1. 程式人生 > 資訊 >中芯深圳擴產背後:電源管理 IC 轉 12 英寸疑雲再起

中芯深圳擴產背後:電源管理 IC 轉 12 英寸疑雲再起

一紙專案公示,將“電源管理 IC 轉 12 英寸”這一老生常談的課題,再次擺至檯面 —— 根據深圳市坪山區投資推廣服務署近日釋出的中芯國際深圳擴產專案公示,專案產品定位於 12 英寸 28nm 及以上線寬顯示驅動晶片及電源管理晶片等

早在此輪缺芯潮爆發之初,作為主要使用 8 英寸產線的“重災區”,電源管理 IC 轉移至 12 英寸產線生產,就被部分人認為是解決產能問題的最根本辦法。但當時這一論調,由於裝置轉換成本高昂以及重新認證時間過長而不被業內認同。

時間過去了近一年,在當前甚至未來 8 英寸產能仍舊難以與需求匹配的背景之下,中芯國際這一舉動,似乎恰恰印證了近期頻傳的“電源管理轉 12 英寸”之說,確有其事,8 英寸轉 12 英寸,大勢所趨。

然而,集微網就此事向業內多方證實,卻得出了截然不同的答案。那麼,電源管理 IC 轉向 12 英寸,是個別選擇,還是行業風向?中芯國際此舉意欲何為?

電源管理 12 英寸風起?“8 英寸產能比想象充足”

集微網從某國內頭部代工廠技術高層處瞭解到,除了歐洲部分大廠的小部分產品採用 12 英寸產線外,大部分電源管理 IC 目前仍採用 8 英寸產線,即使是產能告急的當下,傳言中轉向 12 英寸的趨勢也尚未出現。

“12 英寸現在擴建的都是客戶預付款產能,目前還沒看到做電源管理 IC 的,”該高層表示,“況且現在 12 英寸產能也非常緊張,有限的產能則被 WiFi 晶片等佔滿,根本排不開。”一位手機晶片廠相關人士也表示,並未有 12 英寸投片計劃。

究其原因,上述技術高層認為,除了 8 英寸製造的電源管理 IC 在效能上“夠用”之外,主因還是 8 英寸產能並未有外界想象中那樣緊缺,其關鍵在於曾一度制約產能的裝置供應近期已有改善跡象。“現在 8 英寸不少裝置都國產了,產能未來還可以加。”

12 英寸裝置改造也是當前 8 英寸裝置的一大來源。資深業內人士陳紹懷向集微網表示,“有些 CDSEM,原生 12 英寸裝置,但是通用型特別好,可改成 8 英寸甚至 6 英寸。”裝置供應充足、新產能開出在即的前提下,設計廠和代工廠轉向 12 英寸動力缺缺。

除了實際產能供應充足外,技術轉換所帶來的時間成本和資本支出也是掣肘電源管理 IC 趨向 12 英寸的重要原因。雖然 12 英寸和 8 英寸理論上存在 90nm-110nm 的重合區,但轉換的過程中需要更換裝置,裝置的差異會造成工藝模型不同,需要重新設計驗證。

上述技術高層表示,“兩個 12 英寸產線的轉換就能用掉半年時間,8 英寸轉到 12 英寸轉產過程則要半年到一年。”單就電源管理 IC 這一產品而言,南麟電子董祕何雲就曾對集微網表示,從 8 英寸轉向 12 英寸,大規模量產大概需要兩三年的時間。

資本支出更是大多數代工廠的核心顧慮。正如前文所言,產線的轉換關鍵在於裝置的變化,陳紹懷對集微網指出,電源管理 IC 轉至 12 英寸的關鍵障礙就在於裝置轉換的成本過高。“雖然 12 英寸產線下每個 die(裸晶)的成本較 8 英寸更低,但只有買得起裝置,才能談得上 die 的成本。”

這也從某種程度上解釋了為何目前中國大陸只有中芯國際做出這一嘗試的原因 —— 資金始終是代工廠的最大優勢之一。

何時轉向 12 英寸?“不是不轉,是價格未到”

綜合前文所述,電源管理 IC 轉向 12 英寸,目前來看更像是外界認知與實際情況出現的偏差,所帶來的誤解。正如目前業界的一種觀點認為,在 MEMS、MOSFET、模擬和 IoT 晶片的長期依賴下,8 英寸市場依然有至少 10 年的生命力。

然而,在歷史罕見的缺芯潮下,新常態所帶來的不確定性,讓產業鏈上下游必須隨時繃緊神經,對於任何可能改變供需關係的訊號作出及時反應。雖然電源管理 IC 短時間並未大規模轉向 12 英寸,但停留在 8 英寸製造的隱憂已經浮現。

“不是不轉,是價格未到。”就業內反饋來看,電源管理 IC 轉向 12 英寸的最關鍵問題就在於價格,其中裝置價格無疑是最核心的考量

當前,無論是採用國產 8 英寸裝置,亦或是經過改造的 12 英寸裝置,代工廠當前成本壓力仍然巨大。根據陳紹懷所說,原生 8 英寸裝置目前已經到“漲不動”的地步,“有錢也買不到,”而 12 英寸改 8 英寸裝置,漲價幅度已達到 300%。

此外,業內共識是,包括光刻機在內的 8 英寸關鍵裝置,短期內要想完全實現替代仍然很難。在這種情況下,對於代工廠,無法替代的裝置只能高價“競購”海外裝置,或者直接找原廠高價定製,這對成本把控來說無疑又是巨大的考驗。

而從整體裝置供應量來看,目前漲價幅度恐怕還尚未達到其天花板。一方面國產替代尚不能做到全覆蓋,另一方面國外裝置商也並未明顯見到在 8 英寸裝置上增加投入。“12 英寸的來不及造呢,”陳紹懷說,“而且裝置商自己也缺晶片。”

此外,從行業趨勢來看,8 英寸產線在製造端的佔比將越來越小,也是毋庸置疑的。根據市調機構 TrendForce 20 日最新發布的產業預測,2022 年全球晶圓代工 8 英寸年均產能將同比增長 6%,12 英寸則增長 14%,其中超過半數為成熟製程。

從全球範圍來看,近年來無論是頭部的代工廠還是 IDM,擴產主流仍然是 12 英寸。國內功率 IDM 龍頭士蘭微此前就對集微網表示,12 英寸晶圓廠投資效率更高,並且現在 12 英寸產線也開始做特種工藝,對於不同製程要求的產品也能更加靈活地適配。

中芯國際冒險之舉?轉向 12 英寸已有先例

由此可見,中芯國際電源管理 IC 轉向 12 英寸,絕非是其雄厚資金實力之下的冒險之舉。從公司二季報來看,0.15/0.18μm 製程的電源管理晶片,正是其運營動力的主要來源之一,可以想象,對於這樣的關鍵產品,邁出 12 英寸的一步必然經過深思熟慮。

根據公示,此次擴產的中芯國際深圳 12 英寸產線主要規劃進行 0.15μm 電源驅動以及 55nm 高壓大屏驅動、40/28nm 高壓大屏驅動晶片的量產生產,以顯示驅動、影象感測以及電源管理產品為切入口,還將預留其他型別產品相容性。

用 12 英寸產線做 0.15μm 線寬的產品並不容易。上述代工廠技術高層對集微網坦言,“這種裝置不多,而且 12 英寸建廠成本高,不到特殊情況,不會(有設計廠)這樣要求。”據陳紹懷介紹,這種情況下需要使用 12 英寸 i 線光刻機,價格比 8 英寸更貴。

但反過來說,在裝置獲取難度大、價格高的前提下,中芯國際仍然堅持轉向 12 英寸,也足以說明客戶需求遠比外界想象的更大。“電源管理 IC 敢上 12 英寸,起碼說明有足夠高的價格,也有足夠大的需求。”陳紹懷說。

需要指出的是,該 12 英寸產線聚焦的另一產品 —— 顯示驅動 IC,與電源管理 IC 一樣,此前同樣多由 8 英寸產線製造,也是芯荒的另一“重災區”,早前也有訊息稱其已開始轉向 12 英寸產線。而根據集微網從業內瞭解,這一趨勢確實已經顯露。

據陳紹懷介紹,在產能限制之下,業內已有代工廠直接用 12 英寸產線製造 LCD 驅動 IC。“理論上沒問題的,部分工藝裝置是可以跨製程級別的,比如 PVD、CVD。”“主要就是花錢,工藝一定能跑出來的。”

這一事實也得到上述代工廠技術高層的肯定,據其透露,國內某面板驅動 IC 龍頭已著手 12 英寸生產 LCD 驅動 IC。另外據其介紹,相較於電源管理 IC,LCD 驅動 IC 向 12 英寸轉換技術上要更加容易,“不過也差不了太多,都是邏輯的底子。”

由此來看,LCD 驅動 IC 轉向 12 英寸的現狀,很有可能也是電源管理 IC 的未來。而中芯國際的這一步棋,著眼的或許不是現在,而是更長久的未來。