晶圓廠產能告急 部分熱銷芯片缺貨壓力很大

隨著消費市場逐步復蘇，關鍵芯片零件晶圓的代工需求熱度持續發酵，臺積電、三星、格芯、聯電、中芯國際等晶圓代工企業的產能持續爆滿。

“產能非常緊張，我們預計產能滿載的情況會持續到明年年中，現在新的訂單已經排不上了。”一芯片設計公司的負責人對第一財經記者表示，部分熱銷芯片缺貨壓力很大。

為了補充上游產能，手機芯片廠商甚至開始“自掏腰包”租借設備，為代工廠擴產。

據了解，聯發科已在10月初對外表示，計劃再拿出16.2億新臺幣(約合3.79億元)購買用于芯片制造的設備，這批設備將租借給供應鏈廠商力晶科技以提高產能。此前，聯發科已經花了14.5億新臺幣(約合3.4億元)從泛林(Lam Research)、佳能和東京威力科創買光刻機等設備。

但芯片缺貨的壓力已經傳導至手機、汽車等下游行業。“目前芯片普遍缺貨，比如套片(處理器)。”12月9日，realme方面對第一財經記者表示，缺貨的情況預估會持續到明年。

而在汽車行業，受到MCU(微控制單元)短缺影響，部分車企的生產受到了一定影響。

“MCU缺口達到三分之一，部分訂單被延后到了2022年。”集微咨詢高級分析師陳躍楠對第一財經記者表示，目前MCU中國整體市場大概占全球市場的三分之一，2021年市場規模在200億美元，而明年將達到250億美元左右。

芯片產能缺口擴大

汽車芯片的缺口引發了外界對芯片產能問題的關注，但芯片缺貨潮從去年開始就初現端倪，其中又以8英寸制造工藝的芯片為主。

“8英寸晶圓產能緊缺始于2019年，多攝像頭手機帶動CMOS圖像傳感器需求提升。今年以來，5G手機滲透率快速提升，電源管理芯片需求從每部手機1到2顆提高到每部手機最高10顆，使得電源管理芯片需求大幅增加。”國金證券分析師鄭弼禹在一份報告中指出，受疫情影響，全球在家辦公、在線教育增多，使得筆記本電腦、平板類產品需求增長，從而拉動驅動芯片及其他半導體產品需求增長，讓8英寸晶圓代工熱度超過往年。

據記者了解，8英寸晶圓產線的工藝制程集中在90nm尤其是110nm以上，下游需求主要來自電源管理芯片、CMOS圖像傳感芯片、指紋識別芯片、顯示驅動芯片、射頻芯片以及功率器件等領域。其中，晶圓廠商產能緊張的需求端驅動因素主要是模擬芯片和功率器件的需求量持續上升，而供給增速落后于需求增速。

而從行業發展驅動的角度看，5G通信、消費電子終端多元化、汽車電動化以及工業互聯網都在帶動模擬芯片和功率器件的需求量持續提升。

以手機行業為例，因為8英寸晶圓產能吃緊，PMIC芯片持續緊缺，套片價格出現分化趨勢。

群智咨詢分析師對記者表示，隨著8英寸晶圓出現漲價，4G芯片新訂單面臨漲價的可能。“頭部客戶原有訂單價格穩定，而中小客戶和代理商議價能力弱，4G芯片價格將呈上漲趨勢。”

此外，以手機指紋芯片為例，由于產能需要優先保證利潤高的產品供應，所以，利潤較薄的電容式指紋供應周期將會越來越長。

指紋芯片設計龍頭公司匯頂科技CFO侯學理在此前的一場財報溝通會中對記者表示，正在密切關注產業變化，與上下游客戶、供應鏈緊密溝通，并且根據客戶需求提前和盡早安排生產計劃。“目前匯頂的產品主要在8英寸和12英寸晶圓上生產。”侯學理說。

而對于汽車行業而言，短缺的芯片主要是應用于ESP(電子穩定控制系統)和ECU(電子控制模塊)中的8位功能MCU。

MCU為微控制單元，又稱單片微型計算機或者單片機，即把CPU的頻率和規格做適當的縮減，將接口電路整合在單一芯片上。產品廣泛應用于各種物聯網終端領域，包括手機、PC外圍、遙控器、汽車電子等領域。作為物聯網的核心部件，MCU其價值量占比物聯網終端模組的35%~45%，每個終端都需要搭載MCU芯片。

進入11月以來，國際MCU芯片廠商出現全線延期，新排單基本無法承接，這也導致產品價格的全線上漲。

某電子元器件交易平臺數據顯示，此輪意法半導體ST單片機價格漲幅約為2到3倍，交期延長至24~30周。汽車電子供應商瑞薩電子MCU交付期在16周以上，工廠基本處于超負荷運作狀態，而NXP恩智浦的MCU也持續吃緊，期貨卡到18周以上，價格一直處在高位。

陳躍楠對記者表示，此前MCU產品價格已有20%左右的漲幅，預計此輪漲價幅度有所縮小，平均在5%到10%之間。

缺貨潮持續至明年年中

一位不愿意透露姓名的手機廠商人員對記者表示，今年年中下的單，到明年年初才有貨，如果現在下單，訂單情況并不樂觀。

可以看到，繼8英寸晶圓產能緊缺漲價、半導體元器件上漲、覆銅板等原材料上漲后，由晶圓緊缺引發的“多米諾骨牌效應”開始逐步蔓延，晶圓漲、材料漲、PCB板漲、封測漲、芯片漲，不只是國外IC漲，國產芯片也開始出現緊缺。

根據全球市場研究機構TrendForce旗下半導體研究，下游芯片交期將再延長2到4周時間，部分芯片交期已長達10個月以上。

Canalys分析師賈沫對記者表示，從目前的情況來看，消費電子行業的主要品類都或多或少出現原材料供應問題。比如筆記本電腦和平板市場因為疫情所導致的在家辦公、在家學習等需求高漲，一直也處于供不應求的狀態。智能手機在東南亞、印度等市場也成了學生用來學習的屏幕，需求緊俏，多品類消費產品的需求激增也直接導致了原材料的緊缺。比如芯片漲價也是由多品類產品均出現供不應求的情況所導致的。

“我們預計(缺貨潮)將會持續到明年，隨著疫苗的普及，全球大部分國家的消費者生活步入正常化而逐漸緩解。明年上半年可能依舊還存在一些供應問題，但是下半年會極大程度緩解。”

為了緩解產能緊缺的問題，晶圓代工廠商也開始了擴產步伐。

據了解，臺積電今年的資本開支約為170億美元，新的8英寸廠將在2020年完工，并投入量產。而三星晶圓代工業務部也在針對旗下的8英寸晶圓廠進行自動化擴建投資，以提高生產效率。但另一方面，自動化升級也有著不菲的成本。據三星估計，如果要在所有8英寸晶圓廠中導入自動化運輸設備，可能需要萬億韓元投入。

而在8月7日的二季度業績電話會議上，中芯國際聯合CEO趙海軍也表示：“5G的相關應用上來后，0.18微米和0.15微米這兩個成熟工藝的需求缺口特別大，且客戶在市場上的盈利很高，所以8英寸晶圓的平均售價會上漲。”他重申，“為緩解產能供不應求的狀況，今年年底前公司8英寸的月產能會增加3萬片，12英寸的月產能會增加2萬片。”

此外，中金公司發布的關于華虹半導體的調研紀要顯示，該公司8英寸晶圓產線全部滿負荷運行。目前，華虹半導體擁有三家8英寸晶圓廠，月產能約為18萬片;建有一家12英寸晶圓廠，月產能規劃為4萬片。華潤微則在一份調研紀要中表示：“進入三季度以來，8英寸產線滿載，整體產能利用率在90%以上。”目前華潤微擁有6英寸晶圓制造產能約為247萬片/年，8英寸晶圓制造產能約為133萬片/年。

據芯思想研究院2月發布的《中國晶圓制造線白皮書》數據，我國已經投產、在建和規劃中的8英寸生產線共有38條，其中實現量產的產線共有19條，對應月產能約為81.7萬片。考慮投產晶圓廠產能爬坡時間和在建項目建設時間，預估2019年至2021年我國8英寸晶圓線的年產能增速約為10%。

此外，IC Insights數據顯示，2019年，中國純晶圓代工市場份額增長了2個百分點，達到21%，預計2020年中國在純晶圓代工領域的銷售額將增長26%，市場份額將達到22%，而在十年前，這一數字僅為5%左右。