Pojemność fabryk półprzewodników: Kto, gdzie i ile

Największym wydarzeniem w dziedzinie elektroniki w USA w 2022 roku był Ustawa o Chipach, która przeznaczyła duże publiczne środki inwestycyjne na rozwój zdolności produkcyjnych półprzewodników. Następnie pojawiły się duże inwestycje korporacyjne w nowe zakłady produkcyjne w USA, jak również inwestycje amerykańskich firm w innych częściach Ameryki Północnej i Europy. Łącznie poziom inwestycji w USA osiągnął setki miliardów dolarów przez takie firmy jak TSMC, Intel, Samsung, Micron i Texas Instruments. Inwestycje europejskie również wzrosły w zgodzie z inwestycjami firm i rządu USA.

Aby naprawdę zobaczyć efekty na łańcuch dostaw elektroniki, trzeba spojrzeć na globalny obraz, który obejmuje inwestycje w Azji Południowo-Wschodniej. Ważny jest również rodzaj inwestycji; inwestycje w wielu krajach Azji Południowo-Wschodniej dotyczą zdolności produkcyjnych odlewni, podczas gdy inwestycje w USA skupiają się głównie na zdolnościach produkcyjnych własnych. Należy również rozważyć wzrost zdolności OSAT, który rośnie najszybciej w Azji Południowo-Wschodniej.

Odlewnia vs. Zdolności Produkcyjne Własne

Największą zmianą w biznesie półprzewodników w ciągu ostatnich 20 lat był rozwój operacji odlewniczych, takich jak odlewnie TSMC i Samsung. Te firmy nie produkują żadnych własnych produktów i skupiają się wyłącznie na rozwijaniu ekspertyzy w produkcji półprzewodników, jak również w dziedzinach pokrewnych, takich jak pakowanie. Nowe fabryki półprzewodników budowane w USA, Europie i Azji obejmują zdolności odlewnicze i operacje własne produkujące produkty danej firmy.

Po pierwsze, krótka statystyka: amerykańskie firmy doświadczają największego rozwoju pod względem nowych obiektów lub dodatków do istniejących obiektów. W USA planowana jest budowa lub jest w trakcie budowy 73 nowych fabryk półprzewodników. Z tej liczby amerykańskie firmy budują 50 zupełnie nowych obiektów, a 42% tych zupełnie nowych obiektów znajduje się w USA. To znacząca ilość nowych zdolności produkcyjnych na terenie USA lub w lokalizacjach przyjaznych dla amerykańskich firm.

Patrząc na węzeł technologiczny, widzimy interesujące statystyki dotyczące lokalizacji najbardziej zaawansowanych zdolności produkcyjnych. Jak pokazano w poniższej tabeli, zdolności dla najbardziej zaawansowanych węzłów znajdują się w Azji, szczególnie na Tajwanie i w Japonii. Pomaga to firmom, które chcą wdrożyć skuteczną strategię China +1 i które potrzebują bardziej zaawansowanych chipów do swoich produktów.

Następnie przyjrzyjmy się zestawowi liczb, które mogą być jeszcze ważniejsze: zdolności produkcyjne fabryk. Istnieje kilka sposobów pomiaru zdolności produkcyjnych fabryk, ale standardem branżowym (i prawdopodobnie najważniejszym) jest miesięczna zdolność produkcyjna krzemieni. Poniższa lista przedstawia wartości miesięcznej zdolności produkcyjnej krzemieni w nowych operacjach fabrycznych na całym świecie:

• Winbond Electronics Corp.
  • 10,000
• United Microelectronic Corp.
  • 30,000
• Samsung Foundry
  • 30,000
• TSMC (Japonia)
  • 55,000 (Japonia)
  • 20,000 (Stany Zjednoczone)
• Nanya Technology Corp.
  • 45,000
• Foxconn
  • 40,000 (Indie)
  • 40,000 (Malezja)
• 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

Nie wszystkie fabryki są stworzone równe, ponieważ fabryki są zdolne do produkcji tylko w określonych węzłach technologicznych. Patrząc na geograficzny rozkład zdolności produkcyjnych, widzimy wyraźne rozproszenie lokalizacji zdolności produkcyjnych; większość nowych zdolności znajduje się w Chinach, ale najbardziej zaawansowane zdolności znajdują się poza Chinami, na Tajwanie, w Japonii, Korei Południowej i w mniejszym stopniu w USA.

Jednym z nieobecnych na powyższej liście jest Europa. 25 lipca 2023 roku przyjęto Europejski Akt o Chipach. Celem Europejskiego Aktu o Chipach jest ułatwienie zwiększenia produkcji chipów i tym samym zwiększenie europejskiego udziału w globalnej zdolności i możliwościach produkcyjnych. W miarę rozpoczynania się alokacji środków UE, prawdopodobne jest, że za tym pójdą prywatne inwestycje, które pomogą zwiększyć zdolności produkcyjne półprzewodników w Europie.

Zdolności produkcyjne OSATs i IDM A&T

Układy scalone nie mogą istnieć w próżni, a wraz ze wzrostem zdolności produkcyjnych półprzewodników musi również rosnąć zdolność montażu i testowania. Istnieją dwa modele montowania układów scalonych w obudowy i wprowadzania ich na rynek: zewnętrzny montaż i testowanie (OSAT) oraz montaż i testowanie przez producentów zintegrowanych urządzeń (IDM A&T).

Rynek OSAT jest jeszcze bardziej fragmentaryczny i podatny na zagrożenia niż rynek producentów, co wskazują następujące statystyki.

• Dziewięciu z dziesięciu czołowych dostawców OSAT znajduje się w regionie Azji i Pacyfiku (Silicon Semiconductor)
• Liczba obiektów OSAT w Chinach i na Tajwanie przewyższa liczbę obiektów OSAT we wszystkich innych regionach razem wziętych (semi.org)
• Wzrost OSAT w regionie APAC wyprzedza Amerykę Północną (Anysilicon)

Bez zwiększenia zdolności OSAT lub IDM A&T w tych samych regionach, co produkcja półprzewodników, lokalizacja produkcji półprzewodników nie ma sensu, ponieważ układy scalone i tak będą musiały być wysyłane za granicę, aby zostały zamontowane w swoje obudowy. W USA ustawa Chips Act przewiduje przydział środków na Narodowy Program Zaawansowanego Montażu (NAPMP), którego celem jest budowa ekosystemu zaawansowanego pakowania w USA.

W miarę jak na rynek elektroniki trafia więcej zdolności produkcyjnych i zapasów, Octopart będzie tutaj, aby dostarczać Ci najnowsze informacje. Kiedykolwiek będziesz potrzebować znaleźć komponenty do swojej BOM, użyj zaawansowanych funkcji wyszukiwania i filtracji, aby zlokalizować odpowiednie części i źródła oraz zaplanować zamówienia komponentów. Znajdziesz również sugerowane alternatywy na stronach komponentów Octopart oraz aktualne dane o cenach dystrybutorów, zapasach części i specyfikacjach części.

Zapoznaj się z naszymi najnowszymi artykułami, zapisując się do naszego newslettera.