文檔幫助中心
新冠疫情波及芯片產(chǎn)業(yè)鏈,半導(dǎo)體生產(chǎn)最后一公里受沖擊
新冠疫情波及芯片產(chǎn)業(yè)鏈,半導(dǎo)體生產(chǎn)最后一公里受沖擊
來源:新浪科技
其中,尤以發(fā)生上百名確診案例的京元電子最受外界關(guān)注,疫情迫使其在6月初一度停產(chǎn)。在產(chǎn)業(yè)鏈而上,京元電子負(fù)責(zé)的是半導(dǎo)體“封裝測試”環(huán)節(jié),是臺積電等芯片代工廠商造出芯片后的下一個階段,也是半導(dǎo)體往更下游系統(tǒng)廠進(jìn)行應(yīng)用的前一環(huán)節(jié)。
當(dāng)行業(yè)中的“關(guān)鍵”供應(yīng)商受到疫情沖擊,本就緊張的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈就更加吃緊。畢竟當(dāng)芯片造出來后,如果沒有封測環(huán)節(jié),就無法保證可用性,芯片也就難以出貨銷售。
半導(dǎo)體生產(chǎn)最后一公里
半導(dǎo)體制程就是由設(shè)計、制造及測試、封裝等幾個步驟組成。
芯片封測位于產(chǎn)業(yè)鏈下游,顧名思義,半導(dǎo)體封測主要包括封裝和測試,其中封裝是指將通過測試的晶圓加工得到獨(dú)立芯片的過程,測試是檢測不良芯片,包括封裝前的晶圓測試和成品測試。
我們常常在閃存、內(nèi)存上看到的表面黑色硬殼,就是芯片封裝后的成果,其起到物理上保護(hù)芯片的效果。但實(shí)際上,封裝的核心在于如何實(shí)現(xiàn)芯片信號接口電極與整個系統(tǒng)電路板物理和電氣互聯(lián)。
先進(jìn)的封裝技術(shù)能夠顯著提升芯片性能并較少體積,比如通過名為SiP(SystemInaPackage、系統(tǒng)級封裝)的封裝工藝,蘋果的AirPodsPro可以將核心系統(tǒng)的體積大幅縮小,搭載各種復(fù)雜的傳感器和芯片,降低功耗。
測試又分為晶圓測試(前段測試)及成品測試(后段測試)。顧名思義晶圓測試就是在晶圓還沒被封裝前先測試電性是否正常,而等到通過測試的晶圓封裝完畢后再進(jìn)行成品測試,測試包括功能、電性與散熱等
作為精密產(chǎn)業(yè),芯片制造中只要一個細(xì)節(jié)沒注意到,例如設(shè)計不良、代工時偷工減料或是測試時沒有剔除不良品,就會在實(shí)際使用中發(fā)生問題。靠后端步驟的封測就成為把關(guān)芯片質(zhì)量的最終環(huán)節(jié),是芯片最后的守門員。
專業(yè)分工的芯片封測業(yè)
和芯片代工制造一樣,封測也隨著專業(yè)分工的進(jìn)程,成為一個細(xì)分行業(yè),產(chǎn)生了類似臺積電的專業(yè)化公司。
過去,主要芯片廠商都是自建工廠,一手包辦制造、測試環(huán)節(jié),這種方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是能彈性有效掌握自家產(chǎn)品的發(fā)展,且技術(shù)不會外傳。
隨著臺積電所開啟的只專注芯片生產(chǎn),而不涉及芯片設(shè)計的分工模式,讓移動手機(jī)內(nèi)需要的大量不同功能的芯片誕生創(chuàng)造了條件。也讓一部手機(jī)內(nèi)的芯片不再只是幾家芯片巨頭來壟斷。
測試同樣也是如此,半導(dǎo)體的制程越來越復(fù)雜,成本及研發(fā)費(fèi)用也越來越高,芯片測試的復(fù)雜度和難度也成倍地增長,將封測環(huán)節(jié)委托外部成為可選項(xiàng),由于技術(shù)、利潤含量較低,在上世紀(jì)80年代,封測也就成為美國芯片大廠首先外包出去的環(huán)節(jié)。
美國將測試工廠轉(zhuǎn)移至日本、臺灣等地區(qū),使兩地半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由此開始逐步積累完善。在全球芯片封測市場份額第一的臺灣日月光就是興起于這個時期,當(dāng)時日月光創(chuàng)始人選定切入芯片封裝業(yè),除了因?yàn)榧夹g(shù)門檻較低,位居產(chǎn)業(yè)下游,風(fēng)險較小外,人才取得較為容易也是考慮的重點(diǎn)。由于封測所需要的勞力較密集,當(dāng)時飛利浦、德州儀器等大廠都在臺設(shè)有封裝廠。
也正是因?yàn)樯鲜鲈颍谡麄€芯片制造環(huán)節(jié),封測是最容易取得突破的環(huán)節(jié),并帶動產(chǎn)業(yè)配套能力。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2004年至今,我國半導(dǎo)體封測行業(yè)一直保持高速發(fā)展,年復(fù)合增長率為15.8%。而2015年并購新加坡星科金朋的江蘇長電科技,規(guī)模已經(jīng)躋身世界第三。
目前,除了英特爾等少數(shù)公司仍在堅(jiān)持自有測試工廠以外,大部分芯片廠商選擇將芯片外包出去,本次疫情沖擊的東南亞、中國臺灣地區(qū),正是封測產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)。
是否影響全球芯片供應(yīng)鏈
相比自動化程度較高的芯片制造業(yè),芯片封裝環(huán)節(jié)需要更多人力操作機(jī)臺,相對勞力密集,因此受到病毒感染威脅更大。
以京元電子為例,其封裝業(yè)務(wù)有封裝前的裸晶測試,還有封裝后的最終測試,前者采用高度自動化,在千級以上無塵室進(jìn)行,相對員工染疫影響有限,但最終測試環(huán)節(jié),需要較多工人,也是這波染疫最大沖擊的環(huán)節(jié)。
京元電子的客戶有邏輯芯片的聯(lián)發(fā)科,存儲器的華邦電、旺宏、晶豪科,驅(qū)動芯片的聯(lián)詠、奇景光電,以及英特爾、英偉達(dá)、意法半導(dǎo)體、恩智浦、豪威、安森美、德國博世等。其中聯(lián)發(fā)科還是京元電子主要客戶,業(yè)務(wù)占后者2020年?duì)I收的10%。
調(diào)研機(jī)構(gòu)集邦科技給出的數(shù)據(jù)顯示,京元電子目前身為全球市占率3.7%的第8大封測廠,主要客戶是聯(lián)發(fā)科、英特爾。發(fā)生疫情后,該公司預(yù)估影響其6月營收及產(chǎn)能達(dá)30-35%。聯(lián)發(fā)科稱,京元電在疫情爆發(fā)后的停工計劃對6月營收將會有部分影響。
在應(yīng)對疫情上,京元電子就在上周采取了停工48小時、進(jìn)行清潔消毒的措施。期間就有客戶擔(dān)心京元電子兩天后無法復(fù)工,出貨進(jìn)度受影響,緊急向日月光等廠商轉(zhuǎn)移訂單搶產(chǎn)能。
對于轉(zhuǎn)單影響,《聯(lián)合早報》就報道稱,大型芯片設(shè)計公司有較多的測試合作廠商,同產(chǎn)品就改到其他合作廠測試,但小型芯片設(shè)計公司通常集中一家測試廠下單,要轉(zhuǎn)單需要機(jī)臺上的轉(zhuǎn)機(jī)卡,現(xiàn)在無法入廠拔卡,小廠心驚,大廠則擔(dān)心搶不到封測產(chǎn)能,最近又是芯片缺貨、產(chǎn)能大缺狀況。業(yè)界表示,京元電停工最大影響就是后段最終測試與包裝,包裝人力影響二到三天,交貨就會連帶延后。
臺灣媒體引近期券商分析報告稱,京元電子染疫對現(xiàn)階段全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響輕微,對于京元電子相關(guān)供應(yīng)鏈,包含大客戶聯(lián)發(fā)科、英特爾的影響不大。因?yàn)楹笳邥ふ移渌鉁y供貨商以分散風(fēng)險。