תעשיית השבבים בישראל

תעשיית השבבים בישראל כוללת מרכזי פיתוח שבבים של חברות ישראליות ותאגידים רב-לאומיים, מפעלי ייצור שבבים ומפעלים המייצרים ציוד לתעשיית השבבים. זהו ענף חשוב בתעשייה בישראל, המעסיק עשרות אלפי עובדים, ותורם תרומה ניכרת לייצוא מישראל.

בנוסף לחברות ותיקות בתחום זה פועלות בו בישראל חברות הזנק רבות. מחקר שנערך בשנת 2020 העלה שישראל היא שנייה בעולם (לאחר ארצות הברית) במספר חברות ההזנק בתעשיית השבבים הפועלות בה.

מרכזי פיתוח וייצור

אינטל

ראשיתה של תעשיית השבבים בישראל בשנת 1974, עם פתיחתו בחיפה, ביוזמתו של דב פרוהמן, של מרכז פיתוח של חברת אינטל האמריקאית, מרכז הפיתוח הראשון של החברה מחוץ לתחומי ארצות הברית.

בסוף שנות ה-70 החליטה החברה לבחון אפשרות של הקמת מפעל למוליכים למחצה בירושלים על ידי צוות בהנהגתו של פרוהמן. רשות ההשקעות וממשלת ישראל הציעו לחברה חבילת תמריצי השקעות שהייתה מקובלת באותו זמן באזור ירושלים. בנוסף קיבלה החברה מימון להכשרת עובדים ישראליים במפעלי החברה בארצות הברית. בשנת 1980 החלה הקמת המפעל בפארק המדע הר חוצבים בירושלים, בהשקעה של 50 מיליון דולר. המפעל בירושלים (Fab 8), היה הראשון לייצר פרוסת סיליקון עבור אינטל מחוץ לארצות הברית. המפעל נסגר בשנת 2008 בשל התיישנותו, אולם לאחר הקצבת מענקים מממשלת ישראל, נפתח בשנית בשנת 2009, כמפעל לקדם-זיווד שבבים (Die-Prep). באפריל 2016 הודיעה החברה על סגירת המפעל עד סוף השנה.

בשנת 1998 הוקם גם מרכז פיתוח בהר חוצבים, עם 80 עובדים, על בסיס מרכז הפיתוח של חברת DEC שנרכש על ידי אינטל. במשך השנים התרחב המרכז לכ-1,200 עובדים.

בין השנים 1996 ל-1999 הקימה אינטל מפעל בפארק התעשייה קריית גת, בשם Fab 18. בשנת 2006 באותו מתחם בקריית גת פתחה החברה מפעל נוסף בשם FAB 28 שהוא מפעלה העיקרי בישראל עד היום. לאחר הקמת FAB 28, אינטל ישראל מכרה את FAB 18 הישן לחברת נומוניקס. לימים חברת נומוניקס נמכרה לחברת מייקרון טכנולוגיה, יצרנית שבבים אמריקאית. בשנת 2013 חברת מייקרון העבירה את FAB 18 חזרה לרשותה של אינטל ישראל והאחרונה חידשה אותו וצירפה אותו לתוך חלק ממפעל FAB 28 הנוכחי.

באוקטובר 1999 רכשה אינטל את יצרנית השבבים הישראלית DSPC תמורת 1.6 מיליארד דולרים במזומן. זה היה הסכום הגדול ביותר ששולם במזומן תמורת חברה ישראלית, עד אז. DSPC הוקמה בשנת 1987 על ידי היזם דוידי גילה ועסקה בפיתוח שבבים דיגיטליים לטלפונים סלולריים. בשנת 2006 מכרה את DSPC, בפחות מ-600 מיליון דולר, לחברת מארוול טכנולוגיות.

בשנת 2020 העסיקה החברה בישראל כ-14,000 עובדים.

אינטל רכשה חברות ישראליות אחדות בתחומי החומרה והתוכנה. שתי רכישות בולטות:
במרץ 2017 נרכשה חברת מובילאיי הישראלית העוסקת בתחום רכב אוטונומי, תמורת סכום של 15.3 מיליארד דולר.
 בדצמבר 2019 נרכשה חברת הבאנה לאבס, העוסקת בפיתוח מעבדים ליישומי בינה מלאכותית, תמורת שני מיליארד דולר.

טאואר סמיקונדקטור

חברת טאואר סמיקונדקטור החלה את דרכה כמפעל ייצור במגדל העמק של חברת "נשיונל סמיקונדקטור"  האמריקאית, שעסק בהכנת מוליכים למחצה. תחילת דרכה של נשיונל בישראל הייתה בשנת 1978 כאשר צבי סוחה יזם והקים מרכז למחקר ופיתוח בשם National Semiconductor Israel - NSCI בהרצליה. ד"ר גיורא ירון פעל מתוך חברת נשיונל סמיקונדקטור לקידום הקמתו של מפעל שבבים בישראל, כשהחל לעבוד כפיזיקאי במשרד הראשי של החברה בסנטה קלרה ב־1979, ושכנע את הנהלת החברה להשקיע בישראל. בשנת 1984 הונחה אבן הפינה למפעל היצור. רשות ההשקעות סייעה לחברה בבחירת המיקום של המפעל במגדל העמק ובהשגת התמריצים להשקעות שהיו מקובלים באותה תקופה כולל קבלת תמיכה בהכשרת עובדים ישראלים למפעל החדש במגדל העמק במפעלי החברה בארצות הברית. ראש עיריית מגדל העמק, שאול עמור, הצליח לשנות את מעמד העיר מאזור פיתוח ב' לאזור פיתוח א', כדי לאפשר לנשיונל סמיקונדקטור לזכות במרב ההטבות הניתנות במסגרת החוק לעידוד השקעות הון. בניית המפעל הושלמה בשנת 1985.

בשנת 1993, על רקע משבר עולמי בתעשיית המעגלים המשולבים, החליטה נשיונל סמיקונדקטור לסגור את המפעל במגדל העמק, אך הסגירה נמנעה לאחר ש"החברה לישראל" רכשה אותו תמורת 250 מיליון דולר והקימה אותו כחברה עצמאית בשם טאואר סמיקונדקטור. בשנים 1994–1995 ביצעה טאואר שתי הנפקות בנאסד"ק, והפכה לחברה ציבורית, בהמשך החלו מניות החברה להיסחר בבורסה לניירות ערך בתל אביב. החברה גם הקימה מרכז מחקר ופיתוח בנתניה.אחד המוצרים הראשונים שיצרה החברה היה שבב זיכרון מסוג EPROM שפיתח בועז איתן בחברת הסטארט אפ WaferScale.

בשנת 2001 החלה הקמתו של מתקן ייצור חדש, "פאב 2", המייצר מעגלים משולבים על גבי פרוסות סיליקון בקוטר של 8 אינץ' (200 מ"מ), בטכנולוגיות 0.18-0.13 מיקרון, בהשקעה כוללת של 1.1 מיליארד דולר. ההשקעה הגיעה מ"החברה לישראל", ממענק ממשלתי של 250 מיליון דולר ומאשראי מבנק לאומי ומבנק הפועלים בסך 550 מיליון דולר. בניית המתקן הושלמה בשנת 2003.

ההשקעות הגדולות בהקמת "פאב 2", ובהמשך המשבר הכלכלי ב-2008, הביאו לכך שהחברה צברה הפסדים גדולים ודרשה גיוס הון נוסף (לרבות ויתור על החזר ההלוואות מצד הבנקים לאומי והפועלים, והפיכתן לניירות ערך המירים למניות). בהובלת המנכ"ל שהובא מארצות הברית, ראסל אלוונגר ב-2005, החברה התאוששה ובשנת 2010 החלה ליהנות מתזרים מזומנים חיובי, תוך שהכנסותיה עברו לראשונה את רף חצי מיליארד הדולר. בשנת 2016 הודיעה החברה על פריעת כל חובותיה לבנקים בישראל לאחר שגייסה 100 מיליון דולר באיגרות חוב ארוכות טווח לצורך זה.

בשנת 2008 רכשה טאואר את חברת ג'אז האמריקאית, ומיזגה את פעילות החברות לכדי חברה אחת בשם "טאואר-ג'אז". בשנת 2020 שינתה החברה את שמה לשם הנוכחי, טאואר סמיקונדקטור.

בשנת 2022 נרכשה טאואר על ידי אינטל לפי שווי חברה של 5.8 מיליארד דולר.

מרכזי פיתוח 
בנוסף לשתי החברות שהוזכרו לעיל, המקיימות בישראל פעילות של פיתוח שבבים יחד עם פעילות של ייצור שבבים, פועלות בישראל חברות רבות העוסקות רק בפיתוח של שבבים (פאבלס) ובמכירתם, ומוסרות את הייצור למיקור חוץ.

מלאנוקס טכנולוגיות

מלאנוקס טכנולוגיות הוקמה במרץ 1999 על ידי איל וולדמן, שי כהן, מיכאל כגן ועוד.

החברה החלה את דרכה כספקית של שבבי תקשורת בתקן InfiniBand שנועד להאיץ את תעבורת הנתונים בין שרתים ומערכות אחסון לשוק מרכזי נתונים ומחשוב הענן. הארכיטקטורה אמורה לגרום לשיפור משמעותי בביצועים, באמינות ובשימוש של שרתי המחשבים.

בנובמבר 2010 רכשה מלאנוקס את חברת וולטייר (Voltaire) מרעננה תמורת 218 מיליון דולרים במזומן. וולטייר סיפקה פתרונות תשתית תקשורת ורשתות מחשבים למרכזי נתונים. המיזוג של מלאנוקס ווולטייר יצר ספקית מובילה של פתרונות קישוריות.

ב-30 בספטמבר 2015 פורסם שמלאנוקס רוכשת את חברת השבבים הישראלית איזיצ'יפ, השוכנת אף היא ביוקנעם.

ב-11 במרץ 2019 הושג הסכם על רכישת החברה על ידי ענקית המחשוב האמריקאית Nvidia, בסכום של 6.9 מיליארד דולר, והרכישה הושלמה באפריל 2020.

מובילאיי

מובילאיי הוקמה בשנת 1999 על ידי פרופ' אמנון שעשוע, המשמש בתפקיד יושב הראש ומנכ"ל, וזיו אבירם, שכיהן כמנכ"ל וכנשיא עד לשנת 2017. מרכז הפיתוח של החברה שוכן בהר חוצבים שבירושלים. החברה פיתחה מערכת להתרעה מפני סכנות בנהיגה, הכוללת שבב חכם (™EyeQ) מוגן בפטנט ומותקן במצלמה המורכבת על השמשה הקדמית של הרכב, וכן צג קטן המורכב על לוח המחוונים. בשנת 2010 פותח השבב ™Mobileye EyeQ, שבב מדור שני המכיל 11 ליבות הפועלות במקביל. נכון לשנת 2021 הטכנולוגיה של מובילאיי נמצאת בכ-65 מיליון כלי רכב בעולם. החברה ממשיכה בפיתוח מכונית אוטונומית ללא נהג.

במרץ 2017 נמכרה מובילאיי לאינטל תמורת 15.3 מיליארד דולר.

הבאנה לאבס

חברת "הבאנה לאבס" הוקמה בשנת 2016 על ידי אביגדור וילנץ, יו"ר דירקטוריון החברה והמשקיע הראשון בה, דוד דהן, מנכ"ל החברה, ורן חלוץ.

החברה פיתחה שני מעבדים ליישומי בינה מלאכותית:
 גויה - מעבד הסקה שהוכרז בספטמבר 2018 ולו יכולת ניתוח וזיהוי של 15,000 תמונות בשנייה, והוא משמש ביישומי בינה מלאכותית נוספים כגון תרגום מכונה. כלי פיתוח התוכנה שנלווה למעבד מתממשק עם סביבות הבינה המלאכותית TensorFlow ו-ONNX .
 גאודי - מעבד למידה עמוקה שהוכרז ביוני 2019.

בדצמבר 2019 נמכרה החברה לאינטל תמורת שני מיליארד דולר.

ולנס סמיקונדקטור

חברת "ולנס סמיקונדקטור" הוקמה בשנת 2006, ועוסקת בפיתוח שבבים לתעשיות האודיו-וידאו והרכב, לתקשורת מהירה בתוך הרכב.

בספטמבר 2021 התמזגה החברה עם חברת ספאק, והחלה להיסחר בבורסה לניירות ערך בניו יורק, בשווי שוק של 1.1 מיליארד דולר.

היילו טכנולוגיות

היילו טכנולוגיות נוסדה בפברואר 2017 ועוסקת בפיתוח שבבים ליישומי בינה מלאכותית במכשירי קצה, כגון מצלמות חכמות, כלי רכב, רחפנים ורובוטים. שבב ראשון של החברה שעבר לייצור סדרתי קרוי Hailo-8.

מארוול ישראל

בשנת 1993 הקים אביגדור וילנץ את חברת גלילאו טכנולוגיות, העוסקת בפיתוח רכיבי VLSI. באוקטובר 2000 הוביל את מכירתה לחברת מארוול טכנולוגיות האמריקאית תמורת 2.7 מיליארד דולר. בשנת 2006 רכשה מארוול את חטיבת הסלולר של אינטל (לשעבר חברת DSPC), בפחות מ-600 מיליון דולר. רכישה אלה ורכישות נוספות הפכו את מארוול ישראל לאחת החברות הגדולות בארץ לפיתוח שבבים ללא ייצור (Fabless). למארוול ישראל שני מרכזי פיתוח: ביקנעם ובפתח תקווה.

המרכז הישראלי עוסק בפיתוח השבבים לתחום הנטוורקינג – מנוע הצמיחה המרכזי של מארוול, שרובו מפותח בארץ, מערכות מיתוג (Switching) למרכזי הנתונים של ארגונים ולחוות ענן של ספקים. כמו כן, מפותחות בו מערכות מוכללות (SoC - System on Chip) למגוון יישומים.
המרכז בארץ לוקח חלק בפיתוח טכנולוגיות הליבה ובפיתוחים העתידיים של החברה, ביניהם מתגים מתקדמים, המיועדים לשוק שירותי התקשורת העולמי: חברות קטנות (SMB), חברות גדולות (Enterprise), ספקי תקשורת (Operators) ומרכזי אחסון ועיבוד נתונים (Data Centers). כמו כן, מעבדים מובנים (Embedded Processor), המשולבים בתוך תשתיות התקשורת ואחסון נתונים (Storage) ומתאפיינים בביצועים חזקים לניהול מידע של טרה-ביטים רבים. הרכיבים מיועדים למוצרים כמו "בית חכם", "האינטרנט של הדברים" (IoT), נתבי גישה ביתיים לאחסון נתונים (NAS), שרתי מרכזי נתונים (Data-Centers Servers) ועוד. המוצרים מבוססים על טכנולוגיית ARM.

מרכזי פיתוח נוספים של חברות רב-לאומיות
חברות רב-לאומיות אחדות בתעשיית השבבים מחזיקות בישראל מרכזי פיתוח, כחלק ממכלול פעילות הפיתוח שלהן. עם חברות אלה נמנות:

 חברת צורן קורפוריישן נוסדה בארצות הברית בשנת 1981 על ידי ד"ר לוי גרצברג היא הקימה בישראל מרכז פיתוח בשם צורן מיקרואלקטרוניקה שעסק בפיתוח שבבים לתחום המולטימדיה.
 חברת קוואלקום האמריקאית פתחה בשנת 1993 מרכז פיתוח בחיפה. בהמשך רכשה מספר חברות ישראליות, בהן חברת Wilocity.
 חברת סיסקו מערכות האמריקאית פעילה בישראל מאז שנת 1997, עם פתיחת מרכז הפיתוח בנתניה. מאז רכשה סיסקו בישראל יותר מעשר חברות, בהן חברת "ליבה סמיקונדקטור" שנרכשה בפברואר 2016 ועוסקת בפיתוח שבבים לתשתיות תקשורת.
 חברת ברודקום האמריקאית פעילה בישראל מאז שנת 2000, ובמהלך השנים רכשה יותר מעשר חברות ישראליות.
 בדצמבר 2011 רכשה אפל את חברת "אנוביט" הישראלית, שעסקה בפיתוח שבבים, תמורת כ-390 מיליון דולר. בשנת 2012 הכריזה חברת אפל העולמית בהובלתו של ג'וני סרוג'י על הקמתו של מרכז הפיתוח הראשון שלה שמחוץ לגבולות ארצות הברית, בישראל.
 חברת Arm  הבריטית, מפתחת ארכיטקטורת ARM, מפעילה מרכז פיתוח ברעננה, ובנוסף מפעילה בישראל תוכנית Arm Flexible Access for Startups, לתמיכה בסטארטאפים בתחום השבבים.
 חברת מיקרוסופט רכשה בשנת 2015 חלק מהפעילות של חברת N-Trig הישראלית. עובדי הפעילות הנרכשת שולבו במיקרוסופט ישראל מחקר ופיתוח בהרצליה, ועוסקים בפיתוח שבבים לטאבלטי Surface של מיקרוסופט. באפריל 2021 החלה מיקרוסופט בהקמת מרכז פיתוח שבבים בחיפה, שיפתח מעבדים לשרתים של שירותי הענן Microsoft Azure.
 חברת אמזון רכשה בשנת 2015 את חברת מעבדות אנאפורנה  מיוקנעם עילית, שהוקמה בשנת 2011 ומפתחת שבבים ומערכת מחשוב מבוססת הנדסת רשת ואחסון. החברה מפתחת מעבדים לשירותי הענן של אמזון, Amazon Web Services.

חברות הזנק
בתחום פיתוח השבבים פועלות גם חברות הזנק אחדות, בהן נקסט סיליקון, המפתחת שבבים למחשבי-על, אקסייט לאבס, המפתחת שבבי קישוריות לחוות שרתים, פליאופס, המפתחת שבבים לגישה למערכי אחסון, ולייטביטס לאבס, המפתחת חומרה ותוכנה לגישה למערכי אחסון.

ציוד לתעשיית השבבים

קמטק

קמטק נוסדה בשנת 1987 במגדל העמק. החברה מפתחת מערכות בדיקה ומדידה אוטומטיות, המשמשות לייעול תהליכי הייצור והגברת התפוקה אצל יצרנים בתעשיית המוליכים למחצה, בהם שוק המארזים המתקדמים (Advanced Packaging), זיכרונות, CMOS Image Sensors, MEMES, ו-RF. קמטק מספקת פתרונות ייעודיים ונתונים קריטיים לשיפור התפוקה, המאפשרים ללקוחות לשפר ולהוזיל את תהליכי הייצור שלהם.

נובה

חברת "נובה" הוקמה במאי 1993 ברחובות על ידי גיורא דישון ומשה פינרוב. החברה עוסקת בפיתוח וייצור מערכות מדידה המותקנות במערכי השליטה והבקרה של תהליך היצור בתעשיית המוליכים למחצה.

אפלייד מטיריאלס

חברת "אפלייד מטיריאלס" האמריקאית מספקת מוצרים בתחום הציוד, התוכנה והשירות עבור יצרני שבבים], מוליכים למחצה, צגים שטוחים ותאים סולריים פוטו-וולטאים. החטיבה הפועלת בישראל נקראת PDC (קיצור של Process Diagnostics and Control), והיא הוקמה כתוצאה ממיזוג של שתי חברות ישראליות, שנרכשו בשנת 1996 על ידי אפלייד מטיריאלס העולמית, "אורבוט מיכשור" ו"אופל טכנולוגיות".

משנת 1999 החטיבה הישראלית שוכנת בפארק המדע ברחובות. החטיבה משויכת לקבוצת ה-IPC) Imaging and Process Control) של אפלייד מטיריאלס ועוסקת בפיתוח, בייצור ובהטמעה של מכונות ומוצרי בקרת איכות לתהליכי ייצור שבבים בסביבת חדר נקי. החטיבה מתמחה בייצור מכונות לבדיקת שבבים מתקדמים תוך כדי הייצור שלהם. בין התהליכים השונים, השבבים נכנסים למכונות שבעזרת לייזרים שונים, אופטיקה מורכבת או מיקרוסקופ אלקטרונים, מסווגות בעיות, אם יש, בתהליך הייצור. תהליך זה חוסך ליצרני השבבים, שהם לקוחות החברה, כסף רב.

KLA

חברת KLA (בעבר KLA-Tencor) האמריקאית, העוסקת בפיתוח וייצור של כלים למדידה ובקרה של ייצור שבבים, הקימה ב-1986 מרכז פיתוח וייצור במגדל העמק. במרץ 2018 רכשה את חברת אורבוטק הישראלית, תמורת 3.4 מיליארד דולר.

הגנה משפטית 
בהתאם להסכם הטריפס, שעליו חתמה ישראל, בשנת 1999 נחקק בישראל חוק להגנת מעגלים משולבים שבו ניתנת הגנה על הקניין הרוחני שבמעגלים משולבים. החוק אוסר על העתקה של טופוגרפיה תלת-ממדית של מעגל משולב, ובלבד שמדובר בטופוגרפיה מקורית, ללא הסכמת בעליה. זכות בלעדית זו קיימת למשך עשר שנים מיום תחילת ההפצה המסחרית של מעגלים הכוללים את הטופוגרפיה, או אם הטופוגרפיה נוצרה חמש שנים ויותר לפני ההפצה המסחרית, למשך חמש עשרה שנה מיום יצירתה.

משאבי אנוש
כוח האדם העיקרי לתעשיית השבבים מגיע מהאוניברסיטאות ומהמכללות (בעיקר מהחוגים להנדסת חשמל, מתמטיקה, מדעי המחשב) מהיחידות הטכנולוגיות של צה"ל (ממר"ם, יחידה 8200, יחידה 81, מצו"ב, מצפ"ן ועוד).

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

שבבים