晶圆代工产能为何持续紧缺?

对于晶圆代工产能持续紧缺的现象,早有众多大佬透露过原因。

此前联发科董事长蔡明介昨日在接受采访时也表示:“整个产能供不应求,跟过去几年大家的投资不够有关,成熟制程的投资不足,先进制程投资金额又大,且没有太多公司可以投资,这些都有关系。”

力积电董事长黄崇仁就曾表示,由于需求成长率大于产能成长率,且包括5G及AI等应用带动更多需求,使得晶圆代工市场出现了产能紧缺,而新建晶圆厂成本高昂,并且从兴建到量产至少需要三年,因此新建产能的“远水”难救“近火”。

据不完全解析,总结后的原因如下:

第一,在2020年年初新冠疫情的影响下,远程教育、远程办公等新型生活模式兴起,导致消费性电子设备销量大增,电脑、手机、平板所需的晶圆订单也随之攀升。

第二,随着5G和AIoT的普及,5G智能手机和物联网产品产量飙升,因此电源管理IC以及其他芯片需求均大幅提升,也因此拉升了相关的晶圆订单量。

第三,2020年上半年,汽车电子也由于新冠疫情和中美贸易战的影响而处于发展疲弱中,因此许多订单都被积压到了下半年集中爆发,这也导致了晶圆代工产能的供不应求。

第四,2020年初期很多地区的物流在疫情影响下阻断,OEM上半年无法正常备货,另外各类远程办公、教育以及数据中心扩容造成各类终端市场的需求猛增,所以到下半年,市场的需求在晶圆代工厂这个环节被放大,而缺货的情形进一步引起了市场恐慌,让大家激进囤货,采购数量倍增。

第五,是由地域政治和与之引起的产业链移动所造成的。数字芯片厂商大多都在晶圆代工厂生产,即便供应链发生平移对全球总产能需求来说不会有太大变化。但是对模拟厂商影响较大,因为传统模拟IDM大厂很多在美国。此前,由于模拟器件种类多、单价低等特点而决定了大部分OEM不轻易冒险更换供应商。但这次由于地域政治原因导致许多中国OEM选择转向亚洲的fabless,而fabless用的是foundry生产,这对代工厂产能需求上带来了较大影响。

以上原因叠加在一起,才导致当前晶圆产能缺的离谱。

扩产真的能解燃眉之急?

为了解决当前的产能不足问题,各大晶圆代工厂都想尽办法进行扩产。

其中,联电已经将扩充台南12英寸厂28/22nm产能纳入新的计划中,台积电南京工厂已经将12英寸晶圆的月产能由1．5万片增加为2万片,中芯国际也表示会上调8英寸晶圆产能3万片/月和12英寸晶圆产能2万片/月。

除了上述企业之外,还有许多晶圆代工厂正在扩产,不过当前能够增加的产能能否弥补庞大的市场空缺?在笔者看来,还存在三大问题。

首先是设备问题。目前,因为大批厂商急于扩产,导致晶圆产线所需半导体设备供不应求。尤其是8英寸产线,由于当下上游半导体设备厂商都在往12英寸产线转型,导致许多8英寸产线设备生产数量骤降,甚至停产。而且二手8英寸产线设备价格也愈加昂贵。

其次是资金和时间问题。如果想大批扩充产能,只能从新建晶圆厂入手,但是这需要投入大笔资金。而且按照正常情况来说,从开始建厂到实现量产,至少要三年时间,远水难救近火。

最后是风险问题。无论是扩充产线还是新建工厂,除去上文中提到的设备稀缺和涨价带来的风险之外,更需要考虑的是市场风险。尽管目前因为晶圆稀缺而导致价格不断提高,但是等到产线或者新厂建成后,市场需求是否还会如此强劲?如果到时候产能爆满,供大于求,那么现在大批扩产的厂商将亏得血本无归。

编者寄语:

全球半导体行业当前正处于最难的关口,据业内人士表示,上游晶圆厂产能不足的情况至少要到明年中旬才能逐渐缓解,但是随之而来的产业链整体涨价并不会停下脚步。

不过,整体涨价倒是给国产替代提供了一线生机。当供应链供给无法跟随芯片需求时,终端厂商往往会给自身拓宽供应链渠道,继续寻找符合条件的供应厂商。而当前又正值国内半导体企业飞速发展的时代,中芯国际等国内企业的产品也正在缩小与国际主流大厂的差距。随着进口半导体产品的不断涨价,或许可以给国内厂商更多的接单机会。