2020年四季度以來(lái)的“芯片荒”，與制造業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。汽車行業(yè)更是深陷其阻，受車規(guī)級(jí)MCU芯片供給不足的影響，全球汽車市場(chǎng)無(wú)奈減產(chǎn)。由于車規(guī)級(jí)芯片通常安全級(jí)別比消費(fèi)級(jí)或工業(yè)級(jí)的芯片更高，這也就意味著車規(guī)級(jí)芯片生產(chǎn)周期更長(zhǎng)，一般需要3至6個(gè)月時(shí)間。此外，在智能操控及通訊方面越來(lái)越炫的平板等電子消費(fèi)產(chǎn)品、5G基礎(chǔ)設(shè)施布局等行業(yè)也受此波及，交付滯后。

　　從各大媒體的報(bào)道以及芯片企業(yè)的自述中，不難發(fā)現(xiàn)，疫情及災(zāi)難氣候等帶來(lái)的供應(yīng)鏈停擺及生產(chǎn)停滯、居家個(gè)人電子類產(chǎn)品的需求猛增，以及中國(guó)汽車行業(yè)“意外”出現(xiàn)的復(fù)蘇等，都是這場(chǎng)芯片荒的導(dǎo)火索。另一方面，芯片產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)部分掌握在少數(shù)人手中的生態(tài)也是加劇這一現(xiàn)象的原因之一。

　　據(jù)全球最大的晶圓代工企業(yè)臺(tái)積電（占全球56%代工市場(chǎng)份額）預(yù)計(jì)，該公司2022年的產(chǎn)能供應(yīng)仍將十分緊張，缺芯危機(jī)或?qū)⒊掷m(xù)至2023年。形勢(shì)一片嚴(yán)峻。

　　2022年是否會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)？

　　從麥肯錫的一則分析報(bào)告中?歷史數(shù)據(jù)顯示半導(dǎo)體需求量在2014到2019年間平均每年增加3%。在經(jīng)歷了2018年至2019年初的行業(yè)低潮后，2019年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始復(fù)蘇。按照疫情前的預(yù)測(cè)，2020年至2022年的年增長(zhǎng)率應(yīng)該在7%左右。

　　但是因?yàn)橐咔閹?lái)需求的先抑后揚(yáng)，使得供應(yīng)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)和客戶均增加備貨，以及牛鞭效應(yīng)帶來(lái)的重復(fù)下單，使得2022年的半導(dǎo)體需求預(yù)期增加25%。這意味著按照歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的2022年的半導(dǎo)體總需求量，從等同于0.86億片12寸晶圓，增加到1.08-1.24億片。

　　雖然今年半導(dǎo)體行業(yè)的IDM和晶圓代工廠努力擴(kuò)充產(chǎn)能，采取了包括開(kāi)設(shè)新廠，擴(kuò)充現(xiàn)有晶圓產(chǎn)線，以及提高生產(chǎn)率等措施，但是2022年能夠增加的供給仍十分有限?晶圓總產(chǎn)能也只等同于0.978億片12寸晶圓，不能滿足因?yàn)閹?kù)存增加和重復(fù)下單帶來(lái)的需求增長(zhǎng)。

　　同時(shí)，考慮到不同的芯片采用的技術(shù)和工藝有差別，晶圓廠在切換生產(chǎn)不同的產(chǎn)品的過(guò)程中，還會(huì)損失一些生產(chǎn)時(shí)間和部分產(chǎn)能，實(shí)際可用的總產(chǎn)能還要下調(diào)10%。這意味著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在2022年可用的實(shí)際產(chǎn)能為0.89億片，供應(yīng)量仍然捉襟見(jiàn)肘。

　　從具體的制程節(jié)點(diǎn)來(lái)看，2022年22-65納米先進(jìn)制程及部分成熟制程仍然有結(jié)構(gòu)性的供需失衡，甚至可能在2023年也不能完全解決。意味著傳統(tǒng)燃油汽車、電動(dòng)汽車、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與工業(yè)控制等應(yīng)用所需的控制器芯片仍有短缺，這涉及到一些業(yè)內(nèi)廣泛使用芯片產(chǎn)品類型，例如微處理器芯片，電源管理芯片和功率器件的驅(qū)動(dòng)芯片等。但值得期待的是，22-65納米將成為晶圓廠的“藍(lán)海”。

　　而90納米以上的傳統(tǒng)制程總體上在2022年將達(dá)到供需平衡，并且在在2021-2025年供應(yīng)和需求的增長(zhǎng)速度都在3%預(yù)計(jì)左右，也就是說(shuō)傳統(tǒng)制程將維持脆弱的平衡。14納米以下的尖端制程則因?yàn)橹挥信_(tái)積電、三星和英特爾寥寥幾家代工廠或者IDM可以生產(chǎn)，此段節(jié)點(diǎn)的供給增長(zhǎng)速度將低于需求的增加速度。

　　各國(guó)政策響應(yīng)打響聚“芯”保衛(wèi)戰(zhàn)

　　在芯片問(wèn)題上，從發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家到近年來(lái)不斷注重核心領(lǐng)域攻堅(jiān)的中國(guó)，似乎都在進(jìn)行一場(chǎng)無(wú)聲的較量和布局。

　　從中國(guó)來(lái)看，剛結(jié)束的全國(guó)兩會(huì)上，車規(guī)級(jí)、大算力芯片的國(guó)產(chǎn)化，聚焦芯片材料擺上提案。專家們建議從政策、金融、技術(shù)等多維度來(lái)推動(dòng)渡過(guò)這一難關(guān)，徹底擺脫在技術(shù)保護(hù)主義方面的抬頭。

　　歐美等國(guó)在半導(dǎo)體制造中的市場(chǎng)份額近年來(lái)正逐漸縮小。根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）的數(shù)據(jù)，美國(guó)全球半導(dǎo)體制造的份額已經(jīng)從1990年的37%下降到今天的12%。預(yù)計(jì)到2030年，美國(guó)的全球產(chǎn)能份額將進(jìn)一步下降到10%。與此同時(shí)，歐洲在半導(dǎo)體制造方面的優(yōu)勢(shì)也在不斷減少。自從多家歐洲企業(yè)，例如德國(guó)英飛凌科技、佛朗哥意大利微電子和荷蘭恩智浦將芯片工廠遷移到亞洲地區(qū)之后，歐洲90%的半導(dǎo)體芯片需從中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)進(jìn)口。

　　在此背景下，歐美政府陸續(xù)出臺(tái)政策，加大對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的支持。早前出爐的《歐洲芯片法案》（EuropeanChipsAct）草案就提出，到2030年，歐盟計(jì)劃將在全球芯片生產(chǎn)的份額從目前的10%增加到20%。圍繞這一目標(biāo)，歐盟提出了包括政府公共資金支持、扶持更高級(jí)別的生產(chǎn)工藝等一系列手段。據(jù)專業(yè)人士剖析，該草案中帶有扶持性質(zhì)的資金大約分為兩部分：其中一部分為公共投資，總額為300億歐元，主要用途為扶持現(xiàn)有的半導(dǎo)體研究以及相關(guān)創(chuàng)新項(xiàng)目；另一部分為公共投資和私人投資，約150億歐元。兩者加總，《歐洲芯片法案》草案所涉及支持資金的總額約為450億歐元。

　　在此之前，美國(guó)眾議院通過(guò)了《2022年美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法案》（America Competes Act of 2022），這一法案還須在參議院獲得投票，經(jīng)由總統(tǒng)簽字后推行。法案內(nèi)容旨在促進(jìn)美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)的大規(guī)模投資。其中巨額投資項(xiàng)目包括幫助半導(dǎo)體行業(yè)的約520億美元撥款和補(bǔ)貼，以及加強(qiáng)高科技產(chǎn)品供應(yīng)鏈的450億美元。值得關(guān)注的是，英特爾和三星等大型芯片制造商近期就宣布了在美國(guó)建立新工廠的計(jì)劃。

　　芯片制造或迎利好

　　除了這些政策推動(dòng)為各地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的利好消息外，同樣值得關(guān)注的是生產(chǎn)端的新機(jī)會(huì)。如果根據(jù)不同階段的產(chǎn)品樣式來(lái)劃分，大致可把芯片生產(chǎn)流程梳理為：高純度單晶硅片生產(chǎn)?光刻機(jī)的使用?蝕刻?氣相沉積和離子植入?研磨與切割?芯片封測(cè)，這一系列流程完成后便可交付用戶了。

　　在過(guò)去，光刻、晶體管設(shè)計(jì)和材料可謂半導(dǎo)體工程的三大支柱，但隨著摩爾定律逐漸走到極限，目前封裝已成為代工廠、OSAT（封裝代工廠）、以及芯片設(shè)計(jì)廠商都競(jìng)相關(guān)注的一環(huán)，其在宏觀層面影響功耗、性能和成本，在微觀層面則影響所有芯片的基本功能。通常來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的半導(dǎo)體器件都封裝在陶瓷、金屬或塑料中，以防止損壞芯片及其脆弱的連接線。

　　自80年代中期，封裝已經(jīng)成為我國(guó)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而現(xiàn)在先進(jìn)封裝更是成為中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)重點(diǎn)。根據(jù)封裝技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)和實(shí)際的市場(chǎng)應(yīng)用需求，先進(jìn)封裝技術(shù)正朝向更小體積，更低功耗，更低延遲，更多功能集成的方向不斷前進(jìn)。值得一提的是，較晶圓級(jí)封裝（WLP）更具成本優(yōu)勢(shì)的板級(jí)扇出封裝已經(jīng)成為研究及產(chǎn)業(yè)化熱點(diǎn)。

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