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【制造/封测】晶圆代工产能紧张,何时才能缓解?

来源:中国电子报    原作者:陈炳欣    

5G的商用与新冠肺炎疫情加快了社会数字化转型进程,进而推动了市场对芯片产品的需求持续增长,导致近段时间晶圆代工产能需求不降反升。台积电10纳米以下先进工艺被争抢,8英寸生产线的成熟特色工艺产能也出现了供给不足的情况。这是近期电源管理芯片、显示驱动芯片、MOSFET功率半导体等产品缺货的重要原因。根据市场分析机构预测,本轮晶圆产能告急的问题或将持续一段时间,有可能持续到明年上半年。

晶圆大厂产能满载,8英寸供应尤紧

2020年半导体市场并未如年初市调机构预测的那样出现大幅度衰退,反而呈现了小幅增长的态势,特别是晶圆代工厂商的业绩普遍向好。据报道,台积电今年前10个月的营收同比均有明显上涨,7纳米等先进工艺的产能被几大IC设计龙头瓜分,8英寸晶圆厂也处在满负荷运营状态。

在第三季度电话财报会议上,中芯国际联合CEO赵海军指出,公司第三季度各厂都满载运营。从产品类别来看,电源管理、射频信号处理、指纹识别以及图形图像处理相关的晶圆收入环比增长8%,同比增长22%。与此同时,微处理器和专用存储器相关的晶圆收入环比增长6%,同比增长26%。

在联咏等IC龙头大量投片行为的驱动下,联电公司旗下的8英寸生产线产能供不应求。联电于10月份正式调升报价,订单能见度已至明年第二季度。联电总经理王石指出,无线通信和电脑周边市场对芯片的需求稳定,整体业务前景保持稳健。客户未来新产品设计定案即将进入量产阶段,联电有望从5G、物联网、无线设备和电源管理应用领域增加的半导体需求中获益。

值得注意的是,本轮晶圆产能紧张现象呈现出了一个特点,那就是除少数大厂争抢台积电10纳米以下先进工艺产能之外,供应紧张的情况大多集中在成熟特色工艺平台方面,特别是8英寸的产能供应持续紧张。这种情况是从2019年第二季度就已经出现,持续到现在仍然没有得到缓解的迹象。

根据半导体专家莫大康的介绍,8英寸晶圆主要用于需要特征技术或差异化技术的产品,包括功率芯片、图像传感器芯片、指纹识别芯片、MCU、无线通信芯片等产品,涵盖消费电子、通信、计算、工业、汽车等多个领域。8英寸晶圆拥有特殊的晶圆工艺,且大部分固定资产的折旧已经完成,成本较低,因此对那些不追求高性能的芯片设计公司来说,具有较大吸引力。

部分芯片缺货情况或持续至明年上半年

本轮晶圆代工产能紧张也导致了半导体领域部分市场刮起一阵缺货风潮。截至目前,市场上显示驱动芯片、电源管理芯片、MOSFET等功率半导体产品都有缺货的情况出现。

在日前召开的2020世界显示产业大会上,北京集创北方科技股份有限公司董事长张晋芳就表示,显示面板用驱动IC产品出现了缺货情况。另有渠道商表示,现在市场上的MOSFET产品普遍缺货,这导致产品价格增长,上涨幅度在10%~20%之间。电源管理芯片厂商富满电子10月份发布的调价通知则称,由于晶圆价格大幅上涨,在原价基础上,厂商会将8205系列产品出货单价再上调0.05元。这些情况均反映了晶圆代工产能紧张导致的芯片产品缺货现象。

为什么晶圆产能不足的情况频频出现?有分析认为,5G的商用以及新冠肺炎疫情的爆发导致社会数字化转型进程加快,而这与晶圆产能有一定关系。随着5G基础设施建设加快,智能手机用芯片和基站的电源管理芯片需求均呈指数级增长,导致厂商大量下单囤货。此外,华为事件也对晶圆产能形成了一定挤压效应。晶圆厂为了给华为赶工囤货,不得不将其他厂商的产品延后生产。

市场预计,显示驱动芯片、电源管理芯片等产品的缺货情况,或将持续到2021年初。赵海军指出,从产业的格局和客户的需求来看,直至明年上半年,整个行业成熟工艺的产能将持续紧张。

代工需求持续提升,应重点关注成熟工艺

本轮晶圆产能紧张的现象也体现出,未来市场对以晶圆代工为代表的晶圆制造业需求将持续提升。TrendForce预计,2020年,全球晶圆代工业收入将同比增长23.8%,为十年来最高。在这种情况下,加强晶圆生产线的建设,特别是重视成熟特色工艺的发展,对中国半导体产业的发展非常重要。

对此,半导体专家莫大康指出,坚持“先进工艺与成熟工艺两条腿走路”的发展策略,将使国内半导体行业的发展道路走得更加稳健。从市场层面观察,随着物联网市场的兴起,特色工艺的重要性正日渐凸显。物联网市场是半导体行业内的杀手级应用,不需要依赖先进工艺制程,因此它的产品设计和制程模式,在成熟工艺制程的驱动下,与中国企业的适配度非常高。

此外,抓住市场景气上行这一机遇,将半导体制造业做强,也是重要的发展途径。目前,国内以集成电路制造为主业的晶圆代工厂,除中芯国际和华虹集团之外,还有武汉新芯、粤芯半导体、芯恩半导体等公司。

在发展策略方面,中国半导体行业协分副理事长于燮康指出,我国集成电路产业进入快速成长期,迎来了前所未有的半导体产业机会。产业政策应从顶层设计到具体推动环节提供支持。莫大康也指出,对已掌握的技术要做到稳扎稳打,精益求精。还要拥抱成熟、特色工艺市场,并取得相应突破。此外,也要结合自身状况,借鉴国外先进的管理经验。

封面图片来源:拍信网