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2020年半导体晶圆代工厂布局策略
芯电易 | 2020-01-13 10:02:10    阅读:104   发布文章

资本支出是晶圆代工厂对半导体产业未来趋势看法与投入状况的重要指标,在2019年全球经济不稳定造成的晶圆代工产业衰退下,晶圆代工厂若要提高资本支出,需有明确强劲动能支撑。

(Source:拓墣产业研究院,2019.12)

先进制程竞赛推动资本支出竞争,三星投资计划引关注

台积电为扩展7纳米产线与开发5纳米及以下制程技术,于2019年资本支出增幅约40%;另外,在5纳米产能规划上优于预期以及对先进封装厂的投资,皆是希望能在先进制程发展,持续拉开与竞争对手的距离。

从台积电在2020年布局来看,3纳米试产线的建置、2纳米先进研发中心厂房的建置,以及新8英寸厂产线和扩增先进封装产能等,可预期台积电在2020年资本支出将维持一贯的高水准,甚至可望持续增加,对于下游供应链厂商的助益效果及在产品竞争力上的进步仍相当可期。

三星(Samsung)晶圆代工业务在2019年资本支出也较2018年高,用于扩产7纳米产能与更先进制程研发。此外,三星在2019年4月宣布将于2030年前投入1,160亿美元发展半导体业务,重点将用在逻辑IC设计方面。在不造成三星集团的经济负担下,增加投资对于技术开发与市场布局将有助益,也能为其与台积电的军备竞赛做准备。

三星的10年投资计划在短期可能对技术发展有助益,但若从长期来看,观察重点仍在三星如何在市场上扮演好两种角色。

在晶圆代工方面,需免除客户对三星LSI同为竞争对手的疑虑;在IDM方面,则需考量提升设计与制造能力,并选择正确的应用领域以获得更好利润。因此,若同时要能对应两种商业模式且皆要获得好的结果,增加投资或许只能说是必要的第一步。

成熟制程厂商资本支出弹性调整,中国大陆厂商扩产计划最积极

相较于发展更先进制程所需增加的资本支出,在以成熟制程为主的厂商,则视市场需求变化弹性调整。

格芯(GlobalFoundries)与联电在先进制程开发暂缓脚步,没有较大的扩产计划,2019年资本支出预估持平或减少。联电受惠成熟制程,预估2020年接单状况良好,以目前市场关注的CMOS与OLED驱动IC来看,皆有好消息传出,2020年较有机会提高资本支出。

而格芯在2020年将交割出售给ON Semiconductor与世界先进的厂房,届时在产能分配上可能做出调整,较不易有扩产可能,因此预估2020年资本支出可能持平或小幅衰退。

相较之下,中国大陆晶圆代工厂商扩产计划则较为明确,展望2020年,中芯国际预计增加8英寸晶圆月产能25K,12英寸晶圆月产能30K;华虹半导体则计划补足12英寸晶圆规划的总产能,加上两家厂商皆有发展先进制程规划,未来资本支出还可望持续提升。

另一方面,在芯片自制的政策推动下,中国大陆不少晶圆代工厂2020年扩产计划仍相当积极,尤其在5G和车用等产业推升下,成熟制程也逐渐出现产能吃紧状况,加上市场普遍对2020年需求预估抱持正面态度,更加添晶圆代工厂商提高资本支出的信心。

值得注意的是,美中贸易摩擦虽释出正面讯息,仍不减中国大陆市场去美化趋势,无论是晶圆代工厂产能规划或上游硅晶圆到半导体设备厂商皆积极提升国产化供给占比。

加上2020年中国8英寸硅晶圆将逐步启动供应,虽从整体半导体市场来看可能出现供过于求状况,但对中国大陆境内市场来说是提升战力的一环,或将挹注中国大陆晶圆代工厂商额外的硅晶圆补给量以加速成熟制程布局。

车用半导体元件整体现衰退,厂商如何寻求新能量?

受到整体汽车销售数量衰退影响,大部份车用半导体元件产值表现呈现衰退,估计2019年车用半导体总值相较2018年衰退约1.3%,金额约为358亿美元。

虽然整体呈现衰退,但在部份元件则逆势上升,显示车用半导体的特殊应用受惠数量增加或较高单价而表现不俗,进而影响供应链厂商的布局规划,引入IC设计与晶圆代工厂商共同壮大车用半导体范围。
 
车用半导体元件成长表现分歧,感测类与特殊应用IC逆势上升

从车用半导体元件表现分析,大致上可分为车用类比IC、车用MCU、特殊应用IC、功率半导体与光电传感器元件等(此统计因为以专注车用半导体制造厂商为主,故暂不包含车用存储器)。

细分元件类别成长表现,统计至2019年10月,各类车用半导体元件销售总值与2018年同期比较,受汽车销售数量下滑影响,在传统车用电子如车用类比IC、车用MCU部份衰退幅度较大,各衰退约2%与14%;光电传感器元件与功率元件则受惠电动车与ADAS系统推动传感器芯片需求增加,成长幅度表现不俗,功率元件与光电感测元件总和约成长2%。

特殊应用IC大幅成长15%,成长动能主要来自车舱娱乐系统、数位仪表板与整合性系统创造的需求。
 
由此可知,传统车用电子元件在种类与需求量上的改变已成为市场关注焦点,即便汽车销售数字呈现衰退,在不同层级的元件应用上仍能有良好表现,是相关厂商切入供应链的机会点。

先进制程助益晶圆代工厂商在车用芯片制造占比或将持续提升

在车用芯片制造上,以过去IDM厂商为主,逐渐转型加入晶圆代工与IC设计厂商,主要由于车用电子快速进步的推动,市场对于终端应用的延展性抱持高度期待,例如ADAS、自驾车、车联网与智慧座舱系统等。

在高规格芯片需求下,传统IDM厂商在制程技术上难以如晶圆代工厂大量投入制造研发资本,因此选择投片在晶圆代工厂,用以分摊制造成本与利用更先进的制程技术。

另一方面,IC设计厂商看好车用芯片供应链转型的契机,积极切入高阶芯片设计,例如NVIDIA与Intel是目前非传统车用芯片厂商切入车用市场渗透率较高的厂商,从两家厂商的财报分析,季度车用营收持续维持正成长表现,占比虽不高但后势可期,巩固晶圆代工厂商在车应用产品的布局。
 
晶圆代工厂商在先进制程与成熟制程的车用产品规划相当完整,提供IDM与IC设计厂商所需的制造技术与产能,除了成熟制成的产品如车用嵌入式存储器、各式驱动IC、传感器与电源管理IC外,在车用处理器方面,迈向28nm以下制程节点的需求,大大助益相关晶圆代工厂商在车用芯片制造的重要性,例如台积电、Samsung、GlobalFoundries等厂商提供的先进制程与SOI芯片制造技术,不仅吸引IDM厂商合作投片,例如NVIDIA、Qualcomm与联发科等一线IC设计厂商也相继在晶圆厂投片发展车用处理器产品,瞄准未来在5G技术日渐成熟下,对大量数据资料处理的高端芯片需求。

由此可知,即便目前晶圆代工厂的车用营收受限汽车销售数量不及其他消费性产品而呈现小规模营收占比,但在包括自驾车、车联网与5G相关技术的相互配合下,更能提供晶圆代工厂商在未来车用产品的发展机会,创造出稳定的高端车用芯片需求,可望提升晶圆代工厂商在车用半导体制造的渗透率。


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