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台灣半導體,沒有弱點?

台灣半導體,沒有弱點?

2022-12-29 Comments 0 Comment

提到中國台灣半導體產業,大家第一反應想到的肯定是晶圓代工。前不久,半導體行業觀察在《中國台灣的芯片製造,究竟什麼水平?》一文中介紹了台灣在芯片製造方面的佈局和實力,呈現出中國台灣半導體產業的重要性。

然而,在晶圓代工的巨大光環下,也不要忽視了台灣IC設計與封測環節在全球半導體產業的比重和價值。

據產業情報研究所(MIC)公佈的數據顯示,中國台灣在全球半導體IC設計、晶圓代工、IC封測等三大領域均佔據重要地位。

2021年,台灣晶圓代工、封測產業營收為全球第一,全球產值佔比分別高達62%和61.5%;IC設計營收為全球第二,全球產值市佔率為24.3%,僅次於美國。

今天我們來看一看,除了大家熟知的晶圓代工企業之外,中國台灣在IC設計和封測領域有哪些領先企業,及其技術水平和佈局情況。

台灣IC設計行業同樣不俗

與鋒芒畢露的晶圓代工相比,其實芯片設計環節也一直是中國台灣的強項。

在芯片設計領域,雖然美國斷層式霸榜已經持續了十幾年。但強勁的代工優勢,給台灣IC設計產業提供了發展的“沃土”, 推動了台灣設計企業的業務發展和地位提高。

實際上,熟悉台灣半導體發展史的朋友應該知道,說起台灣的IC設計產業,就必定繞不開撐起台灣IC設計半邊天的“聯家軍”。

“聯家軍”指的是聯發科、聯詠、欣興、智原、原相、聯陽、盛群、矽統等一系列與聯華電子相關的企業,基本上都是從聯電分出去獨立運營的。

提起聯電,可能很多人只知道它是一家晶圓代工廠,但其實它另一個重要身份就是中國台灣地區很多芯片設計公司的孵化者。

回看1983年,聯電剛規劃成立的時候,被定義為一個轉化台灣工研院技術的企業。和那個年代的很多半導體企業一樣,當時的聯電兼顧IC設計和生產製造。1994年,聯電甚至還曾推出台灣第一顆與Intel 80486相容的微處理器芯片。但由於未得到英特爾的授權,最後就不了了之。

到了上世紀80年代中後期,隨著台積電的成立和發展,芯片設計和製造的分工已經開始逐漸明朗,聯電開始面臨新的挑戰。

在其客戶看來,因為聯電本身擁有芯片設計部門,如果他們把自己的芯片設計交付給聯電代工,那就存在盜取客戶設計的可能;加上聯電本身也在轉型考慮。聯電從1995年左右開始,陸續將旗下的芯片設計相關部門獨立出去,這些被拆分出來的芯片設計企業又在台灣省形成了一條相對完整的芯片生態系統,這也造就了後面“聯家軍”的輝煌。

結合TrendForce整理的2021年台灣前十大IC設計企業營收排名,來看看中國台灣在IC設計領域的實力。

聯發科

迄今為止,聯發科依然是最出色“聯家軍”。

1997年,聯電將多媒體事業部門分拆成立聯發科技,可以說是近年來台灣省成長最快的芯片設計公司。

在成立初期,聯發科主要產品為CD-ROM芯片組,在CD-ROM之後,聯發科在DVD芯片上打響了名堂,一度佔有大陸DVD市場60%的芯片市場。2000年起,聯發科投入無線通信基帶與射頻芯片研發,2002年就已經躋身全球十大IC設計公司,2003年投入數字電視與液晶電視控制芯片研發。

2021年,聯發科成為中國智能手機芯片之王。據調研機構CINNO Research數據顯示,聯發科以1.1億顆排名2021中國手機芯片市場冠軍。天璣芯片移動平台2021全球智能手機市場份額達到了40%,位居世界第一。聯發科官方表示,在中國4G,5G智能手機市場份額中聯發科也是第一,全球每5台手機中就有2台搭載了聯發科天璣芯片。

聯詠科技

聯詠科技的前身是聯華電子設計部門之一的商用產品事業部,和聯發科一樣,同樣是1997年從聯電獨立出來的。

聯詠作為全球第一大驅動IC廠商,初期主要產品為電腦周邊芯片組,1999年決心跨足液晶面板驅動IC市場,2000年後轉向液晶顯示器驅動IC及系統單芯片,曾是鍵盤與鼠標控制器的全球最大供應商,2001年於台灣證券交易所正式掛牌上市。

iSuppli數據顯示,2007年聯詠大尺寸液晶平面顯示器用之驅動芯片全球市場佔有率22%,排名全球第一。2008依GSA排行,聯詠年營收排行全球第十一大芯片設計公司。2015年成功躋身全球前十大IC設計公司,排名第十。到了2021年,聯詠合併營收創歷史新高,首度突破千億關卡,成為全球第六大IC設計廠商。

除了驅動IC以外,聯詠科技還提供包括MEMC、FRC、PMIC、CMOS圖像感測IC、觸控面板IC在內的其他面板相關芯片組,有利減少客戶產品推出時間及提升整合度。

後來聯詠還將觸角伸向了車用級影像處理系統和人工智能機器視覺等市場,增強其市場競爭力。

瑞昱科技

瑞昱創辦於1987年,最初生產電腦周邊用品,後來開始研發網絡芯片,並於1991年推出中國台灣首顆自行研發的以太網卡控制器RTL8002。1997年,靠著其所推出的三合一網絡芯片卡,成為全球第一大以太網和高速以太網芯片供應商,搶下全球近五成市佔率。2016年,瑞昱科技營收成長幅度高達22.5%,首度躋身全球IC設計前十名行列。

奇景光電

奇景光電成立於2001年,產品應用於全球各種消費性電子品牌產品,技術領先並維持影像顯示處理技術半導體解決方案領導廠商的地位。2021年,火熱的驅動芯片產業讓奇景光電首次躋身全球前十IC設計。

2021年第四季奇景光電的車用顯示驅動IC營收再創新高,年增110%,目前奇景光電車用顯示驅動IC全球市佔率超過40%,位居全球第一,2022年目標為再成長一倍。

奇景光電在日本、韓國、大陸等地,也陸續成立了技術支持與業務辦公室,其中位於深圳的分公司名稱為皇景光電(深圳)有限公司。

瑞鼎科技

瑞鼎科技成立於2003年,是友達旗下廠商,從LCD DDI發跡,陸續推出Touch IC、TCON、Power IC、OLED DDI等產品,主要用於大尺寸面板的筆電、監視器及電視,以及中小尺寸面板的平板、手機、穿戴裝置、數位相機及車載等應用。目前也在發展Mini LED和Micro LED技術。

慧榮科技

慧榮科技前身為1995年成立於美國加州矽谷的Silicon Motion與1997年成立於台灣新北市的慧亞科技於2002年合併而成,主要產品為NAND快閃存儲器控制芯片,應用在MP3、個人電腦、照相機、筆記型電腦與寬頻多媒體電話等領域。2008年至2018年間出貨超過60億顆。

晶豪科技

晶豪科技成立於1998年,早期專注於基型存儲的IC設計,2005年與集新合併後產品線擴展至模擬及混和信號IC。產品結構以存儲芯片為主,合計約佔9成,分別為DRAM與SDRAM存儲IC佔55%、FLASH存儲IC佔22%、MCP佔13%,另外模擬/數位模擬混合信號(Audio/Power)IC佔10%。

矽創電子

矽創電子前身為冠林科技,1998年冠林正式更名為矽創電子,並建構轉型為IC設計公司,建立消費性IC設計團隊,並成立系統芯片(SoC)事業處;1999年成立液晶驅動(LCD)事業處。目前專注產品為小尺寸顯示器驅動DDIC,應用領域涵蓋工控、手機、物聯網等終端產品。近年來,公司藉由孵化子公司方式投入其他應用領域,包括電源控制IC、光學傳感器、微機電傳感器、電容觸控芯片等。

敦泰電子

敦泰電子敦泰2005年於美國成立,2006年遷址回亞洲於台灣及深圳設立研發及工程服務中心。

成立初期主要從事於TFT-LCD顯示驅動芯片的開發,2007年開始投入電容式觸控屏幕控制芯片的設計研發、製造及銷售;2010年在北京和上海增設技術服務中心;2013年在台灣上市,又在西安成立了技術服務中心;2014年宣布併購旭曜科技,進而掌握顯示與觸控兩大產業趨勢。

敦泰電子是全球最早從事電容屏多指觸控技術研發的公司之一,也是亞洲最大的電容屏觸控IC供貨商,提供全球最完整的電容屏觸控解決方案,也是繼Apple之後全球第二家電容觸控屏幕控制IC量產的公司。

群聯電子

群聯電子成立於2000年11月,從提供全球首顆單芯片USB閃存隨身碟控制芯片起家,已經成為USB隨身碟、SD記憶卡、eMMC、UFS、PATA、SATA與PCIe固態磁盤等控制芯片領域的領頭者。

聯陽半導體

除了上述企業以外,台灣IC設計領域還有源自聯電的聯陽半導體。

聯陽半導體同樣也是從聯電分出來的,由於他們的初創團隊是聯電當年研究X86處理器的那幫人,因此他們一度被看做是聯家軍的“頭號玩家”。但後來他們的發展沒有達到業界的預期,但依然在一步步擴充自己的勢力範圍。

據了解,聯陽早期專注於台式電腦(PC)及筆記型電腦(NB)控制芯片的開發設計,後來藉由併購同屬聯華電子(聯電)集團的聯盛半導體、繪展科技、晶瀚科技,使得公司擴充了快閃存儲器控制芯片、數字電視接收控制芯片、多媒體控制芯片以及模擬芯片等新的產品線。目前產品包括PC/NB控制IC、快閃存儲器(Flash)控制IC、數字電視接收控制IC、多媒體控制IC以及模擬IC等。

台灣IC封測比肩晶圓代工

封測領域,據CINNO Research報告顯示,2022年上半年全球半導體封測(OSAT) 前十大廠商市場營收增至約175億美元,同比增16.7%。

其中,入圍企業排名Top10的中國台灣地區企業佔據5個席位,分別是日月光、力成科技、京元電子、南茂科技、頎邦,合計市佔率為41%。

日月光

日月光總部位於台灣,於1984年成立。日月光是全球最大的獨立半導體組裝於測試服務公司,主營業務是半導體封裝測試、芯片前段測試、晶圓針測和後段落封裝等相關材料。經過多年發展後成功成為當下全球最大的半導體封測集團,且市場佔有率長期排名全球第一

日月光集團在中國大陸的上海、蘇州、崑山和威海設有半導體封裝、測試、材料和電子廠。

今年上旬,日月光控股發佈公告,宣布與市場化投資機構北京智路資本達成收購協議,將日月光封測控股直接或間接持有的日月光封測(香港)和大陸四座封測工廠100%權益出售給智路資本及其子公司,估值為現金14.6億美元。

此次日月光控股出售的資產,是2002年來通過收購和合資設立、以滿足合作夥伴對高低端封測的不同需求,其產品應用領域在模擬、數模混合、功率器件、RF等均有佈局,服務於消費、工業和通信類客戶。如今出讓部分產能,以優化中國大陸地區的資源配置和戰略、加強中國台灣地區先進技術發展和前沿能力,以更好服務全球客戶。

力成科技

力成科技成立於1997年,是一家具有行業領導地位的半導體封裝測試公司,為客戶提供完善的半導體後段供應鏈建置及全方位封裝測試服務,總部位於中國台灣。服務範圍涵蓋晶圓針測、封裝、測試、預燒至成品的全球出貨。

力成科技(蘇州)有限公司是力成集團的全資子公司,成立於2009年09月。目前力成(蘇州)擁有約600多名員工,公司前身為美國超微半導體和飛索半導體,擁有20年以上的量產經驗, 是國內首家擁有12英寸晶圓生產技術及多層晶片疊封技術的先進封裝企業。突破之前專注於生產製造的運營模式,除了保持已有的半導體封裝測試外,現又引進了貼片生產線,建立了銷售和客戶服務團隊,並擁有自己的研發中心,以及本土化的供應鏈。產品範圍除了現有的閃存外,還將擴展到其他形式的存儲器,邏輯元器件等等。

2014年12月,力成科技總部決定與存儲巨頭美光科技強強聯手,正式簽約,共同投資2.5億美元在西安市高新區設立芯片封裝廠。公司命名為力成半導體(西安)有限公司。2016年3月25日力成半導體(西安)正式開幕,2016年4月份開始量產。

京元電子

京元電子成立於1987年,提供全球半導體產品後段製造之測試及封裝技術及產能服務,服務領域包括晶圓針測(約佔45%)、IC成品測試(約佔46%) 及晶圓研磨/切割/晶粒挑揀(約佔9%)等。產品線涵蓋Memory、Logic&Mixed-Signal、SOC、CIS /CCD、LCD Driver、RF /Wireless,測試機台總數超過4500台。主要客群型態上,Fabless客戶約佔73%,Foundry廠約佔3%,其餘為IDM企業約佔24%。

身為世界最大專業測試公司,京元電子公司獲得在手機、無線通訊、LCD驅動IC、顯卡、特殊型DRAM、NOR Flash、消費性電子產品IC 等市場裡的領導廠商給予認證下單,使得公司的營收快速成長,屢創新高,產品線結構也日趨穩固。

投資在中國的子公司京隆科技及震坤科技,生產工廠位於蘇州,也是從事半導體產品封裝及測試業務,為集團中國地區產銷基地,就近服務大陸市場。另在北美、日本、新加坡設有業務據點,提供全球客戶即時的服務。

南茂科技

南茂科技成立於1997年,在半導體封裝測試領域中具領先的地位,於2014年在台灣證券交易所掛牌上市。

南茂科技不僅為客戶提供內存半導體及混合訊號產品多元化的後段測試服務,近幾年來對於顯示器驅動IC產品也是積極地擴大產能和增加技術服務項目,顯示器驅動IC封裝測試產能排名位居全世界第二位。

這些產品主要應用於各式計算機產品、各種尺寸液晶電視、平板顯示器及高階消費性電子產品等。其服務的對象包括半導體設計公司、整合組件製造公司、及半導體晶圓廠。

目前,大部份的測試與封裝的設備機台都安置於新竹科學園區及南部科學園區內的工廠;在新竹科學園區的工廠是以測試服務為主,而南部科學園區的生產線則是以封裝服務為重點。金屬凸塊製造與晶圓測試的生產線則建置於竹北自有的廠區裡。透過這樣的安排,不但能夠充份發揮測試及封裝技術服務各自獨立作業的功能,而且還能整合技術資源提供一系列完整的全程服務。除了提供半導體後段製程服務外,南茂也與全球的客戶合作,透過在全球的營運據點,提供全球客戶垂直整合的、完整的半導體製程服務。

欣邦科技

頎邦科技成立於1997年,是一家提供LCD驅動器從晶圓碰撞到封裝後端組裝處理的全套交鑰匙服務的公司。主要從事凸塊(金凸塊及錫鉛凸塊)的製造銷售並提供後段捲帶式軟板封裝(TCP)、捲帶式薄膜覆晶(COF)、玻璃覆晶封裝(COG)等服務。目前營收結構最主要可劃分為凸塊製作及封裝測試兩大部分,其下游主要應用產品幾乎全是LCD驅動IC,營運興衰與LCD產業景氣緊密連結。

而在這top10之外,台灣還有超豐電子、矽格股份、華泰電子、同欣電子、欣銓、福懋科技等一眾封測企業。從全球整體市場來看,中國台灣更是拿下了全球封測市場份額的50%左右。

優勢之外,台灣半導體陷人才挑戰

近幾年,全球各地的芯片競賽已變得愈發火熱,人才作為製勝的關鍵更是成為各國/地區爭奪的對象。半導體產業的發展,讓世界看到了中國台灣,但目前存在一個嚴重的現實問題,即台灣地區的半導體產業越來越難找到相匹配的人才。

據新加坡《聯合早報》的說法,由於台積電等台灣企業不斷擴大投產以及海外公司持續加碼投資台灣地區半導體行業,包括台積電、聯電、聯發科在內的諸多半導體公司紛紛擴大人才招聘,很多上下游廠商也是如此。求職網站“104人力銀行”公開資料顯示,今年9月全站工作機會高達101.7萬個,再創歷史新高,其中電子資訊、軟件和半導體等科技人才缺口最大,高達18.9萬人。

也即是說,目前台灣的半導體產業正面臨著一種招不到人的窘境。

此前104人力銀行的《半導體產業及人才白皮書》也顯示,半導體上中下游都缺相關製程的工程師,缺口高達1.5萬名每月,已超越一線包裝作業人員。

另外,聚集了台積電、世界先進、友達等各大半導體廠商的新竹科學園區自2019年至今,短短三年之間職缺數明顯成長2.1倍。

對此,新竹科學園區管理局副局長陳淑珠坦言,目前台灣半導體產業的人才供需嚴重失衡。在這股擴招浪潮的背後,暴露出台灣半導體產業本土人才培育不足的問題。

台大電機資訊學院院長張耀文受訪時也表示,半導體產業尤其是中高階層所需的人才,需要具備紮實的數理知識和訓練,才有專業能力進行高等技術的實作與創新;相關人才池卻在不斷縮小,這對於半導體企業來說是硬傷。

隨著台灣科學、技術、工程與數學(STEM)高等教育畢業人數逐年減少,台灣半導體江山代有才人出的優勢似乎正在消逝中。根據此前中國台灣教育部門做出的數據分析,隨著餐旅觀光、數字動畫和文創產品業熱潮興起,相關科系吸走了部分原本可能會選讀STEM的學生,加上台灣工業應用與研發設計人力需求高階技術化、少子化效應,導致部分電子電機工程科系停招或轉型。

前不久,台積電總裁魏哲家在採訪中也談到了目前半導體行業最大挑戰以及人才問題。他表示,“人才是一個行業取得進步的關鍵。培養一名合格、高效且具有生產力的工程師至少需要8年時間。在任何有志於建設半導體產業的國家,我的建議始終是首先培養人才。”

在半導體人才稀缺的背景下,各大台企紛紛制定了征才計劃,祭出內推獎勵、提高薪資待遇、校企合作、買股補助等措施爭搶人才。

在人才短缺的大背景下,除了各大台企“各顯神通”招募和留住人才外,中國台灣相關部門也在聯合企業“芯片學校”,以培養下一代半導體工程師。事實上,不止中國台灣,破解人才短缺問題已成為全球半導體產業共同面向的一個課題。

除此之外,摩爾定律放緩、芯片製造成本指數級提升以及地緣政治緊張局勢導致的市場扭曲,成為擺在行業面前的極大挑戰。

寫在最後

台灣半導體如今的成就源自於產業鏈廠商幾十年的拼搏,半導體產業如今已是台灣的經濟命脈,中國台灣在全球芯片設計、晶圓代工、封裝測試等三大領域都已佔據重要地位。

如今,全世界都在爭奪先進工藝製程,扎堆先進封裝技術,對台灣半導體來講是威脅也是機會。

在強大的競爭壓力下,人才挑戰正在成為中國台灣半導體產業未來發展的關鍵。半導體是人才、資金、技術密集的產業,人才攸關產業未來二十年的關鍵靈魂。得人才者,得半導體天下。

來源:半導體行業觀察

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