雪崩价芯片背后的晶圆：从爱搭不理到买三赠一

来源:芯世相发布时间:2022-08-189浏览

早前ST、TI的芯片价格雪崩，再次引起关注和热议。芯片现货市场的剧烈反应，最终传导至上游台积电、联电、中芯等晶圆厂下滑的产能利用率中。对比两年前疫情居家推动全球电脑、平板类产品需求增长，加上国内芯片供应商积极备货，全球8英寸晶圆供需矛盾突出，整个芯片行业持续涨价盛况。

“涨价派对”即将散场，晶圆厂靠涨价赚大钱的好日子可能要告一段落了。

7月底有报道称，中国大陆晶圆代工厂商已经开始打响了降价第一枪，降价幅度达10%，影响部分中国台湾晶圆代工厂针对特定制程的“优惠价”（甚至买三赠一，等同于变相降价），以防订单流失。晶圆厂们打出这套牌，很可能是为了让产能利用率不要下降太多。

今年可谓是消费电子砍单大年，半年多时间过去，半导体成熟制程产品也开始供过于求，通过上下游的调整，据悉今年下半年8英寸晶圆下主要的IC产品平均库存都在3-6个月左右，包括DDIC（显示驱动IC）、CIS、MCU、PMIC，其中驱动IC砍单最为惨烈，据说一个月就砍了26％，三季度恐将腰斩。

受此影响，各晶圆厂8英寸晶圆产能利用率纷纷下滑，不再维持满载，连新需求也无法快速弥补空档，全球半导体行业似乎急转直下，芯片终于不缺了吗？阅读本文，你将会了解：

8英寸晶圆产能现状
从紧绷过过剩经历了啥？
8英寸晶圆产能不缺了？

8英寸晶圆产能现状：“花无百日红”

市场研究机构TrendForce 7月发表的报告指出：砍单潮来袭，下半年8英寸晶圆产能利用率受影响最为剧烈。受到下游电视、PC和手机等消费电子需求下滑，剧烈砍单的影响，8英寸晶圆厂下半年产能利用率将不再满载。

8英寸晶圆制程节点（含0.35-0.11μm）产品主要为DDIC（显示驱动IC）、CIS（图像传感器）及Power相关芯片（PMIC、Power discrete等），其中DDIC受到电视、PC等需求急冻直接冲击，投片下修幅度最为剧烈。

观察下半年的走向，库存调节、砍单现象或将持续发生。

TrendForce 表示，除DDIC需求持续下修未见起色，智能手机、PC、电视相关SoC、CIS与PMIC等周边零部件亦着手进行库存调节，开始向晶圆代工厂下调投片计划，砍单现象同步发生在8英寸及12英寸厂，制程包含0.1Xμm、90/55nm、40/28nm，甚至先进制程7/6nm也难以幸免。

代工厂陆续传出库存调整消息。

消息人士透露，中芯国际、华虹半导体等晶圆代工厂的8英寸产能松动已经有一段时间，并没有此前那般紧张了。中芯国际的最新财报显示，今年二季度的产能利用率较上一季度下降2.5％。台积电在其7月的财报中预警，智能手机、PC和消费相关行业供应链将在2022年下半年参与库存调整，并将持续到2023年。

来源：中芯国际财报

下游砍单潮持续，以PC为例，全球PC市场的增长率此前曾连续7个季度增长，但到了今年涨势突然停止。4月传来几乎所有头部PC厂商都在“砍单”，联想、惠普、宏碁、华硕等都开始下调年度出货目标，戴尔更是被曝出第三季度显示器及笔电面板需求将下调50%，相当于砍了一半的业务量。

8英寸晶圆产能受到调整的幅度最大，在相关DDIC（显示驱动IC）、CIS、电源管理芯片、功率器件芯片中，DDIC又最剧烈，而电源管理芯片因上半年仍紧张，重新配货后将趋于平衡。

8英寸晶圆一度供应紧张

一般来说，8英寸晶圆工艺制程的范围从0.5um到0.11um（或称110nm），是成熟工艺与特殊制程的集合，兼顾稳定质量与低廉的开发成本。目前全球8英寸晶圆产能的主要应用领域为电源管理芯片（PMIC）、CMOS 图像感测元件、指纹识别芯片、显示驱动IC、射频芯片以及功率器件等。

来源：网络

2019年下半年开始，8英寸晶圆产能就开始吃紧，MCU、PMIC等成熟制程芯片接连遭遇紧缺，并在之后的一两年里持续吃紧，一片难求，看不到缓解。同时，晶圆代工厂台积电、联电、力积电、世界先进纷纷证实代工价格调涨消息，并表示产能满载，订单满到2021年。

2021年开始，手机TDDI芯片需求强劲，其8英寸产能满载，驱动芯片厂商纷纷发布涨价函，一度拉高芯片价格，此外，MCU、PMIC等芯片交期不断拉长，全球芯片平均交期被不断刷新记录，芯片厂商的涨价函都可以凑齐“一千零一夜”，芯片市场价经历暴涨。

下游终端、分销商为了抢到芯片，不惜加价、重复下单（overbooking）、多倍下单（doublebooking），暴涨的订单需求从芯片厂传导至上游晶圆代工厂，全球半导体库存水位逐步走高，并维持高档，业界有部分声音担忧后续终端需求与库存去化。

不过，在8英寸晶圆产能紧张时，有两类芯片很难优先分到产能，甚至加价也拿不到。如毛利率低需求量又大的DDIC，以及毛利率低且投片量通常较少的MOS，当2020年疫情需求暴增时，它们都曾因为产能被挤压出现缺涨。2021年，许多小型芯片设计公司都有了生存危机，据说国外某家电源模拟类晶圆厂的很多中国客户从原来1000片/月直接被砍到了50片/月，有的直接不给投片。

而长期合作，投片量大，产品毛利率高的客户会被列为“优先照顾”对象。比如华为被制裁事件后，带来整个供应链恐慌性拉货，而晶圆厂的产能逻辑是优先保证手机类芯片的供应，在疫情等因素叠加下，缺芯愈演愈烈，范围越来越广。

2021年，汽车缺芯爆发，各代工厂车用需求涌入，由于消费电子快速扩张的需求挤占汽车芯片产能，8英寸晶圆产能利用率仍维持满载，汽车芯片短时间难以补上缺口。代工厂们为了满足需求，通过产品组合调整，将产能利用率维持了相当长一段时间的满载水位。

大部分汽车芯片在8英寸晶圆厂制造。实际上，到目前为止，汽车芯片仍然面临短缺瓶颈。车规芯片生产受限，设备、芯片都需要被认证，一旦认证不能随意改变。而且认证耗时，产线很容易被卡主，对追求产能利用率极大化的专门晶圆代工厂来说，车用芯片难以快速填补产能。

在汽车芯片缺芯爆发前，台积电从未接到过车企高层的致电，而过去2年缺芯爆发，对方急需25片晶圆，但由于台积电接单以2.5万片起跳，这事便不了了之。台积电多次表示，汽车产业供应链既长又复杂，从芯片制造到汽车生产至少需要6个月时间。不过，台积电去年初将支援车用电子客户的产能需求列为首要考量，罕见地进行动态调整、重新分配晶圆产能，支援全球汽车产业。

2021年底，联电、中芯国际等大多数代工厂的8英寸晶圆代工产能已售罄，各晶圆代工厂产能利用率普遍维持在满载水位，且持续处于产能供不应求的状态，联电联席总裁Jason Wang曾表示：“2021年四季度，预计晶圆出货量和ASP趋势将保持坚挺，8英寸和12英寸设施的产能利用率将继续保持满负荷。”

矛盾来到上游晶圆制造设备市场，由于设备大厂早已停止生产8英寸晶圆设备，市场上8英寸晶圆设备一机难求，二手设备价格水涨船高，佳能一款26年前的二手光刻机价格竟涨了17倍。

亡羊补牢，扩产路上

受到消费电子、汽车电子争抢的8英寸晶圆产能，在过去很长一段时间都被视为老旧、落后的产线，扩产面临困难。根据历史数据数计，投资一座8英寸厂约需要8-10亿元美金，沉没成本高，而从提升生产效率、购买二手设备（或改机）与并购着手相对有利，不过，好标的难寻，设备供给有限，8英寸产能仍无法快速增加。

分立器件、功率器件、MEMS、模拟芯片等产品需求切换至8英寸晶圆，也额外加重了8英寸产能的负担。数据显示，在2010-2016年间，约超过20座6英寸晶圆厂关闭。更早来看，从2016年开始，8英寸晶圆产能就开始紧张了。据悉，2017 Q2开始，8 英寸硅片的需求开始超过产能，8英寸硅片的供给开始趋紧。

2020年全球疫情爆发，各地停工停产，而居家带来的需求突然飙升，各类芯片的供需矛盾在一定时间内加剧了8英寸晶圆产能的紧张。半导体设备公司Onto Innovation的一名产品营销经理曾表示，从2016年到2021年，8英寸晶圆代工厂一直以接近100%的产能运营，他们看到了PMIC、显示驱动器IC和MCU需求的大幅增长。

当半导体行业意识到芯片紧缺不够用时，除了保持晶圆厂高水准运转率，各大晶圆厂的“亡羊补牢”还在路上，8英寸晶圆扩产难，紧张程度比12英寸还严重，寄希望于不断增产12英寸晶圆产能来解决大量的芯片缺口，部分芯片设计企业的芯片转至12英寸。

一般从长远来看，晶圆尺寸越大，分摊到每颗芯片的成本越低，带来的利润率也越高。但短期来看，12英寸的成本效益其实不如8英寸。12英寸对工艺制程稳定性的要求更高，随着制程越小，光罩成本和设计成本越高，因此在成本和工艺的考量下，有相当多芯片仍基于8英寸晶圆生产。

过去两年的全球性“缺芯”，让芯片厂商与代工厂们不断扩产、增产。据不完全统计，2020年到2024年，总计有25座8英寸与60座12英寸晶圆厂建成，总投资额将近一万亿元，届时全球8英寸晶圆产能将提高近20%，12英寸产能提高将近50%。到2022 年，8英寸晶圆产能中国大陆最领先（占比21%）。

SEMI 最新报告显示，2022年代工厂将占据全球晶圆产能的50%以上，模拟芯片、分立及电源器件分别占据产能的19%和12%，依赖8英寸晶圆的模拟、电源管理等芯片品类，将继续在全球晶圆产能和设备投资占据一定的份额。

全球8英寸晶圆半导体量产晶圆厂的数量

来源：SEMI

8英寸晶圆此前是过度扩张还是合理需求，我们不得而知。然而目前产能满载的荣景已经不在，甚至滑落到“非健康水准”附近。

产能利用率齐下滑，
晶圆产能不缺了吗？

在砍单潮的影响下，芯片市场价格反应最为明显，降价幅度宛如“雪崩”，如今晶圆代工厂已陆续不堪客户大幅砍单，产能利用率正式滑落。
晶圆厂纷纷下调库存，主要原因是DDIC及消费型PMIC、CIS的砍单缺口较大，而新的需求段时间无法完全弥补。TrendForce 认为，下半年整体8英寸厂产能利用率将大致落在90-95%，其中部分以制造消费型应用占比较高的晶圆厂，可能须面临90%的产能保卫战。而12英寸处于95%的高稼动率，其中新先进制程7/6nm产能利用率将因应产品组合的转换略微下滑至95-99%，5/4nm在多项新产品的驱动下将维持在接近满载的水位。
对于具体的8英寸晶圆厂来说，也有一套产能利用率标准。中芯国际联合首席执行官赵海军8月12日表示，剔除新产能和没有订单产能的影响，高过90%的产能利用率才算是健康水准。中芯国际产能利用率也有所下滑，折合8英寸晶圆计算，公司第二季产能利用率为97.1%，与前一季及去年同期相比均下降3.3个百分点。
世界先进近期公布7月营收时表示，受消费性电子终端市场需求疲弱影响，客户的库存调整已将订单可见度缩短至三个月，订单明显由过去高点下滑，预估第三季度会将其晶圆厂产能利用率降至81-83%。世界先进认为，面板客户库存调整情况将延续至第四季，而俄乌战争、封城及通膨等不确定因素造成库存调整，预估也会延续到明年上半年。
要知道今年开年还有韩媒报道，“今年8英寸晶圆产能已抢光，成熟制程涨定了”，从目前8英寸产能利用率下滑的情境来看颇为“打脸”。产能利用率下滑，意味着8英寸产能真的不缺了吗？
部分产品逐步完成对12英寸晶圆的转移，一定程度空出了更多8英寸晶圆产能。消费电子的降温，虽然在短期内使晶圆代工厂产能利用率松动，且新需求短时间难以填补空余产能，长期来看晶圆厂需要重新分配产能。
经过重新分配的产能，或支撑8英寸晶圆产能继续维持高利用率水准。如暴增的新能源汽车市场带动了IGBT、SiC以及SJ MOSFET需求，打破了原有芯片供应体系的平衡。王传福曾表示，“电动车对半导体的需求比传统车对半导体的需求大了5-10倍，一片8英寸晶圆可以生产出几千颗IC，但用于生产IGBT，仅能满足2-3台车的使用，新能源汽车对芯片的消耗量很大。”
我国内地头部晶圆厂今年第一季的月产能为649125片（约当8英寸晶圆）。根据工信部数据，去年我国新能源汽车产销分别为354.5万辆和352.1万辆，同比增长1.6倍。按照352万辆汽车的需求量，光是IGBT一年至少需要176万片8英寸晶圆。
从上游材料来看，全球半导体短缺仍未缓解，SEMI最新公布的数据显示，硅晶圆作为制造半导体不可或缺的材料，今年4-6月全球出货面积连续2个季度创出历史新高，半导体厂商仍在积极洽购。SEMI表示：“晶圆的供给依然受到制约。”此外，随着“后摩尔时代”的到来，封装技术的创新越来越被重视，先进封装技术的产能开始紧缺，存在封装测试工厂满负荷开工。
你怎么看产能利用率下滑？后续8英寸晶圆及相关芯片不缺了吗？欢迎留言探讨。

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