Di recente, si sono susseguite continue notizie riguardanti la saturazione della capacità produttiva delle fonderie di wafer da 8 pollici, la scarsità di offerta e l'aumento dei prezzi. Gli esperti del settore prevedono che la visibilità di alcuni ordini di fonderie di wafer si protrarrà fino al secondo trimestre del 2021. Questa situazione di scarsità di offerta potrebbe non risolversi entro sei mesi.

Non solo, a causa della limitata capacità produttiva delle fonderie di wafer da 8 pollici e dell'aumento dei prezzi, che hanno fatto lievitare i costi per i produttori di circuiti integrati, sono aumentati anche i prezzi dei driver per pannelli, dei componenti touch e di altri componenti. Tra questi, il produttore di circuiti integrati per driver di pannelli Novatek ha aumentato i suoi prezzi del 10-15%. Non è escluso che anche altri produttori di circuiti integrati seguano questa tendenza all'aumento dei prezzi.

La capacità produttiva di wafer da 8 pollici è limitata e i prezzi sono addirittura in aumento. Perché?   

1. Il 5G, le automobili, l'Internet delle cose, ecc. hanno determinato un aumento sostanziale della domanda

La carenza di capacità produttiva di wafer da 8 pollici si è effettivamente manifestata nel 2018 e nel 2019, principalmente a causa dell'aumento della domanda di sensori di immagine CMOS, chip per il riconoscimento delle impronte digitali, ecc., trainata dalla presenza di più fotocamere negli smartphone e dalle impronte digitali. Entro il 2020, il tasso di penetrazione di smartphone 5G, automobili e Internet delle cose aumenterà rapidamente, incrementando notevolmente la domanda di dispositivi di alimentazione, gestione dell'energia e altri componenti. Inoltre, la pandemia stimolerà l'aumento della domanda di telelavoro e didattica a distanza, incrementando la richiesta di notebook, tablet e altri prodotti elettronici e, di conseguenza, la domanda di circuiti integrati driver, componenti discreti e altri componenti a semiconduttore.

Secondo fonti interne al settore della progettazione di circuiti integrati, in passato i clienti effettuavano spesso ordini su richiesta per evitare la pressione di scorte elevate. Tuttavia, nel 2020, a causa dell'impatto di fattori di incertezza come la pandemia e le tensioni commerciali internazionali, alcuni clienti, considerando la limitata capacità produttiva delle fonderie di wafer, hanno iniziato a effettuare ordini a lungo termine con anticipo per garantire una fornitura stabile, soprattutto per la capacità produttiva di wafer da 8 pollici. La visibilità si è attestata tra marzo e aprile 2021.

Secondo i dati SEMI, tra il 2019 e il 2022, la capacità produttiva degli stabilimenti di produzione di wafer per sistemi microelettromeccanici (MEMS) e componenti per sensori dovrebbe aumentare del 25%, mentre la capacità produttiva degli stabilimenti per componenti di potenza e per wafer dovrebbe aumentare rispettivamente del 23% e del 18%. Le prestazioni complessive del settore dei wafer da 8 pollici continuano a essere solide.

2. I wafer da 12 pollici sono quelli più diffusi, mentre la capacità produttiva dei wafer da 8 pollici è limitata.

Prima del 2008, gli impianti di produzione di wafer da 8 pollici (200 mm) erano ancora la norma, ma con l'aumento del numero di nuovi wafer da 12 pollici (300 mm) prodotti ogni anno, questi ultimi sono diventati lo standard attuale. Secondo IC Insights, il numero di impianti di produzione di wafer da 12 pollici a livello mondiale raggiungerà quota 123 nel 2021, e il numero totale di impianti di produzione di wafer da 12 pollici a livello globale arriverà a 138 entro il 2023.

Fonte: informazioni pubbliche

Rispetto ai wafer da 12 pollici, il numero di stabilimenti per la produzione di wafer da 8 pollici è in calo e i produttori di apparecchiature si stanno ora concentrando sugli impianti per wafer da 12 pollici. La disponibilità di apparecchiature per wafer da 8 pollici è limitata e le apparecchiature di seconda mano sono costose e hanno una bassa circolazione, il che limita la crescita della nuova capacità produttiva di wafer da 8 pollici.

Secondo le statistiche disponibili, dal 2008 al 2016 sono stati chiusi almeno 30 stabilimenti di produzione di wafer da 8 pollici e più di 10 sono stati convertiti dalla produzione di wafer da 8 pollici a quella di wafer da 12 pollici. Dal 2015 al 2017, il tasso di crescita della capacità produttiva globale di wafer da 8 pollici è stato solo del 7% circa. Nel 2019, il numero totale di stabilimenti di produzione di wafer da 8 pollici nel mondo era inferiore a 200.

Inoltre, tra il 2010 e il 2016, sono stati chiusi più di 20 stabilimenti di produzione di wafer da 6 pollici e la domanda di prodotti come dispositivi discreti, dispositivi di potenza, MEMS e chip analogici si è spostata sui wafer da 8 pollici, il che ha ulteriormente aumentato il carico sulla capacità produttiva di questi ultimi.

Mercato delle fonderie di wafer: qual è la distribuzione degli stabilimenti delle principali aziende e qual è il loro atteggiamento nei confronti della capacità produttiva limitata e degli aumenti di prezzo?  

Il mercato delle fonderie di wafer ha mantenuto un trend di crescita costante. Secondo i dati di IC Insights, il mercato globale delle fonderie di wafer per semiconduttori registrerà un tasso di crescita annuo composto di quasi il 10% dal 2019 al 2024, significativamente superiore al tasso di crescita composto del 6% registrato dal 2014 al 2019.

In termini di struttura del mercato, i principali attori sono TSMC, Samsung, GlobalFoundries, UMC, SMIC e altre aziende. Tra queste, TSMC domina con una quota di mercato superiore al 50%. Allo stesso tempo, sono sorte anche numerose fonderie di wafer nella Cina continentale, focalizzate principalmente sulla produzione di wafer di dimensioni inferiori a 8 pollici.

Di fronte a condizioni di mercato quali la limitata capacità produttiva di wafer da 8 pollici e l'aumento dei prezzi, di seguito viene riassunta la distribuzione della capacità produttiva e la pianificazione delle principali fonderie, nonché il loro atteggiamento nei confronti degli aumenti dei prezzi di mercato.

Al momento non si è registrato alcun aumento dei prezzi delle fonderie di wafer da 8 pollici.

In qualità di leader nel settore delle fonderie di wafer, gli stabilimenti di TSMC sono principalmente dedicati alla produzione di wafer da 12 e 8 pollici, oltre a uno da 6 pollici. Grazie alla forte domanda di processi avanzati a 7 nm e 5 nm da parte di clienti come Apple, AMD, Nvidia, Qualcomm e MediaTek, la capacità produttiva di TSMC è già al limite in questo periodo di carenza e non vi è capacità in eccesso per acquisire nuovi clienti.

Riguardo alla limitata capacità produttiva di wafer da 8 pollici sul mercato, l'amministratore delegato di TSMC, Wei Zhejia, ha dichiarato durante la presentazione dei risultati del terzo trimestre che l'azienda non ha aumentato il prezzo di fonderia per i wafer da 8 pollici grazie alla stretta collaborazione con i clienti. 

Fonte dei dati: compilata da ChinaFlashMarket

Stiamo valutando la possibilità di espandere la produzione di wafer da 8 pollici.

La fonderia di wafer di Samsung è principalmente dedicata ai wafer da 12 pollici, con una sola linea per wafer da 8 pollici. Sono operative in totale 6 linee di produzione, 5 delle quali si trovano in Corea del Sud (2 a Jiheung, 3 a Hwaseong) e una nello stabilimento di Austin, negli Stati Uniti. La linea di produzione Samsung V1 di Hwaseong ha un investimento complessivo di 6 miliardi di dollari ed è entrata in produzione di massa nel 2020. Si tratta di chip a 7 nm e 5 nm basati su tecnologia di litografia EUV, consegnati nel primo trimestre.

Samsung Hwaseong V1 è la prima linea di produzione di semiconduttori EUV di Samsung. Al fine di espandere ulteriormente la linea di produzione EUV e migliorare la tecnologia di processo al di sotto dei 7 nm, Samsung ha avviato la costruzione di una nuova linea di produzione a Pyeongtaek nel maggio 2020. Questa linea si concentrerà sulla tecnologia di processo a 5 nm e inferiori basata sulla tecnologia EUV. Si prevede che sarà pienamente operativa nella seconda metà del 2021.

A fronte della carenza di capacità produttiva di wafer da 8 pollici e dell'aumento dei prezzi delle fonderie di wafer, alcune fonti riportano che Samsung starebbe valutando la possibilità di investire nell'automazione del suo stabilimento di produzione di wafer da 8 pollici per migliorare l'efficienza produttiva e soddisfare la domanda del mercato.

Fonte dei dati: compilata da ChinaFlashMarket

Sono in programma la costruzione di un nuovo impianto per la produzione di wafer da 8 pollici al fine di soddisfare la domanda futura.

Gli stabilimenti di produzione di wafer di GlobalFoundries si trovano principalmente in Germania, Singapore e Stati Uniti, con metà degli impianti dedicati ai wafer da 8 pollici e metà a quelli da 12 pollici. Tra questi, i wafer da 8 pollici sono concentrati principalmente a Singapore, mentre quelli da 12 pollici si trovano principalmente negli Stati Uniti e in Germania.

Nel 2019, GlobalFoundries ha venduto lo stabilimento di produzione di wafer da 8 pollici Fab 3E di Singapore a World Advanced per 236 milioni di dollari. Nello stesso anno, ha ceduto lo stabilimento di produzione di wafer da 12 pollici Fab 10 nello Stato di New York a ON Semiconductor per 430 milioni di dollari. Anche il nuovo stabilimento di Chengdu, costruito nel 2020, è stato chiuso, ma GlobalFoundries ha poi annunciato l'acquisto di un terreno a Malta, nello Stato di New York, per costruire un impianto di produzione di wafer da 8 pollici all'avanguardia, al fine di soddisfare le future esigenze di crescita.

Fonte: sito web ufficiale di GlobalFoundries

Fonte dei dati: compilata da ChinaFlashMarket

I prezzi sono stati aumentati per alcuni clienti di wafer da 8 pollici

UMC possiede un totale di 12 stabilimenti di produzione di wafer, di cui 4 da 12 pollici, 7 da 8 pollici e 1 da 6 pollici. Questi stabilimenti sono principalmente concentrati a Singapore, in Giappone, nella Cina continentale e a Taiwan, con una capacità produttiva mensile di oltre 750,000 wafer (circa 8 pollici).

Nel 2020, grazie alla domanda di circuiti integrati per driver di pannelli di grandi dimensioni e chip per la gestione dell'alimentazione dei telefoni cellulari 5G, nonché al continuo accumulo di scorte di sicurezza da parte dei clienti, il tasso di utilizzo complessivo della capacità produttiva di UMC è aumentato al 98% nel secondo trimestre e le spedizioni di wafer hanno raggiunto 2.22 milioni di pezzi di wafer da circa 8 pollici. Poiché la capacità produttiva di wafer da 8 pollici continua a essere limitata nella seconda metà del 2020, UMC ha aumentato i prezzi per alcuni clienti di wafer da 8 pollici e sta persino valutando un ulteriore aumento dei prezzi nel primo trimestre del 2021.

Fonte: sito web ufficiale dell'UMC

La capacità produttiva di wafer da 8 pollici è effettivamente limitata e verrà aumentata entro quest'anno.

Riguardo all'attuale situazione di mercato dei wafer da 8 pollici, SMIC ha dichiarato: "La capacità produttiva è effettivamente limitata". Grazie ai consistenti ordini, SMIC ha rivisto al rialzo le previsioni finanziarie per il terzo trimestre, con un fatturato previsto tra i 930 e i 950 milioni di dollari, un ulteriore aumento rispetto ai 938 milioni di dollari del secondo trimestre.

SMIC prevede di aumentare la capacità produttiva di 30,000 wafer al mese nei suoi tre stabilimenti di produzione di wafer da 8 pollici a Tianjin, Shanghai e Shenzhen quest'anno. Per quanto riguarda i wafer da 12 pollici, SMIC prevede di incrementare la propria capacità produttiva mensile di 20,000 wafer.

Inoltre, SMIC sta firmando un accordo quadro di cooperazione con il Comitato di gestione della zona di sviluppo di Pechino per la creazione di una joint venture focalizzata su progetti di fonderie di wafer a 28 nm e superiori. Nella prima fase, è prevista la realizzazione di una capacità produttiva di wafer pari a 100,000 pezzi/mese (calcolata su wafer da 12 pollici), il che darà impulso alla successiva crescita delle prestazioni.

Fonte: Rapporto finanziario di SMIC

Il mercato cinese è sommerso dagli ordini di chip da 8 pollici.

Inizialmente, SK Hynix si è concentrata sull'attività di fonderia presso la sua linea di produzione Cheongju M8 in Corea del Sud. Successivamente, nel 2017, ha ufficialmente scorporato la sua attività di fonderia di wafer in un'entità aziendale indipendente chiamata SK Hynix System IC Company. Quest'ultima si concentra principalmente sull'attività di fonderia di wafer e sulla produzione di wafer da 8 pollici.

Negli ultimi anni, il mercato cinese è stato travolto dall'ondata di ordini di wafer da 8 pollici. Nel 2018, SK Hynix System IC Company e Wuxi Industrial Group hanno costituito una joint venture da 350 milioni di dollari, con quote di investimento rispettivamente del 50.1% e del 49.9%, e hanno costruito una fonderia per wafer da 8 pollici. Una volta avviata la produzione, la fonderia ha raggiunto una capacità di 115,000 wafer da 8 pollici al mese ed è stata completata con successo nel marzo 2020.

Nel 2021 l'offerta continuerà a superare la domanda e stiamo valutando la possibilità di aumentare i prezzi.

Nel 1999, con l'assistenza di TSMC, World Advanced ha introdotto con successo la tecnologia di fonderia per prodotti logici ed è diventata partner di fonderia di TSMC. Nel 2020, World Advanced ha annunciato la sua trasformazione da fabbrica di DRAM a fonderia di wafer. Nel luglio 2004, World Advanced Technology ha ufficialmente cessato la produzione e la fabbricazione di DRAM e si è trasformata con successo in un'azienda di fonderia di wafer al 100%.

Fonte: Rapporto finanziario avanzato mondiale

Attualmente nel mondo esistono quattro stabilimenti per la produzione di wafer da 8 pollici, tra cui l'acquisizione, avvenuta nel 2019, dello stabilimento GlobalFoundries Singapore Fab 3E, situato tra Taiwan e Singapore. Nel 2019, la capacità produttiva annua di World Advanced si è attestata intorno ai 2.5 milioni di wafer da 8 pollici, con spedizioni pari a 2.12 milioni di wafer e un tasso di utilizzo della capacità produttiva dell'85%. Si prevede che nel 2020 la produzione raggiungerà circa 2.6 milioni di wafer da 8 pollici.

World Advanced ritiene che, a causa della forte domanda di mercato, la capacità produttiva delle fonderie di wafer da 8 pollici sia limitata e si prevede che rimarrà scarsa per tutto il 2021. L'azienda sta infatti discutendo con i clienti le problematiche relative all'aumento dei prezzi delle fonderie di wafer da 8 pollici.

Il cliente ha effettuato un ordine con un prezzo più alto e ha deciso di avviare il progetto di costruzione della fabbrica da 12 pollici

Powerchip Group ha completato la sua riorganizzazione aziendale nel maggio 2019. La sua controllata Powerchip Technology ha trasferito tre stabilimenti di produzione di wafer da 12 pollici e le relative attività e risorse a Powerchip Electronics Manufacturing Co., Ltd. ("Powerchip"). Attualmente possiede due stabilimenti di produzione di wafer da 8 pollici e tre da 12 pollici.

Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. ha dichiarato: "Poiché la capacità produttiva delle fonderie di wafer è effettivamente scarsa, l'azienda opera attualmente a pieno regime e diverse società di progettazione di circuiti integrati stanno effettuando ordini con prezzi maggiorati per competere per la capacità produttiva. In risposta alla forte domanda da parte dei clienti di nuova capacità produttiva, è stato deciso di avviare il piano di costruzione dello stabilimento di Tongluo per wafer da 12 pollici, con inizio dei lavori previsto per il secondo trimestre del 2021. Inoltre, anche la fonderia di wafer di Hefei Jinghe, nella Cina continentale, in cui Powerchip ha investito, è a pieno regime. Alla fine di luglio 2020, la capacità produttiva mensile era di 25,000 pezzi e si prevede che raggiungerà i 30,000 pezzi entro la fine dell'anno."

Fonte: sito web ufficiale di Power Semiconductor

Lo stabilimento di Wuxi continua ad aumentare la capacità produttiva e sta valutando la possibilità di espandere la seconda fase dello stabilimento.

Huahong Semiconductor possiede tre stabilimenti di produzione di wafer da 8 pollici e tre linee di produzione di wafer da 12 pollici. Nel 2019, la sua capacità produttiva mensile è aumentata da 174,000 wafer a 201,000 wafer equivalenti da 8 pollici, con un tasso di utilizzo della capacità del 91.2%. Grazie all'accelerazione della localizzazione della produzione di semiconduttori di potenza, la domanda di mercato nel 2020 è risultata migliore del previsto. Il tasso di utilizzo della capacità produttiva di wafer da 8 pollici di Huahong Semiconductor ha raggiunto il 100%, mentre quello dei wafer da 12 pollici continua a crescere.

Allo stesso tempo, lo stabilimento di Wuxi punta ad aumentare la propria capacità produttiva a 40,000 pezzi/mese entro la fine del 2020 o l'inizio del 2021 e sta valutando la seconda fase di espansione dello stabilimento. Si prevede che la capacità produttiva totale raggiungerà gli 80,000 pezzi/mese. Lo stabilimento per il formato da 8 pollici ha inoltre la possibilità di un'ulteriore espansione, fino a 10,000-20,000 pezzi/mese in futuro.

Fonte dei dati: compilata da ChinaFlashMarket

La capacità produttiva è limitata e non si può escludere la possibilità di un aumento dei prezzi per i produttori di apparecchiature originali (OEM).

DB HiTek è una fonderia di wafer sudcoreana che utilizza principalmente impianti di produzione di wafer da 8 pollici per la realizzazione di gestori di alimentazione e sensori di immagine. La sede centrale e due stabilimenti (Fab1 e ​​Fab2) si trovano in Corea del Sud. La capacità produttiva degli stabilimenti è a pieno regime. Nel 2019, quasi 100,000 ordini di wafer da 8 pollici non sono stati evasi. Questo numero è stato quasi il doppio rispetto al numero di ordini non evasi nel 2018. La disponibilità di capacità produttiva rimarrà limitata nel 2020, pertanto Eastern Hi-Tech non esclude un aumento dei prezzi per i clienti OEM.

Fonte: sito web ufficiale di Eastern Hi-Tech

La linea di produzione da 8 pollici è a pieno regime e per il momento non è previsto alcun aumento di prezzo. Dipende dalla situazione.

Attualmente, la maggior parte dei wafer di China Resources Micro sono da 6 pollici e il tasso di utilizzo dei wafer da 8 pollici non è ancora elevato. Per quanto riguarda i wafer da 12 pollici, nel 2018 è stato firmato un accordo con Chongqing per la costruzione di una linea di produzione da 12 pollici nello stabilimento esistente dell'azienda a Chongqing. Il progetto sta procedendo come previsto e l'avvio è programmato per il 2020.

China Resources Micro ha dichiarato che, dall'inizio del terzo trimestre, la linea di produzione da 8 pollici è a pieno regime e il tasso di utilizzo complessivo della capacità produttiva ha superato il 90%. Non sono stati apportati aumenti di prezzo per il momento e l'azienda continuerà a monitorare attentamente l'andamento del mercato e dei prezzi.

Fonte: dati pubblici

Jita Semiconductor si concentra sulla produzione di wafer di circuiti analogici e dispositivi di potenza. Nel 2018, è iniziata ufficialmente la costruzione del progetto di Shanghai, che comprende una linea di produzione da 8 pollici con una capacità produttiva mensile di 60,000 pezzi e una linea di produzione specializzata da 12 pollici con una capacità mensile di 50,000 pezzi. I prodotti sono destinati ai settori del controllo industriale, automobilistico, dell'energia elettrica e di altri ambiti, e l'azienda ha migliorato la capacità produttiva di dispositivi di potenza (IGBT), sistemi di gestione dell'energia, sensori e altri chip.

Nel 2020, Jita Semiconductor ha formalizzato una collaborazione strategica con Shengmei Semiconductor Equipment (Shanghai) Co., Ltd. Entrambe le parti sfrutteranno appieno i rispettivi punti di forza e uniranno le forze nell'innovazione delle apparecchiature per semiconduttori e dei relativi processi.

Jinghe Integration è una fonderia di wafer da 12 pollici situata nella provincia di Anhui. Alla fine del 2019 ha raggiunto un volume di produzione mensile di 20,000 wafer. L'azienda prevede di raggiungere una capacità produttiva mensile di 30,000 wafer da 12 pollici entro la fine del 2020 e una capacità produttiva mensile compresa tra 40,000 e 45,000 wafer entro la fine del 2021.

Il progetto di costruzione della "linea di produzione internazionale di MEMS da 8 pollici", finanziato e realizzato dalla holding Saiwei Electronics Co., Ltd., è entrato ufficialmente in funzione nel settembre 2020, con una capacità produttiva di 10,000 pezzi al mese. Il progetto sarà realizzato in fasi. Una volta raggiunta la piena capacità produttiva, si arriverà a una produzione di 30,000 pezzi al mese, segnando l'ingresso effettivo della linea di produzione avanzata di chip MEMS da 8 pollici nella fase di produzione vera e propria.

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