2020年四季度以來的“芯片荒”，與制造業(yè)的發(fā)展息息相關。汽車行業(yè)更是深陷其阻，受車規(guī)級MCU芯片供給不足的影響，全球汽車市場無奈減產。由于車規(guī)級芯片通常安全級別比消費級或工業(yè)級的芯片更高，這也就意味著車規(guī)級芯片生產周期更長，一般需要3至6個月時間。此外，在智能操控及通訊方面越來越炫的平板等電子消費產品、5G基礎設施布局等行業(yè)也受此波及，交付滯后。

　　從各大媒體的報道以及芯片企業(yè)的自述中，不難發(fā)現，疫情及災難氣候等帶來的供應鏈停擺及生產停滯、居家個人電子類產品的需求猛增，以及中國汽車行業(yè)“意外”出現的復蘇等，都是這場芯片荒的導火索。另一方面，芯片產業(yè)的關鍵技術部分掌握在少數人手中的生態(tài)也是加劇這一現象的原因之一。

　　據全球最大的晶圓代工企業(yè)臺積電（占全球56%代工市場份額）預計，該公司2022年的產能供應仍將十分緊張，缺芯危機或將持續(xù)至2023年。形勢一片嚴峻。

　　2022年是否會出現轉機？

　　從麥肯錫的一則分析報告中?歷史數據顯示半導體需求量在2014到2019年間平均每年增加3%。在經歷了2018年至2019年初的行業(yè)低潮后，2019年半導體產業(yè)開始復蘇。按照疫情前的預測，2020年至2022年的年增長率應該在7%左右。

　　但是因為疫情帶來需求的先抑后揚，使得供應鏈上各個環(huán)節(jié)和客戶均增加備貨，以及牛鞭效應帶來的重復下單，使得2022年的半導體需求預期增加25%。這意味著按照歷史數據預測的2022年的半導體總需求量，從等同于0.86億片12寸晶圓，增加到1.08-1.24億片。

　　雖然今年半導體行業(yè)的IDM和晶圓代工廠努力擴充產能，采取了包括開設新廠，擴充現有晶圓產線，以及提高生產率等措施，但是2022年能夠增加的供給仍十分有限?晶圓總產能也只等同于0.978億片12寸晶圓，不能滿足因為庫存增加和重復下單帶來的需求增長。

　　同時，考慮到不同的芯片采用的技術和工藝有差別，晶圓廠在切換生產不同的產品的過程中，還會損失一些生產時間和部分產能，實際可用的總產能還要下調10%。這意味著半導體產業(yè)在2022年可用的實際產能為0.89億片，供應量仍然捉襟見肘。

　　從具體的制程節(jié)點來看，2022年22-65納米先進制程及部分成熟制程仍然有結構性的供需失衡，甚至可能在2023年也不能完全解決。意味著傳統(tǒng)燃油汽車、電動汽車、電機驅動與工業(yè)控制等應用所需的控制器芯片仍有短缺，這涉及到一些業(yè)內廣泛使用芯片產品類型，例如微處理器芯片，電源管理芯片和功率器件的驅動芯片等。但值得期待的是，22-65納米將成為晶圓廠的“藍海”。

　　而90納米以上的傳統(tǒng)制程總體上在2022年將達到供需平衡，并且在在2021-2025年供應和需求的增長速度都在3%預計左右，也就是說傳統(tǒng)制程將維持脆弱的平衡。14納米以下的尖端制程則因為只有臺積電、三星和英特爾寥寥幾家代工廠或者IDM可以生產，此段節(jié)點的供給增長速度將低于需求的增加速度。

　　各國政策響應打響聚“芯”保衛(wèi)戰(zhàn)

　　在芯片問題上，從發(fā)達的歐美國家到近年來不斷注重核心領域攻堅的中國，似乎都在進行一場無聲的較量和布局。

　　從中國來看，剛結束的全國兩會上，車規(guī)級、大算力芯片的國產化，聚焦芯片材料擺上提案。專家們建議從政策、金融、技術等多維度來推動渡過這一難關，徹底擺脫在技術保護主義方面的抬頭。

　　歐美等國在半導體制造中的市場份額近年來正逐漸縮小。根據美國半導體行業(yè)協(xié)會（SIA）的數據，美國全球半導體制造的份額已經從1990年的37%下降到今天的12%。預計到2030年，美國的全球產能份額將進一步下降到10%。與此同時，歐洲在半導體制造方面的優(yōu)勢也在不斷減少。自從多家歐洲企業(yè)，例如德國英飛凌科技、佛朗哥意大利微電子和荷蘭恩智浦將芯片工廠遷移到亞洲地區(qū)之后，歐洲90%的半導體芯片需從中國臺灣和韓國進口。

　　在此背景下，歐美政府陸續(xù)出臺政策，加大對半導體行業(yè)的支持。早前出爐的《歐洲芯片法案》（EuropeanChipsAct）草案就提出，到2030年，歐盟計劃將在全球芯片生產的份額從目前的10%增加到20%。圍繞這一目標，歐盟提出了包括政府公共資金支持、扶持更高級別的生產工藝等一系列手段。據專業(yè)人士剖析，該草案中帶有扶持性質的資金大約分為兩部分：其中一部分為公共投資，總額為300億歐元，主要用途為扶持現有的半導體研究以及相關創(chuàng)新項目；另一部分為公共投資和私人投資，約150億歐元。兩者加總，《歐洲芯片法案》草案所涉及支持資金的總額約為450億歐元。

　　在此之前，美國眾議院通過了《2022年美國競爭法案》（America Competes Act of 2022），這一法案還須在參議院獲得投票，經由總統(tǒng)簽字后推行。法案內容旨在促進美國半導體制造業(yè)的大規(guī)模投資。其中巨額投資項目包括幫助半導體行業(yè)的約520億美元撥款和補貼，以及加強高科技產品供應鏈的450億美元。值得關注的是，英特爾和三星等大型芯片制造商近期就宣布了在美國建立新工廠的計劃。

　　芯片制造或迎利好

　　除了這些政策推動為各地區(qū)芯片產業(yè)發(fā)展帶來的利好消息外，同樣值得關注的是生產端的新機會。如果根據不同階段的產品樣式來劃分，大致可把芯片生產流程梳理為：高純度單晶硅片生產?光刻機的使用?蝕刻?氣相沉積和離子植入?研磨與切割?芯片封測，這一系列流程完成后便可交付用戶了。

　　在過去，光刻、晶體管設計和材料可謂半導體工程的三大支柱，但隨著摩爾定律逐漸走到極限，目前封裝已成為代工廠、OSAT（封裝代工廠）、以及芯片設計廠商都競相關注的一環(huán)，其在宏觀層面影響功耗、性能和成本，在微觀層面則影響所有芯片的基本功能。通常來說，大多數的半導體器件都封裝在陶瓷、金屬或塑料中，以防止損壞芯片及其脆弱的連接線。

　　自80年代中期，封裝已經成為我國半導體供應鏈中的關鍵環(huán)節(jié)，而現在先進封裝更是成為中國半導體行業(yè)的技術重點。根據封裝技術發(fā)展特點和實際的市場應用需求，先進封裝技術正朝向更小體積，更低功耗，更低延遲，更多功能集成的方向不斷前進。值得一提的是，較晶圓級封裝（WLP）更具成本優(yōu)勢的板級扇出封裝已經成為研究及產業(yè)化熱點。

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