวิต (EOL) ของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น การคำนวณ Scope 3 อย่างแม่นยำจึงต้องใช้ความเชี่ยวชาญอย่างมาก และโดยทั่วไปแล้ว Scope 3 ยังมีขนาดใหญ่กว่า Scope 1 หรือ Scope 2 หลายเท่า โดยครอบคลุม 15 หมวดหมู่หลัก ตามมาตรฐาน GHG Protocol หากผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ในกลุ่มยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุตสาหกรรมการบินและป้องกันประเทศ ต้องการทำความเข้าใจปริมาณคาร์บอนฟุตปรินต์ของตนและวางกลยุทธ์เพื่อลดผลกระทบนี้ จำเป็นต้องเริ่มศึกษาขอบเขตของ Scope 3 

การปล่อยก๊าซของเซมิคอนดักเตอร์ : ขอบเขตของความท้าทาย

แม้การปล่อย Scope 3 จะมีองค์ประกอบจากซัพพลายเออร์ กิจกรรม วัตถุดิบ และชิ้นส่วนมากมาย แต่ปัจจัยที่ส่งผลต่อคาร์บอนฟุตปรินต์ของ OEM มากที่สุดอย่างหนึ่ง คือเซมิคอนดักเตอร์ 

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ทั้งในกระบวนการฟาบริเคชันและกระบวนการหลังการผลิต เช่น การแพคเกจและการประกอบ ต้องใช้พลังงานและทรัพยากรในปริมาณมหาศาล ขั้นตอนต่าง ๆ เช่นการเติมสารเจือปนในซิลิกอน การกัดลายสายวงจรไฟฟ้าหนาแน่น การเดินเครื่องจักรที่แม่นยำสูง และการควบคุมอุณหภูมิอย่างละเอียด รวมถึงการรักษาความสะอาดในคลีนรูม ต่างก็ใช้พลังงานสูงมาก ขณะเดียวกัน น้ำที่ใช้ในกระบวนการซึ่งต้องบริสุทธิ์สูงมาก เพื่อไม่ก่อให้เกิดการปนเปื้อน ก็เป็นการใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญอีกด้าน 

บทความปี 2021 ของ SupplyChainBrain เกี่ยวกับคาร์บอนฟุตปรินต์ของอุตสาหกรรมชิปได้นำเสนอข้อมูลที่สะท้อนว่าผู้ผลิตรายใหญ่ของกลุ่มนี้กำลังมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การใช้น้ำ และการสร้างของเสียอันตราย แซงหน้าอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างรวดเร็ว นักวิจัยนาโนเทคโนโลยีที่ศึกษาเรื่องการคิดคำนวณการปล่อยก๊าซในภาคนี้เผยว่า “แนวโน้มโดยรวมคือการใช้พลังงานและน้ำต่าง ๆ เพิ่มขึ้นตามความซับซ้อนของชิป” รูปแบบการใช้พลังงานที่เห็นในอุตสาหกรรม รวมถึงข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมที่เปิดเผยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แสดงให้เห็นว่าเซมิคอนดักเตอร์เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงที่สุดในโลก 

ในบทความแรกของชุดนี้ เราได้ศึกษาว่าเซมิคอนดักเตอร์มีส่วนต่อการปล่อย Scope 3 ของ OEM และธุรกิจอื่น ๆ อย่างไร ผ่านการวิเคราะห์คาร์บอนฟุตปรินต์ของโรงงานผลิตขนาดใหญ่ 3 แห่งของ TSMC โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้อ่านได้เห็นระดับอิทธิพลของเซมิคอนดักเตอร์ต่อคาร์บอนฟุตปรินต์ของผลิตภัณฑ์ รวมถึงเริ่มกระบวนการทำแผนที่การใช้พลังงานในห่วงโซ่อุปทานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ในบทความนี้ จะสานต่อแนวการศึกษาโดยเน้นไปที่กระบวนการปลายน้ำของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ นั่นคือการแพคเกจ IC 

การวิเคราะห์การปล่อยก๊าซคาร์บอนในกระบวนการแพคเกจ IC เซมิคอนดักเตอร์ 

แพคเกจเป็นขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยจะเป็นการบรรจุวงจรรวมลงในโครงสร้างที่ปกป้องจากการกัดกร่อน การปนเปื้อน และปัจจัยแวดล้อมอื่น ๆ ที่อาจสร้างความเสียหายให้กับชิป พร้อมทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมไฟฟ้าระหว่างชิปกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชิ้นใหญ่ (เช่น สมาร์ทโฟนหรือแล็ปท็อป) Cadence Design Systems อธิบายไว้บนเว็บไซต์ว่า แพคเกจ “เป็นรากฐานของขั้วต่อไฟฟ้าที่สร้างการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์กับแผงวงจรไฟฟ้า”

ในขณะที่อุตสาหกรรมฟาวน์ดรีและโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ตกเป็นที่จับตาจากคาร์บอนฟุตปรินต์ที่เติบโตอย่างมากในระยะหลัง ขั้นตอนปลายน้ำอย่างการแพคเกจและทดสอบชิปก็มีความสำคัญไม่น้อย สำหรับบทความภาคต่อจากการศึกษาการปล่อยก๊าซของโรงงานฟาบบริเคชันนี้ เราจึงเลือกวิเคราะห์ตัวเลขการรายงานคาร์บอนฟุตปรินต์ของสองบริษัทแพคเกจชิปที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ ASE Technology Holding และ Powertech Technology 

ASE Technology Holding 

ASE Technology Holding คือผู้นำด้านการแพคเกจและทดสอบ IC ที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โดยมีรายได้ 19 พันล้านดอลลาร์ในปี 2023 และถือส่วนแบ่งการตลาดเกือบ 20% ในกลุ่มการประกอบและทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ภายนอก (OSAT) บริษัทนำเสนอโซลูชันแพคเกจระดับสูงหลายรูปแบบ อาทิ “flip-chip, wire bonding, WLP, และ SiP”

ปี 2023 ASE Technology Holding รายงานการปล่อย Scope 1 จำนวน 68,432 เมตริกตัน CO2e และ Scope 2 จำนวน 1,499,405 เมตริกตัน CO2e ด้าน Scope 3 บริษัทแจ้งตัวเลขการปล่อยอยู่ที่ 8,992,577 CO2e ซึ่งมากกว่าการปล่อยจากกิจกรรมโดยตรง (Scope 1, 2) ถึง 130 เท่า นอกจากการดูคาร์บอนฟุตปรินต์โดยรวมแล้ว ทีมยังนำข้อมูลวิจัยภายในของ Z2Data มาวิเคราะห์ข้อมูลการปล่อยของแต่ละโรงงานเฉพาะ ตารางด้านล่างแสดงข้อมูลบัญชีคาร์บอนของโรงงานที่มีศักยภาพการผลิตสูงสุด 2 แห่งของ ASE Technology (สำหรับข้อมูลสรุปยอดรวม อ้างอิงตามแพลตฟอร์มเปิดเผยข้อมูล CDP) 

ASE Technology Scope 1, 2 และ 3 จำแนกตามสถานที่
Company/SiteScope 1 EmissionsScope 2 Emissions (location-based)Scope 3 Emissions
ASE Technology (Company-Wide)68,432 metric tons CO2e1,499,405 metric tons CO2e8,992,577 CO2e
ASE Kaohsiung (IC Packaging)36,851 metric tons CO2e652,229 metric tons CO2eN/A
ASE Korea (IC Packaging)12,425 metric tons CO2e90,582 metric tons CO2eN/A

Powertech Technology Inc. 

Powertech Technology Inc. (PTI) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในไต้หวันเป็นหนึ่งในบริษัท OSAT ชั้นนำ PTI มีรายได้ปี 2023 เกิน 2.2 พันล้านดอลลาร์ และยังคงเป็นผู้ให้บริการแพคเกจและทดสอบเมมโมรีชิปที่ใหญ่ที่สุดในโลก นอกจากประกอบ IC แล้ว PTI ยังเชี่ยวชาญด้าน chip bumping, chip probing และ burn-in (กระบวนการทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ชิปถูกนำไปจำลองสภาวะใช้งานจริง รวมถึงความร้อนและแรงดันไฟฟ้า เพื่อประเมินการทำงานและตรวจหาความเสี่ยงเรื่องความทนทาน) 

แม้การปล่อยก๊าซของ PTI ไม่ใกล้เคียงระดับของ ASE Technology หรือผู้ผลิตชิปขนาดใหญ่อื่น ๆ แต่ขนาดการปล่อยใน Scope 2 และ Scope 3 ก็เพิ่มสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในปี 2023 การปล่อย Scope 1 ของ PTI อยู่ที่ 14,381 เมตริกตัน CO2e ส่วนการปล่อยทางอ้อมจากการใช้ไฟฟ้าที่จัดซื้ออยู่ที่ 328,260 เมตริกตัน CO2e (Scope 2) และ Scope 3 ซึ่งครอบคลุมกิจกรรมตลอดห่วงโซ่มูลค่า อยู่ที่ 314,329 เมตริกตัน CO2e ข้อมูลเพิ่มเติมของการปล่อยจำแนกตามสถานที่ของโรงงานที่สำคัญนำเสนอในตารางด้านล่าง 

Powertech Technology Scope 1, 2 และ 3 จำแนกตามสถานที่
Company/SiteScope 1 EmissionsScope 2 Emissions (location-based)Scope 3 Emissions
Powertech Technology Inc. (Company-Wide)14,381 metric tons CO2e328,260 metric tons CO2e314,329 metric tons CO2e
Plant 3A (IC Packaging)4,530 metric tons CO2e83,331 metric tons CO2eN/A
Plant 9 (IC Packaging)1,847 metric tons CO2e57,475 metric tons CO2eN/A

การเปรียบเทียบบริษัทแพคเกจ IC กับอุตสาหกรรมอื่น ๆ 

การปล่อยก๊าซของกลุ่มบริษัทแพคเกจ IC ที่ใหญ่ที่สุดในโลกนั้น ยังไม่ใกล้เคียงปริมาณการใช้พลังงานของโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ แฟ็บอย่าง TSMC และ GlobalFoundries รายงาน Scope 1 เป็นหลักล้านตัน CO2e และบางโรงงานปล่อย CO2 มากกว่าบริษัทมหาชนทั้งกลุ่มตามบทความตอนแรกของชุดนี้ 

อย่างไรก็ตาม ในภาพรวมของโลกธุรกิจ คาร์บอนฟุตปรินต์ของ ASE Technology และ PTI ยังใกล้เคียงกับ OEM รายใหญ่ ยกตัวอย่าง Acer บริษัทอิเล็กทรอนิกส์จากไต้หวันที่ผลิตแล็ปท็อป แท็บเล็ต และอุปกรณ์ไอทีรายรับประมาณ 8 พันล้านดอลลาร์ต่อปี ในปี 2023 OEM แห่งนี้รายงาน Scope 1 ที่ 2,705 CO2e และ Scope 2 ที่ 14,342 CO2e ซึ่งถือว่าต่ำกว่าบริษัท OSAT ที่กล่าวถึงก่อนหน้า ขณะที่ฝั่งผู้ผลิตอากาศยานอย่าง Boeing รายงาน Scope 1 ที่ 642,000 CO2e และ Scope 2 ที่ 779,000 CO2e 

กล่าวคือ แม้บริษัทแพคเกจ IC จะปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยตรง (GHG) น้อยกว่าอุตสาหกรรมการผลิตขนาดใหญ่ แต่การใช้ไฟฟ้าสูงทำให้ Scope 2 อยู่ในระดับเดียวกับกลุ่มที่ปล่อยก๊าซมากที่สุด ประเด็นสำคัญคือไม่ได้มีเฉพาะภาคการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้งานเข้มข้นเท่านั้นที่เพิ่ม Scope 3 ให้กับ OEM กระบวนการ OSAT ที่แฝงอยู่ในการผลิตชิปก็เป็นส่วนสำคัญของการปล่อยต้นน้ำด้วย 

ภูมิทัศน์ Scope 3 และผลกระทบของเซมิคอนดักเตอร์ที่มีต่อ Scope 3 จะยิ่งทวีความสำคัญต่อธุรกิจในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษ กฎระเบียบ ESG และข้อกำหนดด้านความยั่งยืนขยายตัวทั่วโลก และความคาดหวังของสาธารณะต่อการรายงานคาร์บอนก็เติบโตในทิศทางเดียวกัน รายงานล่าสุดของ MSCI Sustainability Institute พบว่าจนถึงเดือนพฤษภาคม 2024 บริษัทจดทะเบียนในตลาดหลักทรัพย์ 47% เปิดเผย Scope 3 แล้ว เพิ่มขึ้นกว่า 20% ในรอบสองปี 

อีกไม่นาน การจัดทำบัญชีและรายงาน Scope 3 จะกลายเป็นมาตรฐานของ OEM บริษัทที่ปฏิเสธแนวโน้มนี้หรือไม่เปิดเผยตัวเลขต่อสาธารณะจะกลายเป็นข้อยกเว้น เสี่ยงต่อการถูกประเมิน ESG เชิงลบจากบุคคลที่สามและการรับรู้ในทางลบจากสังคม การเข้าใจภาพรวมการปล่อยก๊าซตลอดห่วงโซ่มูลค่า—โดยเฉพาะบทบาทสำคัญของเซมิคอนดักเตอร์—เป็นหัวใจของการเตรียมพร้อมสู่ภาระหน้าที่ ESG ที่กำลังเติบโต 

เทคโนโลยีล่าสุดช่วยขยายมุมมองด้านความยั่งยืนและผลกระทบสิ่งแวดล้อมขององค์กร

บริษัทที่ดำเนินธุรกิจในห่วงโซ่อุปทานชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และต้องการเข้าใจประสิทธิภาพด้าน ESG ของตนอย่างลึกซึ้ง จะพบฟังก์ชันที่มีค่าสำหรับองค์กรใน Z2Data แพลตฟอร์มบริหารความเสี่ยงห่วงโซ่อุปทาน (SCRM) แห่งนี้ โดยใช้ฐานข้อมูลเฉพาะและอัลกอริทึมที่เป็นกรรมสิทธิ์ ช่วยประมาณการปล่อย CO2 ให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์นับล้านรายการทั้งอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และ IP&E (interconnect, passive, electromechanical) ฐานข้อมูลสิ่งแวดล้อมขนาดมหาศาลนี้เป็นจุดเริ่มต้นสำคัญของการคำนวณ Scope 3 

Compliance Manager ของ Z2Data ยังให้การวิเคราะห์การปฏิบัติตามข้อกำหนดแบบครบถ้วนทั้งในระดับผลิตภัณฑ์ ชิ้นส่วน ซัพพลายเออร์โดยตรง และผู้ผลิตลำดับถัดไป สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Z2Data และแนวทางที่เครื่องมือของเราสนับสนุนความยั่งยืนของธุรกิจ การมองเห็นในห่วงโซ่อุปทาน และการบริหารความเสี่ยง เยี่ยมชมเว็บไซต์หรือขอเดโม