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成熟制程大洗牌,台积电宣布退出/调整6、8英寸产能

来源:晰数塔互联网快讯 时间:2025年08月16日 12:49

8月12日,全球晶圆代工龙头台积电(TSMC)披露,决定在未来两年内逐步退出6英寸晶圆制造业务,并持续整合8英寸晶圆产能。同一天,台积电董事会也核准了超过206亿美元的资本预算,用于建设先进及成熟制程产能、厂房兴建及厂务设施工程等,显示其持续投资高阶技术,并对成熟制程进行策略调整的决心。

台积电的这一决策对整个半导体产业产生了多方面的影响,尤其是在成熟制程代工市场和新兴的第三代半导体领域。

晶圆尺寸与应用演进:

一场技术与市场的博弈

半导体晶圆的尺寸演进,本质上是提高生产效率和降低成本的必然趋势。晶圆尺寸越大,在单次生产中能切割出的芯片数量就越多,从而显著降低单位芯片的制造成本。这一规律也导致了不同晶圆代工厂商在不同尺寸晶圆上的战略分化与专业化。

曾是上世纪90年代主流的6英寸晶圆(150mm),目前主要用于生产对成本敏感、技术要求不高的模拟电路、基础功率器件(如MOSFET)、传感器和低端微控制器(MCU)。这些产品广泛应用于家电、工业控制和一些低功耗的消费电子设备。尽管市场需求稳定,但其增长潜力有限。如今,全球范围内仍有少数代工厂继续支持6英寸产线,如汉磊和联电的部分成熟产线,但整体产能已大幅萎缩。

进入21世纪,8英寸晶圆(200mm)凭借更高的性价比逐渐成为主流,并在电源管理IC(PMIC)、CMOS图像传感器、指纹识别芯片、汽车电子等领域占据了主导地位。随着电动汽车和物联网的快速发展,8英寸晶圆产能一度供不应求,但其制程技术已接近物理极限,未来增长空间受限。目前,全球主要的8英寸晶圆代工厂商包括中芯国际、联电、格芯和世界先进等。其中,世界先进更是凭借其在PMIC领域的深厚积累,成为该尺寸晶圆代工市场的领军者之一。

图片来源:千库网

而自21世纪以来,12英寸晶圆(300mm)已成为最关键的晶圆尺寸,为先进制程(如7nm、5nm甚至3nm)提供了基础。大部分高性能计算(HPC)芯片、AI芯片、CPU、GPU、智能手机处理器以及高端存储器等,几乎都在12英寸晶圆上生产。全球有能力大规模量产12英寸晶圆的代工厂也并不多,主要集中在台积电、三星和英特尔等头部企业。

台积电此次的产能调整,核心在于其对全球半导体产业趋势的精准预判。公司正将资源从低附加值、竞争激烈的成熟制程中抽离,全力押注于高利润、高壁垒的先进制程领域。

这一战略转变的根本原因,是AI浪潮的强劲驱动和先进制程营收占比的显著提升。随着生成式AI等新技术对算力需求的爆炸式增长,对最尖端芯片的需求也随之激增。台积电的3纳米、5纳米等先进制程技术,正是满足这些AI芯片需求的坚实基础,为公司带来了持续增长的核心动力。

成熟代工市场:

台积电退出引发的连锁反应

在官方公告前,市场已流传相关风声,有传闻称台积电将关闭在台湾地区的最后一座6英寸晶圆厂,并通知相关电源IC设计公司,此举最终得到了官方证实。

公开资料显示,台积电目前仅有的这座6英寸晶圆厂月产能约8.3万片,营收占比不到0.5%,其战略重要性已显著降低。该厂主要采用0.45μm及以上的成熟制程,生产传感器、模拟电路和基础功率器件等产品,广泛应用于物联网、消费电子和工业控制等领域。尽管这些产品在传统且对成本敏感的市场中仍有稳定需求,但其增长潜力已远不如先进制程。

图片来源:千库网

对于该举措,台积电的关联企业世界先进(台积电持股28.32%)或将成为最直接的受益者,有望承接大部分6英寸晶圆的订单,并进一步优化其8英寸晶圆产线的利用率,提升整体运营效率。

更重要的是,台积电的这一举措向市场传递了一个明确信号:即便是代工巨头,也在逐步剥离较低利润的成熟制程业务部分。这促使那些原本依赖台积电6英寸产能的客户,尤其是中小型芯片设计公司,必须重新寻找可靠的代工伙伴。这为专注于成熟制程的代工厂,如联华电子(UMC)、中芯国际(SMIC)和华虹半导体,带来了潜在的转单机会。

为了抓住这一市场空白,这些代工厂近几年都在积极投资扩充8英寸和12英寸成熟制程的产能,以满足汽车、工业和消费电子等领域对电源管理IC(PMIC)、微控制器(MCU)和驱动IC的持续需求。例如,联电与日本电装(Denso)的合作,以及中芯国际在多个城市兴建新厂,都印证了这一市场趋势。

此外,这一变化也促使德州仪器(TI)、意法半导体(ST Microelectronics)等IDM大厂重新评估其供应链策略。为了确保供应的稳定性和效率,这些厂商要么加速将自身产品平台向更大的晶圆尺寸迁移,要么选择与剩余的成熟制程代工厂建立更紧密的合作关系,以分散风险并优化成本。台积电的战略调整,无疑加速了整个成熟制程市场的专业化分工和资源重组。

其中,对于当下非常热门的第三代半导体氮化镓和碳化硅而言,影响各有不同。

在氮化镓方面,台积电已计划停止其晶圆五厂的GaN生产(该厂主要面向射频和功率应用),并将该产线改造为先进封装产线。这一决策背后有多重考量:其GaN业务主要在6英寸晶圆上进行,营收贡献低,且战略优先级被大幅下调。台积电计划在未来两年内逐步退出的举措,也为其GaN客户提供了平稳的过渡方案,例如,纳微半导体(Navitas)已与力积电(PSMC)建立了合作关系。

最关键的是,退出GaN业务使得台积电能够将原有的厂房和无尘室快速转用于CoWoS等先进封装技术的扩产,以满足AI芯片对异质整合的巨大需求,从而巩固其在AI芯片代工市场的绝对优势。

与GaN不同,台积电在SiC领域采取了更积极的布局。虽然并未直接运营大规模SiC产线,但台积电通过关联企业世界先进,与汉磊科技合作计划建设一座8英寸晶圆厂。这种合作模式将汉磊在SiC领域的技术积累与台积电在半导体制造方面的领先能力相结合,旨在加速8英寸SiC技术的开发和量产。

这一举措表明台积电看到了8英寸SiC晶圆在电动汽车、工业电源等高增长市场的巨大潜力,并选择以更具规模效益的技术平台切入,而非停留在传统的6英寸存量市场。

先进制程与封装:

AI芯片的“新摩尔定律”

台积电此次战略调整的另一个关键目的,是将有限的资源集中到先进封装这一高价值领域。当下传统的芯片制造技术,即通过缩小晶体管尺寸来提升性能的摩尔定律,已逐渐接近物理极限,导致芯片性能提升的难度和成本急剧增加。先进封装成为了延续芯片性能增长、提升系统效率的核心技术路径。通过异质整合,先进封装技术能将多个不同功能的芯片(如CPU、GPU、内存等)像乐高积木一样,在单一封装内进行高效互联。

目前,先进封装产能严重不足。首先,AI芯片的异质整合需求爆发式增长,尤其是AI服务器所需的大型GPU,其单颗芯片面积大,封装工艺复杂,对先进封装产能的需求呈几何级增长。其次,先进封装产线涉及高精密设备和复杂工艺,建厂周期长、投资巨大,短期内难以快速扩充。这导致包括台积电的CoWoS在内的关键先进封装技术,订单供不应求。

正是因为看到了巨大的市场潜力和技术瓶颈,全球半导体巨头们纷纷加码布局。台积电的CoWoS和SoIC技术已成为AI芯片巨头提升算力的关键。而它的主要竞争对手也未曾懈怠:英特尔正积极推广其Foveros和EMIB技术,将其作为自家CPU和AI芯片的核心竞争力;三星则持续发力I-Cube技术,旨在为客户提供一站式的芯片制造与封装服务。与此同时,日月光、Amkor等专业封装测试大厂也正通过加大投资和技术创新,抢占先进封装市场的份额。

台积电此番向大尺寸晶圆迈进也旨在将资源集中于高价值的先进封装业务。先进封装技术,如CoWoS,虽然本质上是封装服务,但其核心工艺流程高度依赖于在12英寸晶圆上生产的高端芯片。

更为重要的是,在当代先进封装是高阶晶圆代工服务的延伸。随着芯片设计日益复杂,客户不再仅仅需要单一的芯片制造服务,更需要一个能将多个芯片高效集成、测试和封装的完整解决方案。台积电通过提供从晶圆制造到先进封装的一站式服务,不仅能增强客户粘性,还能进一步提升其服务价值,使其在与竞争对手的较量中保持领先。

发布于:广东

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