Recentemente, têm surgido notícias constantes sobre a capacidade de produção de wafers de 8 polegadas estar totalmente ocupada, a capacidade produtiva estar restrita e os preços estarem em alta. Especialistas do setor preveem que a visibilidade de alguns pedidos de fabricação de wafers já atingiu o segundo trimestre de 2021. Essa situação de capacidade de produção restrita pode não se resolver em seis meses.

Além disso, devido à limitada capacidade de produção de wafers de 8 polegadas e ao aumento dos preços, que elevaram os custos dos fabricantes de circuitos integrados, os preços de drivers de painel, componentes de toque e outros componentes também aumentaram. Entre eles, a Novatek, fabricante de circuitos integrados para drivers de painel, aumentou seus preços em 10% a 15%. Não se descarta a possibilidade de outros fabricantes de circuitos integrados seguirem a tendência de aumento de preços.

A capacidade de produção de wafers de 8 polegadas está limitada e os preços estão até subindo. Por quê?   

1. O 5G, os automóveis, a Internet das Coisas, etc., impulsionaram um aumento substancial na demanda.

A escassez de capacidade de produção de wafers de 8 polegadas tornou-se evidente em 2018 e 2019, principalmente devido ao aumento da demanda por sensores de imagem CMOS, chips de reconhecimento de impressões digitais, etc., impulsionada pelas múltiplas câmeras em celulares e pela presença de leitores de impressões digitais. Até 2020, a penetração do 5G em celulares, automóveis e na Internet das Coisas aumentará rapidamente, o que elevará significativamente a demanda por dispositivos de energia, gerenciamento de energia e alimentação. Além disso, a pandemia impulsionará o aumento da demanda por home office e educação online, o que aumentará a demanda por notebooks, tablets e outros produtos eletrônicos, impulsionando, consequentemente, a demanda por circuitos integrados de drivers, componentes discretos e outros componentes semicondutores.

Fontes relevantes da indústria de design de circuitos integrados afirmaram que, no passado, os clientes frequentemente faziam pedidos sob demanda, pois não queriam arcar com a pressão de altos estoques. No entanto, em 2020, devido ao impacto de fatores incertos como a pandemia e as tensões comerciais internacionais, alguns clientes, considerando a limitada capacidade de produção das fundições de wafers, começaram a fazer pedidos de longo prazo antecipadamente para garantir um fornecimento estável, especialmente para wafers de 8 polegadas. A previsão de entrega já se estende até março e abril de 2021.

Segundo dados da SEMI, entre 2019 e 2022, a capacidade de produção de semicondutores de sistemas microeletromecânicos (MEMS) e componentes de sensores deverá aumentar em 25%, enquanto a capacidade de produção de componentes de potência e de semicondutores deverá crescer 23% e 18%, respectivamente. O desempenho geral da indústria de semicondutores de 8 polegadas continua forte.

2. Os wafers de 12 polegadas são os mais comuns, e a capacidade de produção de wafers de 8 polegadas é limitada.

Antes de 2008, as fábricas de wafers de 8 polegadas (200 mm) ainda eram as mais comuns, mas com o aumento no número de novos wafers de 12 polegadas (300 mm) produzidos anualmente, elas se tornaram o padrão atual. De acordo com a IC Insights, o número de fábricas de wafers de 12 polegadas no mundo chegará a 123 em 2021 e a 138 em 2023.

Fonte: informação pública

Em comparação com os wafers de 12 polegadas, o número de fábricas de wafers de 8 polegadas tem diminuído, e os fabricantes de equipamentos agora estão se concentrando em equipamentos para fábricas de wafers de 12 polegadas. Os equipamentos para fábricas de wafers de 8 polegadas são limitados, e os equipamentos usados ​​são caros e têm baixa disponibilidade, resultando em um crescimento limitado da nova capacidade de produção de wafers de 8 polegadas.

Segundo estatísticas relevantes, de 2008 a 2016, pelo menos mais de 30 fábricas de wafers de 8 polegadas foram fechadas e mais de 10 fábricas foram convertidas de 8 polegadas para 12 polegadas. De 2015 a 2017, a taxa de crescimento da capacidade global de fabricação de wafers de 8 polegadas foi de apenas cerca de 7%. Em 2019, o número total de fábricas de wafers de 8 polegadas no mundo era inferior a 200.

Além disso, entre 2010 e 2016, mais de 20 fábricas de wafers de 6 polegadas foram fechadas, e a demanda por produtos como dispositivos discretos, dispositivos de potência, MEMS e chips analógicos migrou para wafers de 8 polegadas, o que aumentou ainda mais a pressão sobre a capacidade de produção de wafers de 8 polegadas.

Mercado de fundição de wafers: Qual é a distribuição das fábricas das principais empresas e qual é a sua postura em relação à capacidade de produção limitada e aos aumentos de preços?  

O mercado de fundição de wafers tem mantido uma tendência de crescimento contínuo. De acordo com dados da IC Insights, o mercado global de fundição de wafers semicondutores terá uma taxa de crescimento anual composta de quase 10% de 2019 a 2024, o que é significativamente superior à taxa de crescimento composta de 6% registrada entre 2014 e 2019.

Em termos de estrutura de mercado, predominam a TSMC, a Samsung, a GlobalFoundries, a UMC, a SMIC e outras empresas. Entre elas, a TSMC domina com uma participação superior a 50%. Ao mesmo tempo, surgiram também empresas de fundição de wafers na China continental, focando-se principalmente na capacidade de produção de wafers com tamanho inferior a 8 polegadas.

Diante de condições de mercado como a capacidade de produção limitada de wafers de 8 polegadas e o aumento dos preços, o texto a seguir resume a distribuição e o planejamento da capacidade fabril das principais empresas de fundição, bem como suas posições em relação ao aumento dos preços de mercado.

Não houve aumento nos preços de fabricação de wafers de 8 polegadas até o momento.

Como líder em fabricação de wafers, as fábricas da TSMC são principalmente de wafers de 12 e 8 polegadas, além de uma fábrica de wafers de 6 polegadas. Beneficiando-se da forte demanda por processos avançados de 7 nm e 5 nm de clientes como Apple, AMD, Nvidia, Qualcomm e MediaTek, a capacidade de produção da TSMC já está no limite durante essa onda de escassez e não há capacidade excedente para aceitar novos clientes.

Em relação à limitada capacidade de produção de wafers de 8 polegadas no mercado, o CEO da TSMC, Wei Zhejia, afirmou certa vez, durante a apresentação dos resultados do terceiro trimestre, que a empresa não aumentou o preço de fabricação dos wafers de 8 polegadas devido à sua estreita relação de cooperação com os clientes. 

Fonte dos dados: Compilado pela ChinaFlashMarket

Estão considerando expandir a produção de wafers de 8 polegadas.

A fábrica de wafers da Samsung produz principalmente wafers de 12 polegadas, com apenas uma unidade de 8 polegadas. Há um total de 6 linhas de produção em operação, sendo 5 localizadas na Coreia do Sul (2 em Jiheung e 3 em Hwaseong) e uma na fábrica de Austin, nos Estados Unidos. A linha de produção Hwaseong V1 da Samsung recebeu um investimento acumulado de US$ 6 bilhões e iniciou sua produção em massa em 2020. Trata-se de um chip de 7 nm e 5 nm baseado na tecnologia de litografia EUV, com entregas realizadas no primeiro trimestre.

A linha de produção Samsung Hwaseong V1 é a primeira linha de semicondutores EUV da Samsung. Para expandir ainda mais a linha de produção EUV e aprimorar a tecnologia de processo abaixo de 7 nm, a Samsung iniciou a construção de uma nova linha de produção em Pyeongtaek em maio de 2020. Ela se concentrará na tecnologia de processo de 5 nm e abaixo, baseada na tecnologia EUV. A previsão é que a linha entre em operação plena no segundo semestre de 2021.

Diante da escassez de capacidade de produção de wafers de 8 polegadas e do aumento dos preços das fundições de wafers, há relatos de que a Samsung está considerando investir em automação para sua fábrica de wafers de 8 polegadas, a fim de melhorar a eficiência da produção e atender à demanda do mercado.

Fonte dos dados: Compilado pela ChinaFlashMarket

Planos para construir uma nova fábrica de wafers de 8 polegadas para atender à demanda futura

As fábricas de wafers da GlobalFoundries estão localizadas principalmente na Alemanha, Singapura e Estados Unidos, com metade da produção de wafers de 8 polegadas e metade de wafers de 12 polegadas em cada país. Dentre elas, os wafers de 8 polegadas estão concentrados principalmente em Singapura, enquanto os wafers de 12 polegadas estão localizados principalmente nos Estados Unidos e na Alemanha.

Em 2019, a GlobalFoundries vendeu a fábrica de wafers de 8 polegadas Fab 3E, em Singapura, para a World Advanced por US$ 236 milhões. No mesmo ano, vendeu a fábrica de wafers de 12 polegadas Fab 10, no estado de Nova York, para a ON Semiconductor por US$ 430 milhões. A fábrica recém-construída em Chengdu, em 2020, também foi fechada, mas a GlobalFoundries anunciou a compra de um terreno em Malta, Nova York, para construir uma fábrica de wafers de 8 polegadas de última geração, visando atender às suas futuras necessidades de crescimento.

Fonte: Site oficial da GlobalFoundries

Fonte dos dados: Compilado pela ChinaFlashMarket

Os preços foram aumentados para alguns clientes de wafers de 8 polegadas.

A UMC possui um total de 12 fábricas de wafers, incluindo 4 fábricas de wafers de 12 polegadas, 7 fábricas de wafers de 8 polegadas e 1 fábrica de wafers de 6 polegadas. Elas estão concentradas principalmente em Singapura, Japão, China continental e Taiwan, com uma capacidade de produção mensal de mais de 750,000 wafers (aproximadamente wafers de 8 polegadas).

Em 2020, beneficiando-se da demanda por circuitos integrados (ICs) de drivers de painel de grande porte e chips de gerenciamento de energia para celulares 5G, bem como do aumento contínuo dos estoques de segurança por parte dos clientes, a taxa de utilização da capacidade geral da UMC subiu para 98% no segundo trimestre, e os embarques de wafers atingiram 2.22 milhões de unidades de aproximadamente 8 polegadas. Como a capacidade de produção de wafers de 8 polegadas continua restrita no segundo semestre de 2020, a UMC aumentou os preços para alguns clientes desse tipo de wafer e está até mesmo considerando aumentá-los no primeiro trimestre de 2021.

Fonte: Site oficial da UMC

A capacidade de produção de wafers de 8 polegadas está realmente limitada, e essa capacidade será aumentada ainda este ano.

Em relação à situação atual do mercado de wafers de 8 polegadas, a SMIC afirmou: "A capacidade de produção está realmente limitada". Graças aos fortes pedidos, a SMIC elevou sua previsão financeira para o terceiro trimestre, com receita esperada entre US$ 930 milhões e US$ 950 milhões, um aumento sequencial em relação à receita do segundo trimestre, de US$ 938 milhões.

A SMIC prevê aumentar a capacidade de produção em 30,000 wafers por mês em suas três bases de produção de wafers de 8 polegadas em Tianjin, Xangai e Shenzhen neste ano. Em relação aos wafers de 12 polegadas, a SMIC espera aumentar sua capacidade de produção mensal em 20,000 wafers.

Além disso, a SMIC está assinando um acordo-quadro de cooperação com o Comitê de Gestão da Zona de Desenvolvimento de Pequim para estabelecer uma joint venture focada em projetos de fabricação de wafers de 28 nm e superiores. Na primeira fase, está previsto construir uma capacidade de produção de wafers de 100,000 unidades/mês (calculada com base em wafers de 12 polegadas), o que impulsionará o crescimento subsequente do desempenho.

Fonte: Relatório Financeiro da SMIC

O mercado chinês está inundado de encomendas de chips de 8 polegadas.

Inicialmente, a SK Hynix concentrou-se no negócio de fundição em sua linha de produção Cheongju M8, na Coreia do Sul. Posteriormente, em 2017, separou oficialmente seu negócio de fundição de wafers em uma entidade independente chamada SK Hynix System IC Company. Esta última concentra-se principalmente na fabricação de wafers de 8 polegadas.

Nos últimos anos, o mercado chinês foi inundado pela grande demanda por wafers de 8 polegadas. Em 2018, a SK Hynix System IC Company e o Wuxi Industrial Group estabeleceram uma subsidiária em joint venture de US$ 350 milhões, com participações de 50.1% e 49.9%, respectivamente, para a construção de uma fábrica de wafers de 8 polegadas. Após o início da produção, a fábrica atingiu a capacidade de produzir 115,000 wafers de 8 polegadas por mês e concluiu com sucesso o tape-out em março de 2020.

A oferta ainda excederá a demanda em 2021, e estamos de fato considerando aumentar os preços.

Em 1999, com o auxílio da TSMC, a World Advanced introduziu com sucesso a tecnologia de fundição de produtos lógicos e tornou-se parceira de fundição da TSMC. Em 2020, a World Advanced anunciou sua transformação de uma fábrica de DRAM para uma empresa de fundição de wafers. Em julho de 2004, a World Advanced Technology encerrou oficialmente a produção e fabricação de DRAM e se transformou com sucesso em uma empresa de fundição de wafers dedicada exclusivamente a esse segmento.

Fonte: Relatório Financeiro Mundial Avançado

Atualmente, existem quatro fábricas de wafers de 8 polegadas no mundo, incluindo a aquisição da GlobalFoundries Singapore Fab 3E em 2019, localizadas em Taiwan e Singapura. A capacidade de produção anual da World Advanced em 2019 foi de aproximadamente 2.5 milhões de wafers de 8 polegadas, com remessas atingindo 2.12 milhões de wafers e uma taxa de utilização da capacidade de 85%. A expectativa é que a produção atinja aproximadamente 2.6 milhões de wafers de 8 polegadas em 2020.

A World Advanced acredita que, devido à forte demanda do mercado, a capacidade de produção de wafers de 8 polegadas está limitada e a previsão é de que a oferta permaneça escassa ao longo de 2021. A empresa está, inclusive, em contato com seus clientes para discutir questões relacionadas ao aumento dos preços dos wafers de 8 polegadas.

O cliente fez um pedido com um preço mais alto e decidiu iniciar o plano de construção da fábrica de 12 polegadas.

O Powerchip Group concluiu sua reorganização corporativa em maio de 2019. Sua subsidiária Powerchip Technology transferiu três fábricas de wafers de 12 polegadas e os negócios e ativos relacionados para a Powerchip Electronics Manufacturing Co., Ltd. ("Powerchip"). Atualmente, a empresa possui duas fábricas de wafers de 8 polegadas e três de 12 polegadas.

A Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. declarou: Devido à escassez de capacidade de produção de semicondutores, a empresa está operando em plena capacidade e, de fato, há empresas de design de circuitos integrados (CIs) fazendo pedidos com preços mais altos para competir por essa capacidade de produção. Em resposta à forte demanda dos clientes por novas capacidades de produção, a empresa decidiu iniciar o plano de construção da fábrica de 12 polegadas em Tongluo, com previsão de início das obras no segundo trimestre de 2021. Além disso, a fábrica de semicondutores Hefei Jinghe, na China continental, na qual a Powerchip investiu, também está em plena produção. No final de julho de 2020, a capacidade de produção mensal era de 25,000 unidades, e a expectativa é que esse número chegue a 30,000 unidades até o final do ano.

Fonte: Site oficial da Power Semiconductor

A fábrica de Wuxi continua a aumentar a capacidade de produção e está considerando expandir a segunda fase da fábrica.

A Huahong Semiconductor possui três fábricas de wafers de 8 polegadas e três linhas de produção de wafers de 12 polegadas. Em 2019, sua capacidade de produção mensal aumentou de 174,000 wafers para 201,000 wafers equivalentes a 8 polegadas, com uma taxa de utilização da capacidade de 91.2%. Devido à aceleração da nacionalização da produção de semicondutores de potência, a demanda de mercado em 2020 superou as expectativas. A taxa de utilização da capacidade de produção de wafers de 8 polegadas da Huahong Semiconductor atingiu 100%, e a taxa de utilização da capacidade de produção de wafers de 12 polegadas continua a crescer.

Ao mesmo tempo, a fábrica de Wuxi pretende aumentar sua capacidade de produção para 40,000 peças/mês até o final de 2020 ou início de 2021 e está considerando a segunda fase de expansão da unidade. A capacidade total de produção deverá atingir 80,000 peças/mês. A fábrica de 8 polegadas também tem espaço para expansão de 10,000 a 20,000 peças/mês no futuro.

Fonte dos dados: Compilado pela ChinaFlashMarket

A capacidade de produção é limitada e a possibilidade de aumento dos preços para os fabricantes de equipamentos originais (OEM) não pode ser descartada.

A DB HiTek é uma fundição de wafers na Coreia do Sul que utiliza principalmente fábricas de wafers de 8 polegadas para produzir gerenciadores de energia e sensores de imagem. Sua sede e duas fábricas (Fab1 e ​​Fab2) estão localizadas na Coreia do Sul. A capacidade de produção das fábricas está totalmente utilizada. Em 2019, quase 100,000 pedidos de wafers de 8 polegadas não puderam ser entregues. Esse número foi quase o dobro do número de pedidos não entregues em 2018. A oferta de capacidade permanecerá restrita em 2020, portanto, a Eastern Hi-Tech não descarta aumentar os preços para OEMs.

Fonte: Site oficial da Eastern Hi-Tech

A linha de produção de 8 polegadas está totalmente carregada e, por enquanto, não haverá aumento de preço. Isso dependerá da situação.

Atualmente, a maioria dos wafers da China Resources Micro são de 6 polegadas, e a taxa de utilização de wafers de 8 polegadas ainda não é alta. Em relação aos wafers de 12 polegadas, um acordo foi assinado com Chongqing em 2018 para a construção de uma linha de produção de 12 polegadas na fábrica existente da empresa em Chongqing. O projeto está progredindo conforme o planejado e tem previsão de lançamento para 2020.

A China Resources Micro informou que, desde o início do terceiro trimestre, a linha de produção de 8 polegadas está operando em plena capacidade, com uma taxa de utilização da capacidade total acima de 90%. Não houve aumento de preços até o momento, e a empresa continuará acompanhando as tendências do mercado e dos preços.

Fonte: dados públicos

A Jita Semiconductor concentra-se na fabricação de wafers para circuitos analógicos e dispositivos de potência. Em 2018, o projeto em Xangai iniciou oficialmente a construção, resultando em uma linha de produção de 8 polegadas com capacidade mensal de 60,000 peças e uma linha de produção de processos especiais de 12 polegadas com capacidade mensal de 50,000 peças. Os produtos são voltados para controle industrial, automotivo, energia elétrica, entre outros setores, e visam aprimorar a capacidade de produção de dispositivos de potência (IGBT), gerenciamento de energia, sensores e outros chips.

Em 2020, a Jita Semiconductor também formalizou uma cooperação estratégica com a Shengmei Semiconductor Equipment (Shanghai) Co., Ltd. Ambas as partes aproveitarão ao máximo suas respectivas vantagens e unirão esforços na inovação de equipamentos semicondutores e processos relacionados.

A Jinghe Integration é uma fundição de wafers de 12 polegadas em Anhui. Ela atingiu um volume de produção mensal de 20,000 wafers no final de 2019. A empresa planeja alcançar uma capacidade de produção mensal de 30,000 wafers de 12 polegadas até o final de 2020 e de 40,000 a 45,000 wafers até o final de 2021.

O projeto de construção da linha de fundição internacional de MEMS de 8 polegadas, investido e construído pela subsidiária da Saiwei Electronics Co., Ltd., entrou oficialmente em operação em setembro de 2020, com capacidade de produção de 10,000 peças/mês. O projeto será construído em fases. Após atingir a capacidade máxima de produção, chegará a 30,000 peças/mês, o que representa a entrada da linha de produção avançada de chips MEMS de 8 polegadas na fase de produção efetiva.

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