Od 2020 roku światowa wartość produkcji odlewni płytek ceramicznych weszła w stan dynamicznego rozwoju. Z rysunku 1 widać, że jego roczna stopa wzrostu osiągnęła 24%. Roczne tempo wzrostu w 2021 roku wyniesie 22.4%, co również jest wysokim poziomem wzrostu. W tym roku wartość produkcji całej odlewni płytek oficjalnie przekroczy granicę 100 miliardów dolarów. TrendForce przewiduje, że roczna stopa wzrostu w 2022 roku wyniesie 13.3%. Kluczem do ponownego pobudzenia wzrostu w 2022 roku są dwa klucze: jednym są nowo otwarte moce produkcyjne, a drugim wzrost cen.

Rysunek 1: Szacunkowa globalna wartość produkcji odlewni

W 2021 roku różne fabryki rozpoczęły plany rozszerzenia produkcji. Oczekuje się, że w 2022 r. powstanie 12 nowych odlewni płytek (patrz rys. 2). Wśród nich Tajwan, Chiny, na czele których stoi TSMC, cała odlewnia płytek. Z punktu widzenia wartości produkcji wartość produkcji Tajwanu wynosi około 60%, a moce produkcyjne stanowią 50%, co oznacza, że ​​większość stosunkowo kosztownych zaawansowanych procesów produkcyjnych nadal odbywa się na Tajwanie. wykonane w regionie. Jest jeszcze jedna kwestia, na którą warto zwrócić uwagę. Z rysunku 2 wynika, że ​​w 2022 r. udział odlewni w rynku Tajwanu nieznacznie spadnie o 1%, a w Chinach kontynentalnych wzrośnie o 2%. Większość zwiększonych mocy produkcyjnych jest skoncentrowana w zakładzie w Nanjing w Chinach kontynentalnych. Jednak TSMC nadal koncentruje się na Tajwanie.

Rysunek 2: Nowe lokalizacje fabryk głównych odlewni

Jeśli chodzi o zaawansowany proces, wszyscy są bardziej zaniepokojeni procesem 3 nm wprowadzonym przez TSMC i Samsunga. TSMC nadal korzysta z architektury FinFEX. Produkty 3 nm wypuszczone przez firmę Samsung oparte są na architekturze GAA, która jest jednocześnie jedyną firmą w branży, która zaimportowała tę architekturę. TSMC odpowiada za prawie 70% rynku zaawansowanych procesów, a Samsung za około 30%. Większość planów ekspansji tych dwóch firm na ten rok nadal koncentruje się na procesach 5 nm i 4 nm. W przyszłym roku te dwie firmy zostaną skoncentrowane. w procesie 3 nm.

Rysunek 3: Rozwój procesu półprzewodnikowego

Wydajność odlewni jest w pełni obciążona, w 8 r. płytki 12-calowe będą ciaśniejsze niż płytki 2022-calowe

W 2021 roku stopień wykorzystania mocy produkcyjnych odlewni 8-calowych i 12-calowych wyniesie aż 95-100% i ten stan utrzyma się w roku 2022.

Według danych udostępnionych przez TRENDFORCE, wśród odlewni 12-calowych płytek znajdują się TSMC, Samsung, UMC i SMIC. Linia przerywana na wykresie 4 pokazuje, że w drugiej połowie 2022 r. nastąpi niewielka tendencja spadkowa. Qiao An stwierdził, że w rzeczywistości nie jest to zły popyt, głównym powodem jest to, że istnieją pewne nowe moce produkcyjne lub nowe fabryki zaczynają jedna po drugiej otwierać moce produkcyjne, a mianownik staje się większy, gdy wolumen filmowania nie nadąża szybko. , stopień wykorzystania nieznacznie spadnie i obecnie uważamy, że cały wskaźnik wykorzystania utrzyma się powyżej 95%.

Rysunek 4: Wykorzystanie mocy produkcyjnych 12-calowej głównej odlewni

Z rysunku 5 wynika, że ​​spadek mocy produkcyjnych 8-calowych odlewni nie jest tak oczywisty, głównie dlatego, że tempo wzrostu 8-calowych odlewni jest stosunkowo ograniczone, wzrost popytu jest większy niż podaż, a napięta sytuacja będzie poważniejsza niż w przypadku 12-calowych odlewni. . Po stronie popytu większość układów scalonych związanych z zarządzaniem energią stosowanych w telefonach komórkowych 5G i pojazdach elektrycznych jest produkowana w fabrykach produkujących 8-calowe płytki, ale większość sprzętu w odlewniach 8-calowych płytek jest droższa, ale 8-calowe płytki są produkowane drogi. Cena 8-calowych fabryk jest stosunkowo niska, co powoduje, że ekspansja 8-calowych fabryk jest nieopłacalna. Wręcz przeciwnie, napędzany rosnącym popytem, ​​niedobór mocy produkcyjnych w przypadku 8-calowych fabryk jest poważniejszy niż w przypadku 12-calowych fabryk.

Rysunek 5: Wykorzystanie mocy produkcyjnych 8-calowej głównej odlewni

Z rysunku 6 jasno wynika, że ​​pięcioletnia złożona roczna stopa wzrostu wydajności produkcji płytek 5-calowych wynosi zaledwie 8%, a nachylenie rocznej stopy wzrostu jest znacznie mniejsze niż w przypadku fabryk 3-calowych. 12 cali jest ciasne. Z powodu niedoborów 12-calowa fabryka odnotowała roczną stopę wzrostu na poziomie 12%. Przyjmuje się, że w latach 12-2021 co roku będzie otwieranych od 2023 tys. do 100 tys. nowych mocy produkcyjnych.

Rysunek 6: CAGR 2019 największych odlewni w latach 2023–10F

Plan rozbudowy zdolności produkcyjnych na rok 2022: kluczowe punkty to 40 nm i 28 nm

Qiao An zauważył: „W planie zwiększania mocy produkcyjnych każdego procesu na rok 2021 większość nowych produktów będzie koncentrować się na procesach 90 nm, 65 nm lub 55 nm, a nowe moce produkcyjne wyniosą do 80 tys., ale powodem ciągłego szczelność w tym roku wynosi 90 nm, 65 nm, 55 nm. Produkty, które można wyprodukować, mogą zostać nieco odciążone, a nacisk położony jest na 40 nm lub 28 nm. Na przykład produkty Wi-Fi skupione na procesach 40 nm i 28 nm są nadal w napiętym stanie .”

Rysunek 7: Plan zwiększenia mocy produkcyjnych na rok 2021F dla każdego procesu

„Ale patrząc na rok 2022, w czerwonej ramce nowe moce produkcyjne w przyszłym roku będą skoncentrowane głównie na częściach 40 nm i 28 nm, dlatego wierzymy, że otwarcie nowych mocy produkcyjnych w przyszłym roku spowoduje niedobór na rynku odlewów płytek Przyjdź po pewne uspokajające znaki.

Rysunek 8: Plan rozbudowy mocy produkcyjnych na rok 2022F dla każdego procesu

90 nm, 65 nm i 55 nm to główne rozszerzenia wydajności w tym roku, a 40 nm i 28 nm to główne wsparcie przyszłorocznej ekspansji. Dlatego można zrozumieć, że obecnych dostawców 1Xnm jest bardzo niewielu. Po wejściu na 1Xnm struktura tranzystora weszła w strukturę FinFEX, więc koszt rozbudowy jest stosunkowo wysoki. Obecnie jedynie TSMC, Samsung i inne firmy nie mają planów zwiększania produkcji w ciągu najbliższych kilku lat. Ponieważ stopień penetracji telefonów komórkowych 5G rośnie z roku na rok, zapotrzebowanie na chipy 1Xnm również znacznie wzrośnie, a także zapotrzebowanie na Wi-Fi itp. Z roku na rok rośnie, co może spowodować proces wąskiego gardła 1Xnm w 2022 i 2023.

Rysunek 9: Elementy półprzewodnikowe wykonane w procesie odlewania 12 cali

Dlaczego proces 28 nm jest tak ważny?

Qiao An zwrócił uwagę, że nie tylko w przyszłym roku, ale nawet po 2023 r. moce produkcyjne na poziomie 28 nm będą stopniowo zwiększane. Dlaczego proces 28 nm jest tak ważny?

Jak widać na rysunku 10, proces 28 nm to najbardziej zaawansowany proces w architekturze MOSFET (planarnej). W porównaniu z architekturą FinFET, czyli po 1X nm, koszt jest stosunkowo niski. Proces 28 nm należy do ostatniej generacji architektury MOSFET (planarnej), która może zapewnić wystarczającą wydajność układów wymaganą dla dużej liczby produktów IoT.

Ponadto przy wejściu poniżej 40 nm, kiedy większość odlewni płytek lub fabryk IDM rozszerza produkcję, koszt jest również stosunkowo duży. Jeśli nie będą mieli wystarczającej liczby klientów, aby wesprzeć działanie tych fabryk, prawdopodobnie spowoduje to straty, dlatego po wejściu na obszar poniżej 40 nm wiele fabryk IDM sukcesywnie zlecało produkcję niektórych produktów tym odlewniom płytek. W rezultacie większość odlewni płytek aktywnie chce zwiększyć moce produkcyjne 40 nm/28 nm.

Rysunek 10: Znaczenie 28 nm

Czy rok 2022 będzie końcem niedoborów chipów?

Według danych TRENDFORCE zapotrzebowanie rynku na końcowe produkty półprzewodnikowe w 2020 roku będzie duże. Jak widać na wykresie 4, oprócz telewizji, która odnotowała ujemny wzrost o 1.8%, szybki wzrost wykazują konsole do gier, notebooki, urządzenia do noszenia, samochody, monitory, serwery i smartfony. W rzeczywistości główną siłą napędową jest to, że nowa epidemia korony wywołała różne wymagania, zwłaszcza pozytywny wzrost liczby konsol do gier, notebooków i urządzeń przenośnych, aż do 35%, 16.5% i 11.1%. W 2022 roku ten popyt związany z epidemią wejdzie w stan słaby. Qiao An, analityk w dziale badań nad półprzewodnikami firmy TrendForce, zwrócił uwagę, że warto zauważyć, że „zmiany w asortymencie produktów” są jednym z kluczowych czynników wpływających na rozwój popytu na półprzewodniki, takie jak telefony komórkowe 4G do telefonów komórkowych 5G, tradycyjne samochody do pojazdów elektrycznych i innych produktów Zmiany kombinacji, zmiany asortymentu produktów podwoją liczbę używanych chipów, na przykład telewizor o większym rozmiarze wymaga wyższej rozdzielczości, co wymaga większej liczby chipów.

Rysunek 11: Przegląd popytu na półprzewodniki

Qiao An, analityk w dziale badań półprzewodników firmy TrendForce, stwierdził, że główną przyczyną niedoborów chipów jest wskaźnik penetracji telefonów komórkowych 5G, który stale rośnie od drugiej połowy 2019 r. Po wejściu w 2020 r. stało się to stawić czoła nowej epidemii korony i geopolityce. i inne powiązane czynniki, te trzy czynniki w rzeczywistości przynoszą dwa takie same skutki, jeden to wzrost popytu na produkty, a drugi to niepewność spowodowana geopolityką lub epidemią, taką jak zamknięcie miasta i kraju. I tak dalej, powodując przerwanie łańcucha dostaw. W związku z tym energia kinetyczna magazynowania całego łańcucha dostaw zostanie zakłócona, a większość łańcuchów dostaw będzie musiała ustanowić stosunkowo wysoki poziom zapasów, aby uporać się z problemem braków w zapasach spowodowanym zamknięciem miasta i kraju lub geopolityki, czyli niedoboru towarów na dużą skalę. główny powód.

Kiedy nastąpi koniec fali niedoborów chipów? Większość produktów w tym roku jest skoncentrowana w 96 nm i 65 nm, a w przyszłym roku nastąpi ekspansja 40 nm i 28 nm. Procesy te pojawią się w sytuacji rozluźnienia podaży w tym i przyszłym roku. Jednak wzrost pojemności płytek 8-calowych jest nieco ograniczony. Ponadto istnieje stosunkowo niewielu dostawców technologii 1Xnm i obecnie nie ma jasnego planu ekspansji. Procesy 8-calowe i 5Xnm oraz 12nm, 16nm lub 11nm i 14nm mogą w przyszłym roku stać się wąskim gardłem. Dlatego obecnie obserwujemy, że w całym roku 2022, choć odlewnie płytek w dalszym ciągu otwierają nowe moce produkcyjne w niektórych procesach, mogą pojawić się pewne oznaki lekkiego odciążenia, ale wąskie gardła w procesach 8-calowych i 1Xnm nadal będą W całym łańcuchu dostaw półprzewodników nadal będzie występował problem długich i krótkich materiałów. Dlatego z perspektywy całego rynku odlewnictwa płytek w 2022 roku nadal będzie miała miejsce sytuacja wąskich mocy produkcyjnych.

Zastrzeżenie: ten artykuł jest reprodukcją z „Electronic Engineering Album Author: Wu Qingzhen Amy Wu”. Artykuł ten przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora, a nie Sacco Micro i poglądy branży. Można go jedynie przedrukować i udostępnić w celu wsparcia ochrony praw własności intelektualnej , prosimy o przedruk. Wskaż oryginalne źródło i autora. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć.