供给失衡与需求膨胀

在数字时代,没有一款电子设备不需要模拟芯片,模拟芯片作为当今诸多设备中的关键组件,成为短缺的重点。

一方面受到疫情、天灾等的停产导致的供给失衡,另一方面新能源汽车、5G等需求膨胀的速度快于芯片制造商的反应速度。

根据 IHS Markit 的分析,继去年的MCU之后,模拟芯片很可能成为未来三年汽车生产的主要制约因素。

于是一众模拟芯片厂商开始大刀阔斧进行扩产和投资,以此来应对未来的发展需求和保持领先地位。    

2021年模拟IC市场达到了741亿美元的历史新高,强劲的需求和供应链中断导致去年模拟IC的平均销售价格上涨了6%。

IC insights预计,2022年模拟IC总销售额将增长12%至832亿美元,单位出货量将增长11%至2387亿。

今年模拟芯片产品的市场需求增加,或许也是大厂转向12英寸生产的推动力之一。

2021年全球模拟芯片市场规模将达到728亿美元,同比增长31%。

在模拟IC蓬勃发展的同时,模拟芯片厂商大刀阔斧的进行扩产投资,纷纷迈向了12英寸晶圆产线。

模拟芯片更能让大厂看到未来

数字芯片强调运算速度与成本比,必须不断采用新设计或新工艺,而模拟芯片强调可靠性和稳定性,一经量产往往具备较长生命周期。

由于模拟芯片的设计更依赖于设计师的经验,与数字芯片相比在新工艺的开发或新设备的购置上资金投入更少,加之拥有更长的生命周期,单款模拟芯片的平均价格往往低于同世代的数字芯片。

由于功能细分多,模拟芯片市场不易受单一产业景气变动影响,因此价格波动幅度相对较小。

大厂集体奔赴12英寸

·德州仪器:2009年,德州仪器(TI)以1．725亿美元的价格从奇梦达公司那里购买了12英寸的制造工具,开始大规模制造模拟IC。

2010年,收购了两家由Spansion在日本的晶圆厂,一座可用于8英寸生产,另外一座则可同时兼顾8英寸和12英寸的生产。

2021年7月,以9亿美元收购了美光科技的一座12英寸晶圆制造厂LFAB。

2022年2月,宣布了未来几年的资本支出计划,到2025年,每年将支出约35亿美元用于芯片制造。

·英飞凌:目前有2座12英寸晶圆厂,其中一个工厂在2021年9月启用;新工厂将使英飞凌能够服务于电动汽车、数据中心以及太阳能和风能中不断增长的功率半导体市场,并将为英飞凌带来每年约 20 亿欧元的额外销售潜力。

·安森美:安森美在East Fishkill有一家12英寸晶圆厂,目前正在提高其产能,未来两年将加大投资力度,由6%增加到12%,其中就包括用于扩产12英寸晶圆厂的产能。

·东芝:2022年2月将在日本建造一座新的12英寸晶圆制造工厂,以扩大功率半导体产能。第一阶段生产计划将于2024财年内启动。

·意法半导体:今年意法半导体的资本支出计划将达到约34亿至36亿美元,较2021年的18亿元投资增加近一倍,主要用于进一步提高产能,其中包括在意大利Agrate的 12英寸新晶圆厂建设第一条生产线。

华润微:2021年6月,由润西微公司投资建设12英寸功率半导体晶圆生产线项目,项目计划投资75．5亿元人民币。该项目建成后预计将形成月产3万片12英寸中高端功率半导体晶圆生产能力,并配套建设 12英寸外延及薄片工艺能力。

士兰微:在厦门拥有两条12英寸特色工艺芯片生产线。其中一条12英寸生产线总投资70亿元,工艺线宽90nm,该生产线分两期进行,计划月产8万片,2020年12月项目一期已投产;

另一条12英寸生产线预计总投资100亿元,将建设工艺线宽65nm至90nm的12英寸特色工艺芯片生产线。

闻泰科技:2021年1月4日,其12英寸车规级半导体晶圆制造中心项目开工,总投资120亿元,预计年产晶圆片40万片,每年产值约每年33亿元。

华虹:华虹无锡的一期项目是聚焦特色工艺、覆盖90—65/55纳米工艺节点、规划月产能4万片的12英寸集成电路生产线,支持物联网等新兴领域的应用。

华虹七厂于2019年正式落成并迈入生产运营期,成为中国大陆领先的12英寸特色工艺生产线,也是全球第一条12英寸功率器件代工生产线。

结尾:

国际模拟大厂采用 IDM模式,晶圆代工崛起推动Fabless模式。

由于成立时间早及模拟芯片与制造工艺连接紧密的特点,国际模拟大厂均采用 IDM 模式,建有自己的晶圆产线,不过对于是否继续大规模扩建自有产线态度并不一致。

随着晶圆代工厂在模拟工艺上的大力推进以及12英寸产线投资金额过高,采用代工模式有助于中小模拟芯片设计企业在采用先进模拟工艺的同时降低成本。