【理財周刊1087期封面故事】先進封裝崛起


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2021/06/24  |  第858期  |  訂閱/退訂  |  看歷史報份
 
 編輯小語 晶片成經濟戰略
 封面故事 先進封裝將成下個主戰場
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晶片成經濟戰略
文.洪寶山

一場百年大疫,攪亂了世人的生活,更打亂了地緣政治的舊平衡,多數台灣人支持「維持現況不變」,也不得不變。疫情初期因為對COVID-19新冠病毒的認識嚴重不足,快速的傳染力與致死率讓人們恐慌。

令人難以置信的V型經濟復甦

在武漢爆發疫情時,中國斷然實施封城鎖國,經濟活動「瞬停」讓北京藍在霧霾嚴重的冬天重現,對未知的恐慌擴散到全球企業,整整一個季度,企業不敢正常下訂單,寄望病毒能被封鎖不擴散,靠著一至二個月的安全庫存撐過疫情。

結果後來的歐美疫情大爆發,失業人口遽增,單季GDP負值,逼著各國政府用最快速度祭出刺激經濟復甦的紓困方案,就好比突然休克的病人用AED+CPR急救激活,被隔離悶壞的人們以報復性消費,慰藉驚魂未定的心靈,結果令人不敢相信的V型經濟復甦竟發生了。

晶片缺貨潮從汽車擴延到筆電

再經過一個季度半信半疑的觀望,最終全球產業界嚴重低估了疫情後消費者需求復甦力道,尤其以汽車業最具代表性,於是晶片缺貨潮就從汽車的MCU,擴延到筆電的DDI,晶片交期進一步拉長,五月份晶片交期為十八周,較四月份延長一周時間,為二○一七年開始進行數據彙整來史上最長。

疫情、晶圓代工產能滿載、美中地緣政治角力下的供應鏈脫鉤與重組等因素互相交錯,波士頓顧問集團(Boston Consulting Group, BCG)的小柴優一指出,「整體晶片呈現供不應求、緊繃情況將持續一至二年」。

缺芯潮難解,對美歐日中等汽車大國來說,汽車晶片成了汽車業發展的掣肘點,相比於傳統燃油車單車晶片用量約七百顆,智慧電動車單車用晶片數量則至少達一千一百顆。

而始於去年六月,爆發於去年年底的全球性晶片短缺,至今已滿一年且持續中,全球主要晶片供應商英飛淩、瑞薩、德儀受地震、火災、雪災等影響,疊加消費電子晶片需求增長迅速,嚴重影響了汽車晶片的需求。全球汽車因缺晶片累計停產數量已達二九九萬輛,最終可能會造成全球汽車停產達四○九萬輛,因缺乏晶圓代工產能將導致今年全球汽車業損失達到一千一百億美元。

強國拉攏台積電台灣意外爆紅

全球局勢驟變意外地把台灣推上風口浪尖,台積電成為美歐日中都爭相拉攏的兵家必爭之地。台積電未來三年投資千億美元的擴產,因應地緣政治與分散風險的考量,台積電這波投資擴產,將走向全球布局,例如美國亞利桑那州建廠中的五奈米亞利桑那州廠,即台積晶圓21廠,預計二○二四年開始量產;南京廠也展開建置二十八奈米的成熟製程產能,月產能四萬片,預計二○二二年下半年開始量產。

在日本方面,台積電繼今年在日本茨城建立研發中心之後,可望在日本熊本投資建十二吋晶圓廠,就近服務影像感測器(CIS)大廠索尼,還有車用微控制器等其他客戶需求。

因此當上周冒出台積電也要捐五百萬劑BNT疫苗給政府的消息後,市場已經開始揣測台積電將祭出「晶片換疫苗」的策略,先前歐盟積極向台積電招手前往設廠,地點可能就在德國東部,如今台積電出手買疫苗更增添到德國設廠的可能性。

台積電為台灣爭取了十年和平

可以預期台積電這波投資潮可為台灣爭取十年的和平,說得更直白點,就是類似春秋戰國時代,諸王送質子到敵國求和平,換成現代的講法就是繳保護費的概念。

但就長遠來說,台積電這波投資,美歐日中等國透過這次設廠,間接的讓台積電培養人才,提升技術。而美國的EDA、荷蘭的EUV光刻機、日本的關鍵材料如光阻液等都是台灣半導體離不開的關鍵設備材料,當別人吸收台積電的優點的同時,台灣也要有憂患意識,更進一步提升技術,否則美國也想重新拿回半導體的發球權,中國更是想藉著第三代化合物半導體彎道超車。

日前中國七大汽車業者聯合建言,車規級半導體投資金額太大,單一企業難以獨力完成,台積電的產量無法滿足全球所有需求,平添供應瓶頸的混亂,提議北京政府牽頭,建立國家級的晶片企業聯盟,上升到國家戰略,保障供應鏈的穩定與安全。

有鑑於半導體在智慧手機、汽車等生產的關鍵角色,半導體的穩定供應對經濟安全至關重要,如果被美歐日中任何一國破了台灣的半導體優勢,那麼會增加中國武統的氣焰,對台灣不是一件好事。

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先進封裝將成下個主戰場
文.高適

美國聯邦參議院6月8日通過「美國創新與競爭法」,將計畫為半導體提供520億美元的緊急補充撥款,聚焦於半導體及通訊設備的生產與研究。美國商務部長雷蒙多5月24日曾指出,此520億美元半導體生產研發資金有望激發出1500億美元以上(包括來自州政府與民間企業的貢獻)的晶片生產及研發投資,進而為美國帶來七∼十座新半導體製造廠

減稅法等上路 台積電有望成為受惠者

另由跨黨派參議員提出的「促進美國製半導體(FABS)」法案提到,海外生產晶片的成本差異,多達70%是由外國政府補貼,而非比較優勢所驅動,FABS將透過鼓勵美國晶片本土製造來縮小差距,並降低美國工人失去高薪工作及美國經濟風險。美國參議院民主黨籍金融委員會主席Ron Wyden及共和黨籍副主席Mike Crapo於6月17日提議,給晶片製造商25%的製造設備及設施投資稅收抵免,為美國國內半導體製造業提供合理有目標性的獎勵措施。

若半導體減稅法案順利上路,相較其他產業仍面臨拜登加稅的風險,半導體未來獲利不僅不會下修,還有潛在的上修空間。一來一往下,半導體相對獲利成長性將比其他產業來的更強,有利增加市場調升半導體產業評價的可能性。目前正在美國亞利桑那州斥資120億美元興建五奈米晶圓廠的台積電(2330),就將成為受惠者。

相較晶片製造,封裝被視為較簡單的半導體次產業。但隨著先進製程延續摩爾定律已來到撞牆期,晶片製造廠未保持高性能提升趨勢,先進封裝的地位也就越來越重要。由於目前晶片封裝高度集中亞洲,積極本土化的美國當然希望自主進行。

日本經濟新聞報導,台積電除了在美國興建五奈米先進製程晶圓廠外,也將配合美國政府需求在美國興建先進封裝廠,將採用最新3D堆疊技術,整合不同功能晶片提高更快及更好運算效能。

加速築起先進封裝護城河

無獨有偶,五月底日本產經省也表示,台積電將在日本茨城縣筑波市設立研發據點,總經費約370億日圓,日本政府將出資總經費約五成予以支援,與日本約20家半導體相關廠商合作研發最先進半導體技術,開發強化晶片效能的3D封裝等技術,可見先進封裝已成大國的半導體戰略資源之爭的另一戰場。

台積電目前在台灣已設有四座自有先進封測廠區,主要提供晶圓凸塊、先進測試、3D封裝等業務,竹南正興建的第五座封測廠AP6,聚焦3D封裝及晶片堆疊等先進技術,系統整合單晶片(SoIC)也將於2022年下半年在竹南廠投產。第六座南科AP2C廠區則規劃作為先進封裝基地,目前也在興建中。台積電轉投資的封測廠精材(3374)則主要負責SoC的3D封裝 。

2022年量產SoIC先進封裝製程

台積電SoIC將同時提供WoW及CoW兩種先進封裝製程,能夠同時堆疊同質或異質晶片並大幅提升系統效能,並且縮小產品晶片尺寸。七奈米晶圓WoW製程預計會在今年第四季完成認證;CoW製程研發持續進行,七奈米對七奈米的CoW堆疊製程預計也在今年第四季完成認證,五奈米對五奈米CoW堆疊製程則預期在2022年第三季準備就緒。

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