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【芯观点】封测产能紧缺、涨价蔓延,IC设计会否走向重资产的轻IDM模式?

来源:爱集微

#封测#

#芯观点#

2020-12-28


集微网消息,下半年以来,8英寸晶圆代工产能吃紧、价格上涨的影响向下传导至封测环节。11月开始,陆续爆出植球封装产能全满,加上IC载板因缺货而涨价,新单已涨价约20%,急单价格涨幅达20%至30%;覆晶封装、晶圆级封装、2.5D/3D封装等也出现产能明显短缺。封装测试大厂日月光宣布调涨明年一季度封测平均接单价格5%至10%,内地几家封测龙头也基本处于满载状态。

临近年底,封测行业一反往年同期进入传统淡季,产能利用率持续攀升。分析人士指出,根本原因在于终端需求旺盛导致晶圆厂产能满载,原本积压在IC设计厂或IDM厂的晶圆库存,开始大量释出至封测厂。某芯片设计企业高管张军对集微网记者解释,导致封装产能紧张的因素是多方面的,跟上游代工产能爆满也有关系。

首先是需求增加。一方面疫情导致很多海外工厂无法正常生产,以及东南亚地区封装产能供应不足,制造回流,订单增加;另一方面国内许多智能手机品牌出货量暴增,也导致市场需求增加。其次是华为“915”的影响,供应链在此之前几乎都优先供货华为,挤压了其他客户的需求。“915”之后这些订单被释放,挤爆了产能,随后蔓延到封测端。第三,为了抢占明年华为智能手机空出的巨大缺口,许多品牌都在全力备货,导致市场溢出,尤其是电源类芯片尤其明显。此外最近的一系列看起来不起眼的事件,比如ST罢工,苹果取消快充使第三方充电器需求上升等等,所有这些因素一叠加,就加剧了部分芯片的产能紧张,而且可能要持续到明年上半年,封装侧的情况比测试侧的情况要严重。

因此今年来,许多下游封测厂都启动了扩产。例如7月份华天南京一期封测项目投产,预计投入生产后将年产FC系列产品33.6亿颗和BGA基板系列产品5.6亿颗;长电和通富微电都启动了定增募资来扩建产能;甬矽一期2厂厂房今年5月封顶,8月份正式投产,二期项目预计于本月中旬正式启动建设,主要布局Wafer Level先进封装技术。全国各地还有很多新建的封测产线,投产后有望缓解部分产能。张军表示,在市场和自主化的双轮驱动下,国内半导体的黄金周期还将持续很多年,同时要达到国家自主率70%的目标的话,还有很大的成长空间,因此晶圆厂和封测厂一直都在扩产,尤其封测厂。

其中芯片测试环节通常由芯片设计公司委托晶圆厂、封测厂或者第三方测试公司进行,具体分为两种商业模式:一是芯片设计公司根据产品类型、功能和设计要求等向测试公司指定特定测试设备进行测试;二是如果芯片设计公司的产品属于技术上比较成熟的领域,芯片设计公司会直接委托测试公司,由测试公司根据自身设备排产情况选择相应的测试设备进行测试。

传统上,许多IC设计公司也会购买测试设备来进行工程验证,以及问题验证和解决等,对测试机的需求量相对较小。但是集微网发现在最近产能紧张的情况下,有部分设计企业开始主动或被动加大投资测试设备。

一家半导体测试设备公司负责人王为对集微网记者透露,部分封测厂即使在高景气度的情况下也会谨慎投资新产能,情愿降低测试费,让客户自己投资设备,根据双方谈好的协议,客户独家使用这部分设备,或者同意测试厂给其他客户使用,或者协商以设备抵扣部分测试费。这种情况在后道测试中比较多,在晶圆测试环节也有部分量大的客户投资设备。

那么,一家什么营收规模的设计公司可以承担这样重资产的投资呢?

王为解释,芯片测试费用按照小时计算,称为“hourly rate”,如果是设计公司自己投资设备,hourly rate会比较低,算下来总成本反而低了,也就是说通常设备折旧是低于测试费的减免的。根据芯片测试对一家设计公司产品的重要性,有些公司测试成本只占总成本的2-3%,有的占5%以上。假设一家设计公司的销售额是5千万元,毛利40%,制造成本就是3千万元,测试费按5%计算的话每年成本在150万元,分摊到每个月是12.5万元。以此计算测试时间,如果采用爱德万93K测试,12.5万元大约是300小时,如果用3380P测试,大约是900小时。按照每个月满产的测试时间500小时计算,如果设计公司买一台93K没法满产,就不太合算;如果买两台3380P,大部分时间可以满产。

因此如果这家设计公司的芯片只能用93K测的,就买不起;反之,如果他的产品是用3380测的,他可能就会考虑买两台放在封测厂。这就是设计公司投资设备的经济逻辑。“当然也不排除有些公司买设备是为了用完政府的补贴,那就是另外一回事了。”他表示。

在封测产能紧张的情况下,像这样投资设备的设计公司有所增加,不过设备订单增长主要还是来源于封测厂。“设计公司通常是买个一台两台的,极个别才会有三五台。”王为表示,他公司的测试设备产能已经排到明年二月都是满产运行,因此至少过年前封测厂的产能都是紧张的。

这类设计公司有自己主动投资设备的,也有被封测厂要求增加投入的。

另一家小型封测厂则一直要求客户投资设备。该公司负责人大鹏对集微网记者表示,客户需投放设备才能固定产能,否则不能承诺。他将其形容为“没有战略合作的客户”,在产能紧张的时候,只能排队,而战略客户就必须优先保障他的任何时间的产能需求。他解释,客户投资的设备主要是模具、系统等专用设备,有些还包括测试分选机,通用设备则是公司投资。一套下来200万元到400万元不等,设备折旧抵扣完之后归属封测厂。

“只要真正自己设计搞产品的公司都可以负担这样的方式。”大鹏强调。即使是要求设计公司重资产投入,大鹏的公司今年以来也持续满载运行,全年利润增长近50%,等待测试的芯片已经“堆到明年三月份去了”,他形容。

那么重资产投入、轻IDM模式将会成为未来行业趋势吗?

可能设计公司投资部分半导体设备已经很普遍,尤其是今年产能如此紧缺的情况下,主动投资不失为抢产能的上策。

不过张军认为,设计公司自己采购测试设备,在测试费用上会相对便宜一些,在产能紧张的时候也能有所保障。但是设计公司的优势就在于轻资产,因为半导体设备太贵了,一般的公司承担不起,当公司足够大以后可能会考虑,比如海思和联发科也在慢慢走这种代工的模式。尤其还要考虑半导体行业需求周期性的波动,这种模式更多只是产能紧张之下公司的一种应对之道,各个公司根据自己的需求来作出合适的选择。

一位长期跟踪半导体行业的专家对集微网记者表示,大型的设计公司自己建封测厂将会是一个趋势,除了华为,例如韦尔投资晶圆测试及晶圆重构生产线项目,以进一步提升豪威科技在半导体封装领域的技术能力,提升晶圆测试系统层面的能力以及积累创新与处理问题的能力;格科微募资拟投资12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目等。这些大型的设计公司有能力,也有必要通过自建部分产线向Fab-Lite(轻晶圆厂)模式转型,加强公司对供应链产能波动风险的抵御能力。

众所周知,晶圆制造是一个资金密集型产业,从建厂、投片、产能爬坡,到最后商业化,投资规模巨大,先进工艺制程,投资金额更要远超百亿美元,后续运营也还要持续的烧钱。

另外,芯片制造的建设期一般需要两到三年,建设完成到投片需要约一年,再从产能爬坡到商业化量产还需要一段时间,运营期则需要十年以上。这意味着,在未来比较长的时间里企业的盈利还需要继续承压。

因此另一位行业专家则认为,未来几年集成电路行业将会出现轻IDM模式的趋势,即除了投资最大的晶圆制造环节,从芯片设计、封装,到方案和系统应用都自己做。

不过对设计公司来说,眼下最紧要的,也许还是应封测厂要求多投资几台设备,抢下产能来的比较现实。

注:应受访者要求,文中名字均为化名。

(校对/零叁)

责编: Aki

乐川

作者

微信:AileenZhu

邮箱:zhuzl@lunion.com.cn

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