Von Mikrocontrollern (MCUs), Power-Management-Chips (PMICs) und Display-Treiber-ICs bis hin zu MOSFETs, von Automobilchips und Chips für Haushaltsgeräte bis hin zu Bluetooth- und Touch-Chips für Wearables … Seit der zweiten Jahreshälfte hat sich die angespannte Produktionssituation zunehmend von den Waferherstellern auf die nachgelagerten Chiphersteller ausgewirkt, und verschiedene Chipkategorien stehen unter Lieferengpässen. Was ist der Hauptgrund für diese Angebotsverknappung? Wie beurteilen Design-, Wafer-Foundry- und IDM-Hersteller diese Lieferengpässe und welche Gegenmaßnahmen werden sie ergreifen?

Die Chipversorgung ist durchweg knapp.

„Einfach ausgedrückt: Die gesamte nachgelagerte Wertschöpfungskette ist betroffen, und wir sind derzeit nicht in der Lage, Waren zu liefern.“ Der Verantwortliche eines Herstellers von Chips für drahtlose Kommunikation erklärte gegenüber China Electronics News: „Einige Auftragsfertiger haben die langjährigen Rabatte für Stammkunden gestrichen, und alle versuchen, Produktionskapazitäten zu sichern.“

Der Reporter erfuhr, dass neben Kommunikationschips auch andere Logik-ICs wie Mikrocontroller (MCUs) und Speicher in unterschiedlichem Ausmaß von Lieferengpässen betroffen sind. Besonders dringend benötigt werden MCUs für Haushaltsgeräte, Unterhaltungselektronik und andere Anwendungsbereiche. Ohne langfristige Lieferzusagen ist es für die Hersteller schwierig, MCUs direkt zu beziehen.

„Im ersten Halbjahr war das Angebot hauptsächlich für europäische und amerikanische Hersteller unzureichend, vor allem aufgrund mangelnder Importe. Jetzt herrscht Angebotsengpässe im Inland, und die gesamte Wertschöpfungskette ist leergekauft.“ Huang Jipo, Vorsitzender von Saiteng Microelectronics, erklärte gegenüber Reportern: „Wir konzentrieren uns auf Mikrocontroller für die Automobilindustrie. Da die Lieferkette in diesem Bereich relativ stabil ist und wir über langfristige Lagerbestände verfügen, ist die Versorgung vergleichsweise stabil. Bei Mikrocontrollern für Endverbraucher hingegen, insbesondere bei Unternehmen mit geringer Marktkenntnis, sind die Lagerbestände in der Regel niedriger. Wenn die Produktionskapazitäten der Auftragsfertiger sehr knapp sind, werden diese Unternehmen mit Lieferengpässen konfrontiert sein.“

Auch analoge ICs sind von dieser Lieferengpasswelle betroffen, insbesondere PMICs, die am stärksten betroffen sind. Obwohl die meisten führenden Hersteller analoger Chips IDMs sind und über einen gewissen Anteil an interner Produktionskapazität verfügen, haben der sprunghafte Anstieg der Kundennachfrage und der lange Halbleiterproduktionszyklus zu verlängerten Lieferzeiten und einem erhöhten Angebotsdruck auf dem nachgelagerten Markt geführt.

„Die Auslastung unseres internen Fertigungsnetzwerks lag in den ersten drei Quartalen bei rund 70 Prozent, und wir verzeichnen zudem eine steigende Kundennachfrage.“ David Somo, Senior Vice President für Strategie, Marketing und Lösungsentwicklung bei ON Semiconductor, erklärte gegenüber Reportern: „Branchenweit besteht eine Herausforderung in den Produktionsvorlaufzeiten, die mit dem Wachstum der Kundennachfrage oft nicht Schritt halten können. Beispielsweise dauert der gesamte Produktionszyklus von der Vorfertigung bis zur Verpackung und Prüfung etwa zehn Wochen. Bei einem Nachfrageanstieg kommt es zu einem Auftragsrückstand im Werk, was die Produktionszeit weiter verlängert.“

Der Hauptgrund für die Umkehrung des Angebots- und Nachfrageverhältnisses im ersten und zweiten Halbjahr 2020

„Die aktuelle Nachfrage nach Produktionskapazitäten ist in der Tat sehr hoch, und TSMC plant aktiv auf Basis der Marktnachfrage.“ In einer schriftlichen Antwort auf ein Interview mit China Electronics News erklärte TSMC: „Faktoren wie Fernunterricht, Homeoffice und der Ausbau von Rechenzentren haben zu einem sprunghaften Anstieg der Marktnachfrage geführt. Dies, gepaart mit dem Wunsch der nachgelagerten Kunden nach Lieferkettensicherheit, hat die Nachfrage nach Waferfabriken am Anfang der Halbleiterindustrie verstärkt.“

Wie TSMC mitteilte, hat die COVID-19-Epidemie als größtes unvorhergesehenes Ereignis im Jahr 2020 einerseits die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle wie Fernarbeit und die „Stay-at-Home“-Wirtschaft gefördert und damit die Marktnachfrage nach bestimmten Chips erhöht; andererseits hat sie auch zu Panikkäufen bei nachgelagerten Kunden geführt und den Druck auf die Produktionskapazität der Wafer-Foundries verschärft.

In der zweiten Jahreshälfte 2020 verstärkten Veränderungen im wirtschaftlichen Umfeld die Auswirkungen der Pandemie auf die Halbleiterversorgungslage. Aufgrund der Beeinträchtigungen der internationalen Logistik in der ersten Jahreshälfte sank die Konsumbereitschaft, und viele Hersteller zeigten wenig Interesse an der Lagerhaltung. In der zweiten Jahreshälfte stiegen die Einkaufsmanagerindizes (PMI) der wichtigsten Volkswirtschaften, und die Marktnachfrage erholte sich, was zu einem starken Anstieg der Nachfrage nach Produktionskapazitäten führte.

„Aufgrund der Epidemie im ersten Halbjahr hatten die Hersteller generell unzureichende Lagerbestände und gewährten sogar Rabatte auf das normale Geschäft. Jetzt, da sich der Markt erholt hat und die tatsächliche Nachfrage wieder angezogen hat, haben die zuvor pessimistischen Prognosen der Hersteller für die Branche dazu geführt, dass die Lagerbestände nicht mit der Kundennachfrage Schritt halten können“, sagte Huang Jipo.

Somo wies außerdem darauf hin, dass die Umkehrung der Angebotslage im ersten und zweiten Halbjahr ein wichtiger Faktor für diese „Ausverkaufswelle“ war.

„Das derzeitige Phänomen der Lieferengpässe könnte durch den starken Angebotsrückgang im ersten Halbjahr und die unerwartet starke Erholung im zweiten Halbjahr verursacht worden sein. Anders ausgedrückt: Viele Unternehmen stellten zunächst ihre Bestellungen ein und gaben dann große Mengen auf, um die spätere Nachfragesteigerung zu decken, was zu den aktuellen Lieferengpässen geführt haben könnte“, sagte Somo.

Während die Nachfrage in nachgelagerten Bereichen wieder anzieht, ist das Angebot durch Logistik und Produktionskapazität begrenzt.

„Aus makrostruktureller Sicht der Halbleiterindustrie ist die Lieferkette der chinesischen Industrie nach wie vor überwiegend international ausgerichtet. Die aktuelle globale Pandemie ist noch nicht überstanden, und die Logistik der industriellen Wertschöpfungskette ist weiterhin beeinträchtigt, was die Lieferengpässe verschärft“, erklärte Gu Wenjun, Chefanalyst von Xinmo Research, gegenüber Reportern.

Es ist erwähnenswert, dass PMICs und MCUs, die in dieser Phase der Angebotsknappheit besonders häufig vorkommen, üblicherweise in 8-Zoll-Wafer-Foundries gefertigt werden. Kosteneffizienz und fehlende Ausrüstung führten jedoch dazu, dass die Produktionskapazität für 8-Zoll-Wafer allmählich hinter der Nachfrage zurückblieb. Mit der starken Erholung des nachgelagerten Marktes trat das Problem der unzureichenden Produktionskapazität für 8-Zoll-Wafer noch deutlicher zutage.

„Da Halbleiteranlagenhersteller hauptsächlich 12-Zoll-Anlagen produzieren, herrscht ein Mangel an neuen 8-Zoll-Anlagen. Die Produktionserweiterung basiert daher hauptsächlich auf alten oder generalüberholten Anlagen, wodurch die Kapazitätserweiterung relativ begrenzt ist“, erklärte Gu Wenjun.

Die Hersteller gehen aktiv gegen den Lieferdruck vor

Unter dem Einfluss mehrerer Faktoren wie der Markterholung, Panikkäufen und knappen Foundry-Kapazitäten ergreifen die etablierten Halbleiterhersteller wie Fabless, Foundry und IDM entsprechende Gegenmaßnahmen, um ihre Lieferfähigkeit gegenüber nachgelagerten Kunden zu verbessern.

Akquisitionen, Produktionsausweitung, Stärkung der Zusammenarbeit in der Wertschöpfungskette … Als IDM-Hersteller hat ON Semiconductor verschiedene Maßnahmen ergriffen, um dem Produktionsdruck zu begegnen. Dazu gehören der Erwerb einer Mehrheitsbeteiligung an Fujitsus 8-Zoll-Waferfabrik in Aizu-Wakamatsu, Japan, und die Übernahme einer 12-Zoll-Waferfabrik in East Fishkill, New York, USA. Derzeit erweitern beide Werke ihre Produktionskapazitäten, um die steigende Nachfrage zu decken.

„80 % unserer Komponenten werden in unseren eigenen Werken gefertigt, und im Bereich der auftragsbezogenen Montage (ATO) beträgt dieser Anteil 70 %. Wir arbeiten mit unseren Partnern aus den Bereichen Fertigung, Verpackung und Prüfung zusammen, um die Produktionskapazität kontinuierlich zu erhöhen und unsere Lieferfähigkeit zu verbessern“, betonte Somo.

Gleichzeitig entlasten große Gießereihersteller auch ihre nachgelagerten Kunden, indem sie ihre Produktionskapazitäten ausbauen und die Kapazitätsauslastung optimieren.

„TSMC wird die Auslastung der bestehenden Produktionskapazitäten weiter optimieren, um aktiv auf die Kundenbedürfnisse zu reagieren“, erklärte der zuständige TSMC-Vertreter gegenüber Reportern.

Auf die Frage nach dem „Kernmangel“ erklärte SMIC in der elektronischen Antwort an der Shanghaier Börse außerdem, dass das Unternehmen die Produktionskapazität und die Plattformentwicklung entsprechend den Markt- und Kundenbedürfnissen ausbauen und die Kernkompetenzen des Unternehmens weiter verbessern werde.

Für Fabless-Hersteller, die Wafer-Foundries und Endkunden verbinden, sind sie zur bevorzugten Wahl für immer mehr Hersteller geworden, um langfristige Kooperationsbeziehungen mit der vorgelagerten Lieferkette aufzubauen und ihre Forschungskapazitäten im nachgelagerten Markt zu erweitern.

„Wir werden die Kommunikation mit unseren nachgelagerten Kunden und vorgelagerten Lieferanten intensivieren, die Vorteile der lokalen Lieferkette voll ausschöpfen und gemeinsam mit unseren Partnern Schwierigkeiten überwinden“, betonte Huang Jipo.

Gu Wenjun sagte außerdem, dass die Hersteller von Fabless-Produkten die Produktionskapazitätskrise sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseite angehen müssten.

„Auf der Nachfrageseite müssen Marktprognosen und Kundennachfrageanalysen sorgfältig durchgeführt werden; auf der Angebotsseite muss das Lieferkettenmanagement gestärkt werden, und die Versorgungsstabilität kann durch proaktive Preiserhöhungen gegenüber vorgelagerten Abnehmern und die Sicherung von Produktionskapazitäten verbessert werden“, sagte Gu Wenjun.

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