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    晶圆厂产能告急 芯片交期部分拉长至10个月

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    浏览:- 发布日期:2020-12-14 15:00:38【

    晶圆厂产能告急 芯片交期部分拉长至10个月

    随着消费市场逐步复苏,关键芯片零件晶圆的代工需求热度持续发酵,台积电、三星、格芯、联电、中芯国际等晶圆代工企业的产能持续爆满。

    “产能非常紧张,我们预计产能满载的情况会持续到明年年中,现在新的订单已经排不上了。”一芯片设计公司的负责人对第一财经记者表示,部分热销芯片缺货压力很大。

    为了补充上游产能,手机芯片厂商甚至开始“自掏腰包”租借设备,为代工厂扩产。

    据了解,联发科已在10月初对外表示,计划再拿出16.2亿新台币(约合3.79亿元)购买用于芯片制造的设备,这批设备将租借给供应链厂商力晶科技以提高产能。此前,联发科已经花了14.5亿新台币(约合3.4亿元)从泛林(Lam Research)、佳能和东京威力科创买光刻机等设备。

    但芯片缺货的压力已经传导至手机、汽车等下游行业。“目前芯片普遍缺货,比如套片(处理器)。”12月9日,realme方面对第一财经记者表示,缺货的情况预估会持续到明年。

    而在汽车行业,受到MCU(微控制单元)短缺影响,部分车企的生产受到了一定影响。

    “MCU缺口达到三分之一,部分订单被延后到了2022年。”集微咨询高级分析师陈跃楠对第一财经记者表示,目前MCU中国整体市场大概占全球市场的三分之一,2021年市场规模在200亿美元,而明年将达到250亿美元左右。

    芯片产能缺口扩大

    汽车芯片的缺口引发了外界对芯片产能问题的关注,但芯片缺货潮从去年开始就初现端倪,其中又以8英寸制造工艺的芯片为主。

    “8英寸晶圆产能紧缺始于2019年,多摄像头手机带动CMOS图像传感器需求提升。今年以来,5G手机渗透率快速提升,电源管理芯片需求从每部手机1到2颗提高到每部手机最高10颗,使得电源管理芯片需求大幅增加。”国金证券分析师郑弼禹在一份报告中指出,受疫情影响,全球在家办公、在线教育增多,使得笔记本电脑、平板类产品需求增长,从而拉动驱动芯片及其他半导体产品需求增长,让8英寸晶圆代工热度超过往年。

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    据记者了解,8英寸晶圆产线的工艺制程集中在90nm尤其是110nm以上,下游需求主要来自电源管理芯片、CMOS图像传感芯片、指纹识别芯片、显示驱动芯片、射频芯片以及功率器件等领域。其中,晶圆厂商产能紧张的需求端驱动因素主要是模拟芯片和功率器件的需求量持续上升,而供给增速落后于需求增速。

    而从行业发展驱动的角度看,5G通信、消费电子终端多元化、汽车电动化以及工业互联网都在带动模拟芯片和功率器件的需求量持续提升。

    以手机行业为例,因为8英寸晶圆产能吃紧,PMIC芯片持续紧缺,套片价格出现分化趋势。

    群智咨询分析师对记者表示,随着8英寸晶圆出现涨价,4G芯片新订单面临涨价的可能。“头部客户原有订单价格稳定,而中小客户和代理商议价能力弱,4G芯片价格将呈上涨趋势。”

    此外,以手机指纹芯片为例,由于产能需要优先保证利润高的产品供应,所以,利润较薄的电容式指纹供应周期将会越来越长。

    指纹芯片设计龙头公司汇顶科技CFO侯学理在此前的一场财报沟通会中对记者表示,正在密切关注产业变化,与上下游客户、供应链紧密沟通,并且根据客户需求提前和尽早安排生产计划。“目前汇顶的产品主要在8英寸和12英寸晶圆上生产。”侯学理说。

    而对于汽车行业而言,短缺的芯片主要是应用于ESP(电子稳定控制系统)和ECU(电子控制模块)中的8位功能MCU。

    MCU为微控制单元,又称单片微型计算机或者单片机,即把CPU的频率和规格做适当的缩减,将接口电路整合在单一芯片上。产品广泛应用于各种物联网终端领域,包括手机、PC外围、遥控器、汽车电子等领域。作为物联网的核心部件,MCU其价值量占比物联网终端模组的35%~45%,每个终端都需要搭载MCU芯片。

    进入11月以来,国际MCU芯片厂商出现全线延期,新排单基本无法承接,这也导致产品价格的全线上涨。

    某电子元器件交易平台数据显示,此轮意法半导体ST单片机价格涨幅约为2到3倍,交期延长至24~30周。汽车电子供应商瑞萨电子MCU交付期在16周以上,工厂基本处于超负荷运作状态,而NXP恩智浦的MCU也持续吃紧,期货卡到18周以上,价格一直处在高位。

    陈跃楠对记者表示,此前MCU产品价格已有20%左右的涨幅,预计此轮涨价幅度有所缩小,平均在5%到10%之间。

    缺货潮持续至明年年中

    一位不愿意透露姓名的手机厂商人员对记者表示,今年年中下的单,到明年年初才有货,如果现在下单,订单情况并不乐观。

    可以看到,继8英寸晶圆产能紧缺涨价、半导体元器件上涨、覆铜板等原材料上涨后,由晶圆紧缺引发的“多米诺骨牌效应”开始逐步蔓延,晶圆涨、材料涨、PCB板涨、封测涨、芯片涨,不只是国外IC涨,国产芯片也开始出现紧缺。

    根据全球市场研究机构TrendForce旗下半导体研究,下游芯片交期将再延长2到4周时间,部分芯片交期已长达10个月以上。

    Canalys分析师贾沫对记者表示,从目前的情况来看,消费电子行业的主要品类都或多或少出现原材料供应问题。比如笔记本电脑和平板市场因为疫情所导致的在家办公、在家学习等需求高涨,一直也处于供不应求的状态。智能手机在东南亚、印度等市场也成了学生用来学习的屏幕,需求紧俏,多品类消费产品的需求激增也直接导致了原材料的紧缺。比如芯片涨价也是由多品类产品均出现供不应求的情况所导致的。

    “我们预计(缺货潮)将会持续到明年,随着疫苗的普及,全球大部分国家的消费者生活步入正常化而逐渐缓解。明年上半年可能依旧还存在一些供应问题,但是下半年会极大程度缓解。”

    为了缓解产能紧缺的问题,晶圆代工厂商也开始了扩产步伐。

    据了解,台积电今年的资本开支约为170亿美元,新的8英寸厂将在2020年完工,并投入量产。而三星晶圆代工业务部也在针对旗下的8英寸晶圆厂进行自动化扩建投资,以提高生产效率。但另一方面,自动化升级也有着不菲的成本。据三星估计,如果要在所有8英寸晶圆厂中导入自动化运输设备,可能需要万亿韩元投入。

    而在8月7日的二季度业绩电话会议上,中芯国际联合CEO赵海军也表示:“5G的相关应用上来后,0.18微米和0.15微米这两个成熟工艺的需求缺口特别大,且客户在市场上的盈利很高,所以8英寸晶圆的平均售价会上涨。”他重申,“为缓解产能供不应求的状况,今年年底前公司8英寸的月产能会增加3万片,12英寸的月产能会增加2万片。”

    此外,中金公司发布的关于华虹半导体的调研纪要显示,该公司8英寸晶圆产线全部满负荷运行。目前,华虹半导体拥有三家8英寸晶圆厂,月产能约为18万片;建有一家12英寸晶圆厂,月产能规划为4万片。华润微则在一份调研纪要中表示:“进入三季度以来,8英寸产线满载,整体产能利用率在90%以上。”目前华润微拥有6英寸晶圆制造产能约为247万片/年,8英寸晶圆制造产能约为133万片/年。

    据芯思想研究院2月发布的《中国晶圆制造线白皮书》数据,我国已经投产、在建和规划中的8英寸生产线共有38条,其中实现量产的产线共有19条,对应月产能约为81.7万片。考虑投产晶圆厂产能爬坡时间和在建项目建设时间,预估2019年至2021年我国8英寸晶圆线的年产能增速约为10%。

    此外,IC Insights数据显示,2019年,中国纯晶圆代工市场份额增长了2个百分点,达到21%,预计2020年中国在纯晶圆代工领域的销售额将增长26%,市场份额将达到22%,而在十年前,这一数字仅为5%左右。

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