晶圆厂新战役打响?半导体需求旺,三星等大集团将进军后段制程

晶圆厂新战役打响?半导体需求旺,三星等大集团将进军后段制程,第1张

在过去几年里,“缺芯”是半导体行业的老大难,“扩产”则成了晶圆代工厂的常态。面对供应不足的行业现状,扩大产能、抢占市场成为了全球晶圆代工企业共同的选择。

先前半导体的技术竞赛,指的都是前段制程如何缩小尺寸,但现在几乎已达技术极限。据悉,半导体行业 游戏 规则正在改变,原本后段制程认为附加价值低,现在却和前段制程一样跻身热门领域;主要战场已移到后段制程,而不再是一味比线路的微细化了。

半导体若要功能更强、成本更低,就要另辟战场。这时候脱颖而出的就是后段工程的晶片3D封装技术,因可减少多余能源耗损,提高效率。例如讲究轻巧的智慧型手机、AR或VR用头盔等,都适合用到这种技术。此外,去年开始大家都在讲碳中和,也使这项技术高度受重视。日本半导体业者指出,原本节省能源就是非做不可的事,但3D封装技术现在变成最重要课题。

日本有多家企业拥有3D封装技术。材料方面包括昭和电工材料(前日立化成)、JSR、揖斐电(Ibiden)、新光电气工业等;制造设备有牛尾电机、佳能、迪斯科(Disco)、东京精密等,迪斯科和东京精密就独占半导体切割设备市场。这些企业及一些研究所和大学,都在台积电合作开发的名单内。

事实上,2020年秋季全球半导体大缺货时,电脑、 游戏 机等设备的后段工程材料就供不应求。当时揖斐电还为此决定投资1,800亿日圆增产高性能IC封装基板,预定2023年开始量产。业界人士透露,由于日本基板不足,曾导致部分外国半导体厂无法量产。

封装是指将完成前端工艺的晶圆切割成半导体的形状或对其进行布线。在业界,它也被称为“后段制程”。

尤其是英特尔和台积电等全球半导体巨头正在大举投资先进封装设备。根据市场研究公司 Yole Development 的数据,英特尔和台积电分别占据 2022 全球先进封装投资的公司 32% 和 27%。三星电子排名第四,仅次于台湾后端工艺公司 ASE。

英特尔已经在 2018 年推出了名为“Foveros”的 3D 封装品牌,并宣布将把这项技术应用到各种新产品中。它还设计了一种将每个区域组装成产品的方法,将其制作成tiles。2020 年发布的一款名为“Lakefield”的芯片就是采用这种方式制成的,并安装在三星电子的笔记本电脑中。

台积电最近也决定使用这项技术生产其最大客户 AMD 的最新产品。英特尔和台积电非常积极地在日本建立了一个 3D 封装研究中心,并从 6 月 24 日开始运营。

三星也在这个市场发力,在 2020 年推出了 3D 堆叠技术“X-Cube”。三星电子晶圆代工事业部总裁 Choi Si-young 在 Hot Chips 2021 上表示正在开发“3.5D 封装”去年六月。半导体行业的注意力为零,三星的这个工作组是否能够找到一种方法,使得三星与该领域的竞争对手保持领先。

随着前端节点越来越小,设计成本变得越来越重要。高级封装 (AP) 解决方案通过降低成本、提高系统性能、降低延迟、增加带宽和电源效率来帮助解决这些问题。

数据中心网络、高性能计算机和自动驾驶 汽车 正在推动高端性能封装的采用,以及从技术角度来看的演变。今天的趋势是在云、边缘计算和设备级别拥有更大的计算资源。因此,不断增长的需求正在推动高端高性能封装设备的采用。

据财联社的报道,三星电子正准备于2022年第四季度或2023年初在河内开设新的研发中心,并计划扩大在越南的零部件生产。 三星希望越南的泰阮工厂可以在2023年7月开始大规模量产芯片。

作为全球第一梯队的 科技 公司,其实不只是三星,苹果也早已开始进行了产业转移。 虽然目前大部分iPhone 的制造订单都在国内完成,但苹果和库克正在有意识地在越南和印度等地区开发 iPhone 产能。AirPods 和 iPads 的部分产能已转移至越南,iPhone 13 的生产也已在印度开始。但是,中国的产业工人群体在亚洲有着明显的优势,其庞大的人口数量是东南亚无法比拟的。 并且地方政府积极配合苹果,愿意确保苹果供应商有充足的土地、劳动力和资源供应。

早前分析师郭明錤发文称,过去苹果的供应链管理主要集中在质量和成本上,但现在日益增长的地缘政治风险正在造成去全球化,这增加了供应链的复杂性和不确定性。

事实上也确实如此。现在的国外基本上已经实现了共存,已经全面的开放,基本上不用担心生产停滞等问题。而我国的政策则是“动态清零”,就如同现在的三亚一般。一旦出现大规模疫情的爆发,整个城市就会陷入停滞。一旦像今年上半年一般出现在上海这样的经济中心,其后果是企业无法承担得起的。

而这样的后果就是导致工厂的转移,失去大量的工作岗位。随着我国的发展,在中国建厂的成本显然要比过去高上不少。三星约 60% 的智能手机是在越南生产的。 截至 2022 年 6 月,三星已在越南投资超过 200 亿美元,约为最初承诺的 28 倍。

不过我们也有应对措施,正在逐渐的从“中国制造”转变为“中国智造”。具体的效果如何,还是交给时间来评判吧。

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