周子學、陳南翔和鄭力把脈，芯片短缺如何攻堅？

電子發(fā)燒友報道（文/章鷹）3月18日，這是一個值得銘記的日子，中芯國際擬與深圳政府合資設立中芯深圳，生產28納米及以上集成電路和提供技術服務。目前，中芯國際與深圳開發(fā)晶圓生產設施訂立合作框架協(xié)議，項目新投資估計達到23.5億美元。而在3月17日，SEMICON China的會議上，中國工程院院士、浙江大學微納電子學學院院長吳漢明表示：“如果我們不加速發(fā)展，未來中國芯片產能與先進國家的差距，將拉大到至少相當于8個中芯國際的產能，因此我們必須加快速度?！?br />
筆者在SEMICON China的主題論壇上，來自中芯國際董事長周子學、紫光集團聯(lián)席總裁陳南翔和長電科技CEO、董事鄭力發(fā)表的精彩觀點，可以為芯片短缺這一熱點話題解惑。

為什么芯片短缺會成為常態(tài)？

全球半導體領域，每隔三五年都會發(fā)生芯片產能短缺的現(xiàn)象。為什么這次引起國內如此高的重視？長電科技CEO、董事鄭力認為，缺少產能是集成電路領域一個景氣的現(xiàn)象，這次不同的是，汽車整車廠商缺少芯片。歷史上第一次汽車缺芯發(fā)生在1999年，到今年2-3月份，汽車廠商芯片對全球汽車產業(yè)的復蘇和增長帶來了巨大影響。

圖：長電科技CEO、董事鄭力

這次缺芯對汽車產業(yè)影響深遠。1885年，汽車在美國被發(fā)明的時候，是沒有一顆汽車電子元器件的，到了今天，一輛汽車上幾大系統(tǒng)連接大量芯片。大眾汽車集團（中國）執(zhí)行副總裁兼董事、研發(fā)部負責人Thomas Manfred Müller（穆拓睿博士）說，一輛車上芯片的價值超過上千美元。汽車制造業(yè)、 集成電路業(yè)制造業(yè)緊密聯(lián)系到一起。

Thomas Manfred Müller指出，80%的汽車創(chuàng)新來自芯片，鄭力認為90%的汽車創(chuàng)新來自芯片，因為軟件定義汽車，軟件也要基于芯片進行運行。芯片和芯片制造獲得業(yè)內深度關注。

圖：紫光集團聯(lián)席總裁陳南翔

紫光集團聯(lián)席總裁陳南翔特別指出，實際上從 2016 年到 2021 年，市場均出現(xiàn)了不同程度的芯片產品短缺現(xiàn)象 ——2016 年 DRAM 短缺，2017 NAND FLASH 短缺，2018 年功率半導體短缺。2019也有 CPU、5G 芯片、TWS 等產品供應不足的情況。

他分析說：“產能不足成為新常態(tài)，增加的產能與增加的需求不平衡，故而造成短缺。制造能力的短缺確實發(fā)生在晶圓制造上，而且最有可能發(fā)生在成熟技術平臺上，而不是尖端技術平臺上?！?br />
此外，他認為，擴產需要機臺設備，但設備的交貨期太長實在折磨人。若轉而采購二手設備，價格也相當高，8吋二手設備甚至高到不合理的狀態(tài)，且貨源非常吃緊，12寸二手設備也同樣缺。

反思近期的車廠“缺芯”，鄭力分析三大原因：一是市場需求與供給的不平衡是造車汽車缺芯的一個重要原因。去年汽車整車廠對上游供應鏈廠商提示，市場需求下降，原來預備的產能要有所考慮，到了去年下半年，乃至年底，汽車需求呈現(xiàn)V型的成長，這是缺芯的原因。

二是汽車芯片的復雜度，對它的應用的性能要求越來越多，車載芯片成品制造產業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。QFP與BGA成為車載MCU的主流封裝，特別是車載32位MCU越來越多使用這些封裝形式；車規(guī)級倒裝產品走向大規(guī)模量產；系統(tǒng)級封裝（SiP）提供高密度和高靈活性適用于ADAS、車載娛樂、傳感器融合等應用；扇出型晶圓級封裝技術的高可靠性能適用于ADAS毫米波雷達、RFFE、AiP等；DBC / DBA 逐漸成為功率半導體封裝主角。這些改變都在影響芯片產出量。

三是半導體芯片漲價，來源于上有材料漲價導致的成本上升。比如今年以來金價、銀價、銅價的漲幅較快，要求封裝廠去考慮材料創(chuàng)新加快。

圖：芯國際董事長周子學

中芯國際董事長周子學認為，全球疫情導致人們對萬物互聯(lián)需求井噴，芯片用量超乎預期。去年全球半導體銷售額達到4390億美元，同比增長6.5%，國內根據中國半導體行業(yè)協(xié)會的初步統(tǒng)計，2020年全年中國集成電路產業(yè)銷售同比增長17.8%，預計2021年增長勢頭還將持續(xù)。

對于未來，陳南翔指出到了2030年，全球集成電路產業(yè)規(guī)模有望達到1萬億美元，以2020年為基準，10年后產能需求要達到2倍以上才能滿足需求發(fā)展。

解決芯片短缺，有何良策？

中芯國際董事長周子學表示，半導體產業(yè)是高度國際化產業(yè)，當前全球半導體供應處于緊張局面，尤其是汽車行業(yè)因為芯片短缺而停工停產。只有不斷強化半導體的產業(yè)的開放合作、創(chuàng)新和共同發(fā)展，才能有效緩解這個局面。

紫光集團聯(lián)席總裁陳南翔指出，正在進行中的產能擴張看起來與市場前景不夠匹配，隨著即將進入到Personal Semiconductor（PS）時代，短缺漲價或將持續(xù)貫穿整個產業(yè)鏈， IC產業(yè)核心價值的認知也許也會改變。

他建議，現(xiàn)有的產業(yè)方案和個體經營模式需要進行調整，以適應這一趨勢，創(chuàng)新的技術和方法是很好的替代/調整方式，共享整合成為趨勢。創(chuàng)新性技術和異質集成能夠極大減緩對晶圓制造產能短缺的影響，符合產業(yè)的趨勢。

長電科技CEO、董事鄭力指出，新能源汽車采用碳化硅的芯片，它對物理性能、散熱性要求非常高，這里邊又把封裝行業(yè)十幾年前以陶瓷基板為主的這樣的一種技術形式，又慢慢的撿回來，現(xiàn)在受到車廠非常大的關注。

技術、制程、質量、意識是車載芯片成品制造的四大關鍵要素，鄭力強調，車載與消費類芯片成品制造流程大不相同，創(chuàng)新車載芯片成品制造重在工程質控管理經驗和協(xié)同設計流程的制定。