周子学、陈南翔和郑力把脉，芯片短缺如何攻坚？

电子发烧友报道（文/章鹰）3月18日，这是一个值得铭记的日子，中芯国际拟与深圳政府合资设立中芯深圳，生产28纳米及以上集成电路和提供技术服务。目前，中芯国际与深圳开发晶圆生产设施订立合作框架协议，项目新投资估计达到23.5亿美元。而在3月17日，SEMICON China的会议上，中国工程院院士、浙江大学微纳电子学学院院长吴汉明表示：“如果我们不加速发展，未来中国芯片产能与先进国家的差距，将拉大到至少相当于8个中芯国际的产能，因此我们必须加快速度。”

笔者在SEMICON China的主题论坛上，来自中芯国际董事长周子学、紫光集团联席总裁陈南翔和长电科技CEO、董事郑力发表的精彩观点，可以为芯片短缺这一热点话题解惑。

为什么芯片短缺会成为常态？

全球半导体领域，每隔三五年都会发生芯片产能短缺的现象。为什么这次引起国内如此高的重视？长电科技CEO、董事郑力认为，缺少产能是集成电路领域一个景气的现象，这次不同的是，汽车整车厂商缺少芯片。历史上第一次汽车缺芯发生在1999年，到今年2-3月份，汽车厂商芯片对全球汽车产业的复苏和增长带来了巨大影响。

图：长电科技CEO、董事郑力

这次缺芯对汽车产业影响深远。1885年，汽车在美国被发明的时候，是没有一颗汽车电子元器件的，到了今天，一辆汽车上几大系统连接大量芯片。大众汽车集团（中国）执行副总裁兼董事、研发部负责人Thomas Manfred Müller（穆拓睿博士）说，一辆车上芯片的价值超过上千美元。汽车制造业、 集成电路业制造业紧密联系到一起。

Thomas Manfred Müller指出，80%的汽车创新来自芯片，郑力认为90%的汽车创新来自芯片，因为软件定义汽车，软件也要基于芯片进行运行。芯片和芯片制造获得业内深度关注。

图：紫光集团联席总裁陈南翔

紫光集团联席总裁陈南翔特别指出，实际上从 2016 年到 2021 年，市场均出现了不同程度的芯片产品短缺现象 ——2016 年 DRAM 短缺，2017 NAND FLASH 短缺，2018 年功率半导体短缺。2019也有 CPU、5G 芯片、TWS 等产品供应不足的情况。

他分析说：“产能不足成为新常态，增加的产能与增加的需求不平衡，故而造成短缺。制造能力的短缺确实发生在晶圆制造上，而且最有可能发生在成熟技术平台上，而不是尖端技术平台上。”

此外，他认为，扩产需要机台设备，但设备的交货期太长实在折磨人。若转而采购二手设备，价格也相当高，8吋二手设备甚至高到不合理的状态，且货源非常吃紧，12寸二手设备也同样缺。

反思近期的车厂“缺芯”，郑力分析三大原因：一是市场需求与供给的不平衡是造车汽车缺芯的一个重要原因。去年汽车整车厂对上游供应链厂商提示，市场需求下降，原来预备的产能要有所考虑，到了去年下半年，乃至年底，汽车需求呈现V型的成长，这是缺芯的原因。

二是汽车芯片的复杂度，对它的应用的性能要求越来越多，车载芯片成品制造产业面临的挑战。QFP与BGA成为车载MCU的主流封装，特别是车载32位MCU越来越多使用这些封装形式；车规级倒装产品走向大规模量产；系统级封装（SiP）提供高密度和高灵活性适用于ADAS、车载娱乐、传感器融合等应用；扇出型晶圆级封装技术的高可靠性能适用于ADAS毫米波雷达、RFFE、AiP等；DBC / DBA 逐渐成为功率半导体封装主角。这些改变都在影响芯片产出量。

三是半导体芯片涨价，来源于上有材料涨价导致的成本上升。比如今年以来金价、银价、铜价的涨幅较快，要求封装厂去考虑材料创新加快。

图：芯国际董事长周子学

中芯国际董事长周子学认为，全球疫情导致人们对万物互联需求井喷，芯片用量超乎预期。去年全球半导体销售额达到4390亿美元，同比增长6.5%，国内根据中国半导体行业协会的初步统计，2020年全年中国集成电路产业销售同比增长17.8%，预计2021年增长势头还将持续。

对于未来，陈南翔指出到了2030年，全球集成电路产业规模有望达到1万亿美元，以2020年为基准，10年后产能需求要达到2倍以上才能满足需求发展。

解决芯片短缺，有何良策？

中芯国际董事长周子学表示，半导体产业是高度国际化产业，当前全球半导体供应处于紧张局面，尤其是汽车行业因为芯片短缺而停工停产。只有不断强化半导体的产业的开放合作、创新和共同发展，才能有效缓解这个局面。

紫光集团联席总裁陈南翔指出，正在进行中的产能扩张看起来与市场前景不够匹配，随着即将进入到Personal Semiconductor（PS）时代，短缺涨价或将持续贯穿整个产业链， IC产业核心价值的认知也许也会改变。

他建议，现有的产业方案和个体经营模式需要进行调整，以适应这一趋势，创新的技术和方法是很好的替代/调整方式，共享整合成为趋势。创新性技术和异质集成能够极大减缓对晶圆制造产能短缺的影响，符合产业的趋势。

长电科技CEO、董事郑力指出，新能源汽车采用碳化硅的芯片，它对物理性能、散热性要求非常高，这里边又把封装行业十几年前以陶瓷基板为主的这样的一种技术形式，又慢慢的捡回来，现在受到车厂非常大的关注。

技术、制程、质量、意识是车载芯片成品制造的四大关键要素，郑力强调，车载与消费类芯片成品制造流程大不相同，创新车载芯片成品制造重在工程质控管理经验和协同设计流程的制定。