老牌IDM，變了！

近日，恩智浦與世界先進宣布，計劃耗資78億美元在新加坡建造一座新的芯片工廠，預計將於2027年投入使用。投入運營後，每月將能夠生產規模超過50000片硅晶片的芯片，專注於模擬和混合信號芯片領域。

恩智浦與世界先進的聯手，除了將向汽車、工業、消費硬件和移動設備領域出售這些芯片之外，更值得思考的是IDM大廠與晶圓代工廠聯合建廠的舉動和趨勢。

實際上，近年來IDM廠商與晶圓廠攜手建廠動作頻頻。

例如，2023年，台積電與博世、英飛凌和恩智浦三家歐洲芯片企業合資設立歐洲半導體制造公司ESMC，共建晶圓廠。

2022年7月，意法半導體和格芯合作在法國合建一座12英寸新廠，推進FD-SOI生態系統建設。

此外，索尼與台積電合資的芯片廠也將在2024年投產。

能看到，行業IDM芯片巨頭正在不約而同地與代工廠斥巨資擴建晶圓廠。這些舉動背後，究竟是在計劃着什么，背後又蕴含怎樣的產業趨勢？

IDM聯手晶圓廠背後

IDM向Fablite轉型

在半導體產業內，晶圓代工廠和IDM企業都有晶圓廠。

然而，隨着半導體制造工藝的不斷推進，以及半導體技術和產品更新迭代速度的不斷加速，IDM廠商想要兼具發展產品和生產工藝兩方面，壓力巨大。

與此同時，晶圓代工企業的晶圓產线席卷芯片設計領域，IDM企業或出於降低成本，或出於產品布局考慮，停產了部分設備落後的晶圓廠產线，开始向Fablite模式轉型，即輕晶圓廠模式，將部分制造外包給代工廠，僅保留少部分產品自己生產。

Fablite是企業爲減少投資風險，“資產輕量”的一種策略，它結合了IDM和外包晶圓代工的特點。在這種模式下，相關廠商或IDM企業保留了部分自有的生產能力，自主完成關鍵生產環節，在保證芯片質量和可靠性的前提下，非關鍵生產環節業務委外加工，因此稱作“輕晶圓”模式。該模式可爲需要擴大芯片制造產能的廠商提供低成本、更爲靈活的解決方案，市場需求響應快速。

過去幾年來，TI、NXP、英飛凌、意法半導體、瑞薩電子、安森美半導體等均有出售晶圓廠的案例，以優化公司經營狀況。

在《模擬芯片，走到岔路口》一文中，筆者曾提到，“隨着產業發展的變化，IDM大廠選擇將相當大一部分產能外包給代工廠，由傳統的模擬IDM逐漸走向了Fablite模式。”

實際上，早在10年前，Fablite模式已經被提出。據IC Insights數據顯示，在2014年之前的5年裏，全球有72家晶圓廠被關閉，其中8英寸和6英寸晶圓廠高達65%，12英寸晶圓廠佔11%。

這意味着全球半導體行業不愿意承受巨大的產能壓力，正在走向Fablite。

當時歐洲的模擬芯片企業先知先覺，比如恩智浦、ST和英飛凌等，都較早开始實施Fablite策略。例如2015年恩智浦收購飛思卡爾後，就很少再展开其他大的收購，更多時候是不斷剝離一些業務；ST和英飛凌等也都出於利潤最大化的考慮將部分產能委外代工。

日本在過去幾年間陸續關停了大量晶圓廠。瑞薩電子2022年關閉了位於日本山口縣的6英寸晶圓制造廠，將部分能轉移到其它8英寸廠，部分產品停產。實際上在2020年時，瑞薩就已經宣布關閉其位於高知縣的6英寸晶圓廠。

瑞薩的策略是將繼續投資自己的工廠，但先進工藝節點會選擇外包給台積電等代工廠，提高代工/OSAT 外包的比例。

安森美半導體也在由傳統IDM模式向更加靈活的Fablite模式轉型。近年來，安森美已經賣掉了其位於美國緬因州南波特蘭、比利時Oudenaarde、愛達荷州波卡特洛的200mm晶圓廠，以及位於日本的新瀉工廠。

同時，安森美逐漸退出小規模晶圓廠，將重心轉向300mm晶圓的產能，並提高通用封裝後端廠的靈活性，進一步加大該部分的外部產能，其外部產能從2021年的34%增加到2023年的約45%。

幾年前，ADI也开啓了Fablite模式，只保留了部分的6英寸和8英寸工廠，而收購的Maxim也是同樣選擇和代工廠合作，自己工廠开始出售和減產，300mm晶圓則是與代工廠共同开發工藝的模式。

此外，IDM江湖一哥Intel也將部分業務外包給台積電。但是由於其代工工藝牽制，一方面在給別人代工、積極尋找客戶、抗衡台積電的同時，還需要將3nm等技術委托給台積電。從新產品技術和工藝的开發、產業鏈協同、產品交付等角度全面提升競爭力。

可見，傳統意義上的IDM廠商幾乎都向着Fablite轉變，成爲半導體產業發展過程中的一條演進路线。

對於IDM+外包的制造策略，有IDM廠商表示：“內部產能，更多的是針對差異化產品的交付。對於一些標准的生產和封裝，我們可以充分利用外包的供應商的優勢。通過這樣的運營模式，可以爲客戶提供多個貨源，同時全盤掌控供應鏈。”

Fablite模式的優勢在於其靈活性和成本效益。它允許企業根據市場需求和自身战略靈活調整生產規模和方式，通過外部合作降低固定成本和風險。這種模式促進了技術合作和知識共享，幫助企業快速適應市場變化，加速技術創新。

同時，Fablite模式還能幫助企業優化投資，將資源集中在核心競爭力和創新上，從而提高市場競爭力和財務表現。通過這種策略，企業可以在維持技術領先和市場響應速度的同時，有效控制成本和風險。

綜合來看，在全球經濟和技術快速發展的大背景下，半導體產業的競爭日益激烈。Fablite模式能夠幫助企業實現技術創新和成本效益的雙重目標，加強其在全球市場中的競爭地位。

晶圓廠再度成爲“香餑餑”

在IDM廠商向Fablite轉型過程中，晶圓廠一度被部分IDM企業視爲某種“負擔”。

然而，自2019年年底开始那場持久的“缺芯潮”以及全球範圍內頻發的地緣政治衝突風險後，晶圓制造產能的緊缺導致了衆多芯片大廠的產品供不應求，這不僅制約了營收的增長，同時也影響到了與客戶的合作。

在此背景下，晶圓廠再度成爲業內“香餑餑”，晶圓代工企業和IDM的晶圓廠紛紛傳出擴建計劃。即便是在2023年這個需求不景氣的年份中，也仍有晶圓廠擴建消息流出。

就連Fabless廠商也开始自建晶圓廠，呈現出向Fablite模式發展的苗頭。

去年底，格科微位於上海臨港新片區的工廠舉辦投產儀式，這標志着其徹底完成了從Fabless向Fablite的轉型。

此外，還有如卓勝微开始自建濾波器產；思瑞浦开始自建測試中心；聖邦微電子對外成立了全資子公司來建立測試項目等，目前國內已有不少模擬廠商在探索Fablite經營模式。

其次，在復雜的地緣政治影響下，近兩年來各國紛紛推出芯片補貼方案，以建設本土半導體產线。其中，能最大程度上保障晶圓產能的晶圓代工廠是各國重點吸引對象。

在這個趨勢下，讓半導體行業的運營模式似乎又开始進行調整，許多之前採取Fablite模式的IDM廠商紛紛开始擴建產能，甚至一些Fabless廠商也开始自建生產工廠，以保證一定的自供能力，在關鍵時期能夠保證產品及時、安全的供應。

這也是轉型中的IDM廠商，重新开始將重點放在產能供應，與晶圓代工廠共建產能的舉措的原因所在。

· 恩智浦&世界先進

6月5日，恩智浦半導體與晶圓代工公司世界先進宣布，計劃在新加坡建立一家制造合資企業VSMC，將在新加坡建造一座新的300mm半導體晶圓制造工廠。

該合資晶圓廠將支持130nm至40nm混合信號、電源管理和模擬產品，目標客戶來自汽車、工業、消費和移動終端市場，基礎工藝技術計劃從世界先進獲得許可並轉讓給合資公司。這家合資企業將於2024年下半年开始建設晶圓廠，並預計於2027年开始量產。該合資企業將作爲獨立的商業晶圓代工供應商運營，爲雙方股權合作夥伴提供有保證的比例產能，預計到2029年每月產量爲55000片300mm晶圓。

同時，在首座晶圓廠成功量產後，合作雙方將考慮建造第二座晶圓廠。

· ST聯手代工廠擴充產能

2021年，意法半導體和全球領先的模擬芯片代工廠Tower Semiconductor宣布達成協議，雙方將聯手加快晶圓廠的產能提升，提高產能利用率，降低晶圓成本。雙方將共享 R3 的潔淨室，TowerSemi將在工廠總空間的三分之一內安裝自己的設備。

2022年，格芯和意法半導體計劃斥資數十億歐元在法國新建12英寸晶圓廠，有助於歐洲增強FD-SOI等芯片制造技術並實現產能提升目標。

聯營新廠的產能目標是每年62萬片晶圓，預計將在2026年實現滿產，格芯約佔58%、意法半導體約佔42%。制造技術涉及格芯的FDX技術和意法半導體針對汽車、工業、物聯網和通信基礎設施等應用开發的低至18nm 的全面技術。

該廠也成爲英特爾德國新廠之後，第二個受益於《歐盟芯片法案》補貼計劃的晶圓代工廠。

去年6月，意法半導體宣布將同三安光電在中國重慶建立一個新的8英寸碳化硅器件合資制造廠。新的SiC制造廠計劃於2025年第四季度开始生產，預計將於2028年全面落成，屆時將更好地支持中國的汽車電氣化、工業電力和能源等應用日益增長的需求。

該合資廠將採用ST的SiC專利制造工藝技術，專注於爲ST生產SiC器件，作爲ST的專用晶圓代工廠以滿足其中國客戶的需求。

· 台積電&歐洲大廠

2023年8月，台積電宣布將與博世、英飛凌和恩智浦共同成立合資公司，台積電持股70%，其余三家各持股10%，這是台積電在歐洲布局的第一個工廠。

據了解，台積電該歐洲半導體制造公司（ESMC）將於2024年下半年开始興建晶圓廠，並於2027年底开始生產，總計投資金額預估超過100億歐元。

據悉，該晶圓廠預計採用台積電28/22nm CMOS工藝，以及16/12nm FinFET制程技術，月產能約4萬片300mm晶圓。新工廠將進一步強化歐洲半導體制造生態系統。

· 日本廠商聯手台積電

2021年，台積電與索尼投資70億美元在日本建立晶圓廠，計劃向日本電子設備制造商和汽車公司供應芯片。

今年來，台積電、索尼半導體、電裝株式會社以及豐田汽車宣布進一步投資台積電於日本熊本縣擁有多數股權的晶圓制造子公司JASM，以興建第二座晶圓廠，並計劃於2027年底开始營運。

業界表示，台積電日本第二座晶圓廠將切入6nm及7nm先進制程。加上先前已投資的熊本一廠，兩座晶圓廠的投資總額將超過200億美元。未來，JASM熊本晶圓廠的每月總產能預計超過10萬片12英寸晶圓。

另外，英飛凌、瑞薩、德州儀器、Rapidus等車用芯片廠擬啓動蓋新晶圓廠計劃，投資總額或達250億美元。

瑞薩電子也宣布开始在其位於日本山梨縣甲斐市的甲府工廠進行運營，旨在提高功率半導體的生產能力，以應對電動汽車不斷增長的需求。

此外，爲了保障產能供應安全，行業大廠也在相繼採取其它措施。

例如，英飛凌針對部分產品採用雙工廠战略，即與台積電合作，將在中國台灣和德國兩地工廠實現量產，以確保供應安全。此外，英飛凌還實施了一項新策略，即所謂的 "安全晶圓供應"，爲合格產品提供 12 周的安全庫存，進一步夯實供應安全。

恩智浦也致力於確保本地化的韌性，爲客戶在當地提供高品質產品，確保相應的基礎設施。

能夠看到，隨着這一輪芯片產能緊缺情況的惡化，以及地緣政治因素下對於產能可控的考慮，越來越多的IDM廠商开始逐步自建或與晶圓代工廠共建晶圓產线，優先保證產能供應，以達到防微杜漸的作用。

產業鏈廠商籤訂長約

另一方面，由於市場上晶圓代工產能持續緊缺，不少芯片大廠爲了保障未來的產能，還與台積電、聯電、格芯等頭部的晶圓代工廠籤訂了長期合約。

同樣，對於這些一线晶圓代工廠來說，爲了保障生產所需的關鍵原材料——半導體硅片、光刻膠等上遊材料的穩定供應和採購價格的穩定，很多都和材料商新籤訂了長約。

以SiC爲例，瑞薩電子宣布與全球碳化硅技術引領者 Wolfspeed達成晶圓供應協議。瑞薩電子將交付 20 億美元定金以確保 Wolfspeed 碳化硅裸晶圓和外延片的 10 年供應承諾。Wolfspeed 高品質碳化硅晶圓的供應，爲瑞薩電子將於 2025 年开始的碳化硅功率半導體規模化生產鋪平道路。

從制造端而言，籤長約可確保未來數年供應穩定與平衡價格。

越來越多的半導體供應鏈不同領域的廠商們开始籤訂協議，Fabless芯片設計公司开始與晶圓廠捆綁，與上遊材料廠商綁定。在經歷了“缺芯”的洗禮後，下遊車企也开始與芯片設計企業緊密耦合起來。

種種趨勢和動向下，自然就不難理解，IDM廠商與晶圓代工廠共建產能的用意所在。

都在反映出，全球缺芯致使所有廠商都开始重新審視傳統供應鏈存在的問題。半導體各企業之間，供應鏈上下遊之間的這種強耦合定制化合作關系已經蔚然成風，未來這或會逐漸成爲半導體行業的一種商業模式，旨在幫助企業在未來幾年獲得充足的產能分配，避免再發生缺芯的被動局面。