8英寸晶圆产能紧缺背后的原因分析

“产能很难抢，我们的芯片需求发给晶圆代工厂之后都要等排期，为此，我们今年的流片延缓了一段时间才完成，因为一开始基本排不上。”近期，一位深圳芯片设计领域的创业者告诉记者。

这也是今年半导体行业产能缺口严峻的一个缩影，虽然台积电、联电、中芯国际等晶圆代工厂连年扩产，但是8英寸产能增加不足，赶不上需求的增长，晶圆也出现价格上涨现象。

事实上，紧缺也不仅仅在晶圆代工的环节，多位业内人士向记者指出，封测也出现了产能吃紧的状况。集邦咨询表示，半导体代工产能的吃紧预估将至少延续到2021年上半年。

供应不足的问题也很快反映到下游厂商，乃至部分芯片种类涨价，而芯片一时缺货，甚至导致眼下部分汽车企业面临停产风险。从终端产品上来看，TrendForce集邦咨询分析师乔安告诉21世纪经济报道记者：“目前最为紧缺的是电源管理IC及面板驱动IC。”

产能紧缺 晶圆涨价

目前，8英寸晶圆供不应求的现象最为严重，晶圆的价格也随之上涨，根据集邦咨询的数据，2020年8英寸的晶圆价格主要在第四季度有明显涨幅，约上涨5~10%。

直接相关的晶圆厂们早早感受到涨价的趋势，对此作出了不同回应。

8英寸的核心厂商联电，在12月8日发布最新业绩，11月合并营收147.26亿元，为历年同期新高。联电产能利用率达满载，8英寸晶圆代工产能吃紧且价格调涨，联电第四季预估晶圆出货量较上季增加1~2%。且部分晶圆代工价格调涨后推升晶圆平均美元价格较上季增加1%。

据报道，联电共同总经理简山杰表示，5G智能手机带动电源管理IC等订单强劲，8英寸晶圆代工产能吃紧，订单能见度已看到明年，并预估这种情况至少延续明年一整年。因为晶圆代工产业出现结构性变化，8英寸晶圆厂产能严重不足，联电今年已经针对8英寸急单与新增投片调涨报价，而明年8英寸晶圆代工价格也将调涨，12英寸晶圆代工报价则持稳。

中信证券12月2日对华虹半导体的研究报告中写道，受益于8英寸成熟工艺需求仍然旺盛，产能吃紧，部分行业内公司8英寸晶圆已提价。华虹半导体8英寸晶圆厂产能利用率自2020Q3达到102%，高产能利用率有望增强公司盈利能力。

在10月的业绩发布会上，台积电总裁魏哲家则在会议上声明，明年、后年半导体还会有强劲需求，台积电没有上调8英寸晶圆的价格。

产能紧缺和涨价并非今年的特有现象，已经持续好几年。TrendForce集邦咨询旗下半导体研究处表示，8英寸产能自2019下半年起即一片难求，由于8英寸设备几乎已无供应商生产，使得8英寸机台售价水涨船高，而8英寸晶圆售价相对偏低，因此普遍来说8英寸扩产并不符合成本效益；然而，如PMIC（电源管理芯片）、LDDI（大尺寸显示驱动芯片）等产品在8英寸厂生产却最具成本效益，并无往12英寸甚至先进制程转进的必要性。当时序进入5G时代，PMIC尤其在智能手机与基站需求都呈倍数增长，导致有限的产能供不应求，虽然部分产品有机会逐步转往12英寸厂生产，但短期内依然难以纾解8英寸需求紧缺的市况。

8英寸晶圆支持的制程工艺是90nm，现阶段已经上移至65nm，用于生产低端芯片。不过，集邦也指出，28nm以上制程在CIS、SDDI（小尺寸显示驱动芯片）、RF射频、TV芯片、WiFi、蓝芽、TWS等众多需求支撑，加上WiFi 6、AI Memory异质整合等新兴应用助力，产能亦有日益紧缺的趋势。

产能为何持续紧缺？

芯谋研究首席分析师顾文军评论道：“产能紧张，简单来说，从供应和需求来看，需求有增加，但主要原因可能还是供应不足，尤其是中国。8英寸已经紧张了十年了，接下来十年也仍然会紧张。”

多年来，晶圆代工企业不断扩大产能，为何一直出现产能不足的情况？TrendForce集邦咨询分析师乔安向记者分析道：“扩产主要发生在12英寸厂，尤其集中在先进制程上；8英寸厂新购设备成本高昂，多通过租赁或购买二手机台，在现有厂房空间内小幅扩产或提升生产效率，扩产幅度相对有限。”

据报道，在12月10日举行的中国集成电路设计2020年会高峰论坛上，中芯国际全球销售及市场资深副总裁彭进表示，产能紧张主要与两个原因有关。第一个原因是市场需求增长远超预期。比如，据高通预测，今年全球5G手机出货量将达到2亿部，明年将达到5.5亿部，2023年则将超过10亿部。而手机从4G升级到5G时，旗舰手机套片的价格从60-75美元增长到了100-150美元，每部手机的PMIC芯片数量也从平均4-5颗增加到了7-8颗。

集邦咨询表示，2020年疫情导致众多产业受到冲击，然受惠于远距办公与教学的新生活常态，加上5G智能手机渗透率提升，以及相关基础建设需求强劲的带动，使全球半导体产业逆势上扬，预估2020年全球晶圆代工产值年成长将高达23.8%，突破近十年高峰。

彭进指出，第二个原因是扩产的速度难以追上需求的增长，一方面是今年在疫情影响下，全球主要供应商暂停出货，即便设备进厂了也没有团队来安装，这直接导致产能的扩充进度延期。另一方面，市场化的价格不断增长，晶圆代工厂扩产需要更加谨慎。

此外，中美贸易摩擦、疫情带来的动荡，使得下游的厂商们抓紧“囤货”，产业链库存达到新高，然而，来自手机、汽车、PC、数据中心等各方面的需求依旧旺盛，也带动了代工市场营收走高。

集邦咨询旗下拓墣产业研究院表示，第四季晶圆代工市场需求依旧强劲，各业者产能呈现持续满载，产能吃紧使得涨价效应带动整体营收向上，预估2020年第四季全球前十大晶圆代工业者营收将超过217亿美元，年成长18%，其中市占前三大分别为台积电（TSMC）、三星（Samsung）、联电（UMC）。

与此同时，晶圆代工厂也在继续增长产能，比如在今年年底前，中芯国际8英寸产能每月会增加3万片，12英寸每月会增加2万片。

据IC Insights统计和预测，2020年全球将有10座新的12英寸晶圆厂进入量产阶段，全球晶圆产能将新增1790万片8英寸约当晶圆，2021年新增产能将创历史新高，达到2080万片8英寸约当晶圆。新增产能主要来自于韩国大厂三星及SK海力士，还有中国的长江储存、武汉新芯，以及华虹宏力等。
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