Capacidad de las Fundiciones de Semiconductores: Quién, Dónde y Cuánto

La historia más grande de electrónica en EE. UU. en 2022 fue la Ley de Chips, que asignó grandes cantidades de inversión pública en la capacidad de fabricación de semiconductores. Esto fue seguido por grandes cantidades de inversión corporativa en nuevas instalaciones de producción en EE. UU., así como inversión de empresas estadounidenses en otras partes de América del Norte y Europa. En total, el nivel de inversión de EE. UU. ha alcanzado cientos de miles de millones de dólares por parte de empresas como TSMC, Intel, Samsung, Micron y Texas Instruments. La inversión europea también ha aumentado en concordancia con las empresas y la inversión gubernamental de EE. UU.

Para ver realmente los efectos en la cadena de suministro de electrónica, uno tiene que mirar el panorama global, que implica inversión en el Sudeste Asiático. Lo que también es importante es el tipo de inversión; la inversión en gran parte del Sudeste Asiático está en capacidad de fundición, mientras que la inversión de EE. UU. es principalmente en capacidad de fabricación cautiva. También hay que considerar el crecimiento en la capacidad de OSAT, que está creciendo más rápido en el Sudeste Asiático.

Fundición vs. Capacidad Cautiva

El cambio más grande en el negocio de semiconductores durante los últimos 20 años ha sido el crecimiento de las operaciones de fundición, como la fundición de TSMC y Samsung. Estas empresas no producen ninguno de sus propios productos y solo se enfocan en desarrollar experiencia en fabricación de semiconductores, así como disciplinas relacionadas como el empaquetado. Las nuevas fábricas de semiconductores que se están construyendo en EE. UU., Europa y Asia incluyen capacidad de fundición y operaciones cautivas que fabrican los productos propios de una empresa.

Primero, la estadística breve: las empresas de EE. UU. están experimentando la mayor expansión en términos de nuevas instalaciones o ampliaciones de instalaciones existentes. Dentro de EE. UU., hay 73 nuevas fábricas de semiconductores planeadas para construcción o actualmente en construcción. De este número, las empresas estadounidenses están construyendo 50 instalaciones completamente nuevas, y el 42% de esas instalaciones completamente nuevas están ubicadas en EE. UU. Esa es una cantidad significativa de nueva capacidad dentro de las fronteras de EE. UU. o en ubicaciones que son amigables con las empresas estadounidenses.

Cuando miramos el nodo tecnológico, vemos estadísticas interesantes sobre la ubicación de la capacidad más avanzada. Como se muestra en la tabla a continuación, la capacidad para los nodos más avanzados se encuentra en Asia, específicamente en Taiwán y Japón. Esto ayuda a las empresas que quieren implementar una efectiva estrategia China +1 y que necesitan chips más avanzados para sus productos.

A continuación, veamos lo que es posiblemente un conjunto de números más importante: la capacidad de las fundiciones. Hay varias maneras de medir la capacidad de las fundiciones, pero el estándar de la industria (y probablemente el más importante) es la capacidad mensual de obleas. La siguiente lista proporciona valores de capacidad mensual de obleas en nuevas operaciones de fundición en todo el mundo:

• Winbond Electronics Corp.
  • 10,000
• United Microelectronic Corp.
  • 30,000
• Samsung Foundry
  • 30,000
• TSMC (Japón)
  • 55,000 (Japón)
  • 20,000 (Estados Unidos)
• Nanya Technology Corp.
  • 45,000
• Foxconn
  • 40,000 (India)
  • 40,000 (Malasia)
• 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

No todas las instalaciones de fundición son iguales porque las fábricas solo son capaces de producir en ciertos nodos tecnológicos. Al observar la distribución geográfica de la capacidad de fabricación, vemos una clara dispersión en la ubicación de la capacidad de fundición; la mayor parte de la nueva capacidad se encuentra en China, pero la capacidad más avanzada está fuera de China, en Taiwán, Japón, Corea del Sur y, en menor medida, en los EE. UU.

Una incógnita que está conspicuamente ausente de la lista anterior es Europa. Hay una Ley Europea de Chips, que se aprobó el 25 de julio de 2023. El objetivo de la Ley Europea de Chips es facilitar un aumento en la producción de chips y, así, aumentar la participación de mercado europea en la capacidad y capacidad de fabricación global. A medida que comiencen a distribuirse las asignaciones de la UE, es probable que la inversión privada siga para ayudar a aumentar la capacidad de fabricación de semiconductores de Europa.

Capacidad de OSATs y IDM A&T

Los chips no pueden existir en el vacío, y a medida que la capacidad de producción de semiconductores crece, también debe hacerlo la capacidad de ensamblaje y prueba. Existen dos modelos para ensamblar chips en paquetes y llevarlos al mercado: ensamblaje y prueba subcontratados (OSAT, por sus siglas en inglés), y ensamblaje y prueba de fabricantes de dispositivos integrados (IDM A&T, por sus siglas en inglés).

El mercado OSAT es aún más fragmentado y vulnerable que el mercado de fundición, como lo indican las siguientes estadísticas.

• Nueve de los 10 principales proveedores de OSAT se encuentran en la región de Asia/Pacífico (Silicon Semiconductor)
• El número de instalaciones OSAT en China y Taiwán supera al de instalaciones OSAT en todas las demás regiones combinadas (semi.org)
• El crecimiento de OSAT en la región de APAC supera al de América del Norte (Anysilicon)

Sin un aumento de la capacidad de OSAT o IDM A&T en las mismas regiones que la fabricación de semiconductores, no tiene sentido localizar la producción de semiconductores ya que los chips aún necesitarán ser enviados al extranjero para ser ensamblados en sus empaques. En los EE. UU., la Ley de Chips sí proporciona una asignación al Programa Nacional de Fabricación de Empaquetado Avanzado (NAPMP, por sus siglas en inglés), que tiene como objetivo construir un ecosistema de empaquetado avanzado dentro de los EE. UU.

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