Halbleiter-Foundry-Kapazität: Wer, wo und wie viel

Die größte Elektronikgeschichte in den USA im Jahr 2022 war das Chips-Gesetz, das große öffentliche Investitionssummen in die Halbleiterfertigungskapazität vorsah. Dies wurde gefolgt von großen Mengen an Unternehmensinvestitionen in neue Produktionsanlagen in den USA sowie Investitionen von US-Unternehmen in anderen Teilen Nordamerikas und Europas. Insgesamt hat das Niveau der US-Investitionen durch Unternehmen wie TSMC, Intel, Samsung, Micron und Texas Instruments Hunderte von Milliarden Dollar erreicht. Auch die europäische Investition hat in Übereinstimmung mit den US-Unternehmen und der Regierungsinvestition zugenommen.

Um die Auswirkungen auf die Elektronik-Lieferkette wirklich zu sehen, muss man das globale Bild betrachten, das Investitionen in Südostasien umfasst. Was ebenfalls wichtig ist, ist die Art der Investition; die Investition in einem Großteil von Südostasien liegt in der Gießereikapazität, während die US-Investition hauptsächlich in der Eigenfertigungskapazität liegt. Es gibt auch ein Wachstum in der OSAT-Kapazität zu berücksichtigen, die am schnellsten in Südostasien wächst.

Gießerei vs. Eigenfertigungskapazität

Die größte Veränderung im Halbleitergeschäft in den letzten 20 Jahren war das Wachstum von Gießereioperationen, wie TSMC und Samsung Gießerei. Diese Unternehmen produzieren keine eigenen Produkte und konzentrieren sich nur auf die Entwicklung von Expertise in der Halbleiterfertigung sowie verwandten Disziplinen wie Verpackung. Neue Halbleiterfabriken, die in den USA, Europa und Asien gebaut werden, umfassen Gießereikapazität und Eigenbetriebsfertigung der Produkte eines Unternehmens.

Zuerst die kurze Statistik: US-Unternehmen erleben die größte Expansion in Bezug auf neue Einrichtungen oder Erweiterungen bestehender Einrichtungen. In den USA sind 73 neue Halbleiterfabriken für den Bau geplant oder befinden sich derzeit im Bau. Von dieser Zahl bauen US-Unternehmen 50 brandneue Einrichtungen, und 42% dieser brandneuen Einrichtungen befinden sich in den USA. Das ist eine erhebliche Menge an neuer Kapazität innerhalb der US-Grenzen oder an Standorten, die für US-Unternehmen freundlich sind.

Wenn wir uns die Technologieknoten ansehen, sehen wir interessante Statistiken über den Standort der fortschrittlichsten Kapazität. Wie in der untenstehenden Tabelle gezeigt, befindet sich die Kapazität für die fortschrittlichsten Knoten in Asien, speziell in Taiwan und Japan. Dies hilft Unternehmen, die eine effektive China +1 Strategie umsetzen möchten und die fortschrittlichere Chips für ihre Produkte benötigen.

Als Nächstes betrachten wir eine möglicherweise noch wichtigere Reihe von Zahlen: die Kapazität der Foundries. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Kapazität von Foundries zu messen, aber der Branchenstandard (und wahrscheinlich wichtigste) ist die monatliche Waferkapazität. Die folgende Liste gibt die Werte der monatlichen Waferkapazität bei neuen Foundry-Betrieben weltweit an:

• Winbond Electronics Corp.
  • 10.000
• United Microelectronic Corp.
  • 30.000
• Samsung Foundry
  • 30.000
• TSMC (Japan)
  • 55.000 (Japan)
  • 20.000 (Vereinigte Staaten)
• Nanya Technology Corp.
  • 45.000
• Foxconn
  • 40.000 (Indien)
  • 40.000 (Malaysia)
• Tower Semiconductor Ltd.
  • 40.000
• Hua Hong Semiconductor Ltd.
  • 83.000
• Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
  • 100.000
• Guangzhou CanSemi Technology Inc.
  • 120.000
• Semiconductor Manufacturing International Corp.
  • 340.000

Nicht alle Foundry-Einrichtungen sind gleich, da Fabs nur in der Lage sind, in bestimmten Technologieknoten zu produzieren. Wenn wir die geografische Verteilung der Fertigungskapazität betrachten, sehen wir eine klare Streuung im Standort der Foundry-Kapazität; der größte Teil der neuen Kapazität befindet sich in China, aber die fortschrittlichste Kapazität befindet sich außerhalb Chinas in Taiwan, Japan, Südkorea und in geringerem Maße in den USA.

Ein Joker, der in der obigen Liste auffällig fehlt, ist Europa. Es gibt ein europäisches Chips-Gesetz, das am 25. Juli 2023 verabschiedet wurde. Das Ziel des europäischen Chips-Gesetzes ist es, eine Steigerung der Chipproduktion zu erleichtern und damit den europäischen Marktanteil an der globalen Fertigungskapazität und -fähigkeit zu erhöhen. Sobald die EU-Zuweisungen zu fließen beginnen, ist es wahrscheinlich, dass private Investitionen folgen werden, um die Halbleiterfertigungskapazität Europas zu erhöhen.

OSATs und IDM A&T Kapazität

Chips können nicht im Vakuum existieren, und mit dem Wachstum der Halbleiterproduktionskapazität muss auch die Kapazität für Montage und Test wachsen. Es gibt zwei Modelle für die Montage von Chips in Gehäuse und deren Markteinführung: Outsourced Assembly and Test (OSAT) und Integrated Device Manufacturer Assembly and Test (IDM A&T).

Der OSAT-Markt ist noch fragmentierter und anfälliger als der Foundry-Markt, wie die folgenden Statistiken zeigen.

• Neun der Top-10-OSAT-Anbieter befinden sich in der Region Asien/Pazifik (Silicon Semiconductor)
• Die Anzahl der OSAT-Einrichtungen in China und Taiwan übersteigt die Anzahl der OSAT-Einrichtungen in allen anderen Regionen zusammen (semi.org)
• Das Wachstum von OSAT in der APAC-Region übertrifft Nordamerika (Anysilicon)

Ohne eine erhöhte OSAT- oder IDM A&T-Kapazität in denselben Regionen wie die Halbleiterherstellung macht es keinen Sinn, die Halbleiterproduktion zu lokalisieren, da die Chips immer noch ins Ausland geschickt werden müssen, um in ihre Verpackung montiert zu werden. In den USA stellt das Chips-Gesetz Mittel für das National Advanced Packaging Manufacturing Program (NAPMP) bereit, das darauf abzielt, ein fortschrittliches Verpackungsökosystem innerhalb der USA aufzubauen.

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