近期晶圓代工產能(特別是8吋產能)緊缺問題已經引發了整個半導體產業的普遍關注,因為其已經引發了下遊眾多的相關晶片的缺貨、漲價問題,比如電源管理IC、面板驅動IC、CMOS圖像傳感器、部分功率器件及MCU缺貨和漲價問題都非常嚴重,甚至部分車廠因缺「芯」而遭遇了停產危機,足見事態之嚴重。
產能擴充的無奈
然而,隨著時間的推移和應用需求的爆發,特別是CIS傳感器在2019年的爆發,對8吋晶圓代工的產能需求量有了一個跳躍式地提升,使得各大廠商產能的擴充速度遠低於市場需求的增長速度。另外,受到歷史發展和各種客觀因素的影響和限制,這種產能擴充的步伐也呈現出一種心有餘而力不足的狀態。原因主要有以下這些。
首先,是模擬晶片應用需求強勁,特別是隨著物聯網、5G及新能源汽車的逐步落地,對功率器件(以IGBT和MOSFET為主)、CIS傳感器、OLED面板驅動IC,以及TWS耳機藍牙晶片的需求相當強勁,給了8吋晶圓更多的商業機遇。
其次,8吋晶圓代工產能與交期一直都比較緊張。主要晶圓代工廠的8吋線產能普遍緊張。而且,大部分模擬、分立器件市場由IDM大廠把持,如英飛凌、德州儀器(TI)等,但因產能有限,這些IDM通常會將訂單外包給Foundry廠代工,同時,在從6吋轉向8吋過程中,部分IDM的主要產能專注於12吋線,沒有額外增添8吋線,這樣就不得不將8吋產品外包。因此,大部分IDM擴產幅度比需求增長幅度低,外包的比例會越來越高,這樣就加劇了代工廠訂單供不應求的局面。
再有,相關設備供給不足、8吋矽片產量受限等,也都是形成整體市場產能吃緊的原因。
晶圓代工吃緊影響手機產業鏈出貨
在電子行業旺季來臨,需求即將快速增長之時,不少晶片、元器件等出現供應不足的情況。目前上遊晶圓廠臺積電、聯電、世界等晶圓代工廠第四季的訂單全部飽滿,2021年上半年先進位程及成熟製程產能也已被預訂一空。據悉,產能供需缺口可能延續至明年年中。
在諸多因素疊加下,中國國產手機廠商中,已開始出現受元器件短缺而導致其旗艦機型出貨困難的情況,甚至連行業領頭羊蘋果也受波及。據了解,在疫情影響下,無論計算機、平板或手機等品類,整體電子消費品供不應求,尤其還有遠程工作及遠程學習趨勢,導致渠道商踴躍進貨,這也給手機廠商帶來了直接影響,廠商普遍存在供不應求現象。
而隨著產能供不應求的缺口不斷擴大,市場上很多元器件都已漲價。繼驅動IC、電源管理晶片、MOSFET之後,近日,MCU也成為漲價的半導體關鍵零組件。目前,瑞薩交期已拉長至4個月以上,而盛群、凌通、松翰、閎康、新唐等五大MCU廠近期同步調升報價,部分品項幅度超過一成。
這些元器件漲價的背後,與8吋晶圓代工緊張息息相關,雖然8吋晶圓的代工已較為成熟,但目前晶圓擴建項目主要集中在12吋廠商,因此8吋晶圓廠總產能相對穩定。而在需求端,受益下遊消費電子、家電及新能源車產業的回暖,需求量較大。更嚴峻的是,除晶圓代工產能一路吃緊外,近期市場又傳出後端封測產能也面臨卡關。
MOSFET又陷入缺貨潮
據了解,凡是在擁有電流電壓以及相位轉換的電路系統中,都會用到功率器件。而MOSFET由於開關速度快、易於驅動、損耗低等優勢,已成為最主流的功率器件之一,廣泛應用於消費電子、汽車電子、工業電子以及新能源汽車/充電樁、智能裝備製造、物聯網、光伏新能源等領域。
業內人士表示,實際上MOSFET、IGBT等新型功率產品產能緊張始於16年年底,體現的特徵就是矽片材料供應不足,但是去年一季度還是有所緩解,甚至於平衡了,三四季表現的緊張只是尾聲。年前疫情大爆發導致年後產能多種原因釋放不出來,而去年三四季度(MOSFET廠商)庫存量基本消化了,所以MOSFET產能緊張與上次是有一定的關聯性。
目前國內的功率半導體設計廠商主要在華虹宏力、方正微電子、華潤上華、中芯紹興、上海先進等廠商做晶圓代工,但國內晶圓代工產能遠不能滿足市場需求。因此,國內廠商只能不斷拓展韓國、臺灣等地區的晶片代工供應渠道,部分廠商選擇在臺灣茂矽、和艦、韓國東部高科等廠商進行晶圓代工。
上遊晶圓代工產能吃緊,MOSFET行業就不可避免的出現缺貨。
據某國內MOSFET廠商人員稱,MOSFET行業從今年年初開始出現缺貨,公司庫存也基本消化完了,之前都是出現貨,現在部分型號的MOSFET需要預定,貨期在一個月左右,部分客戶開始到處找貨。
除晶圓代工產能緊缺外,目前封裝廠的產能同樣飽滿,如何拿到封裝廠近期的產能也讓國內MOSFET晶片設計廠商發愁。
值得注意的是,儘管英飛凌、安森美等國際大廠都是採用IDM模式,但進口MOSFET產品供應情況同樣不容樂觀。目前英飛凌、安森美、安世等供應商的低壓MOSFET產品價格穩定,高壓MOSFET產品價格有調整趨勢,供貨周期普遍維持在15-30周之間,且交期也有延長趨勢,而MOSFET的正常的供貨周期一般在8周左右。
2018至2019年,MOSFET行業經過長達一年的時間去庫存,2019下半年庫存已經基本消化完,然而在疫情持續蔓延的影響下,晶圓代工產能、封裝產能都不可避免的受到了影響。因此,部分廠商庫存告罄,新的產能又無法及時開出,MOSFET行業開始出現大範圍缺貨。