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美国施压 中国砸钱 美中再现新战场

www.creaders.net | 2023-12-03 22:30:26  经济彭博周报 | 0条评论 | 查看/发表评论

美国政府为压制中国科技进展采双管齐下的手段,一面限制中国大陆取得尖端芯片,一面强化美国的芯片生产。现在又更进一步聚焦于先进封装科技,向中国大陆进一步施压。

但并非只有美国体认到先进封装的潜力,中国大陆也在这个尚未受到制裁的领域投入钜资,以紧抓全球市占,在高端芯片制造受限的情况下继续在科技领域取得进展。

陆砸重金拚市占

Tirias Research创办人兼科技分析家麦克葛瑞戈表示,“封装是半导体业创新的新支柱”。对大陆而言,虽然目前尚未拥有最先进的封装能力,但因为尚未受到美国政府管制,“确定将更容易上升”。他强调,“封装将能有助于中国缩小差距”。

所谓封装,就是将芯片包覆在一种材料之中,既能保护芯片,也使芯片能够与其他电子装置连接。直到不久之前,封装业务仍被认为是半导体产业的后段工作,因此业者多将封装业务外包,主要是委託亚洲厂商,而中国大陆是主要的受益者。据英特尔指出,今天美国的封装产能只占全世界的3%。

然而封装业务骤然间遍地开花。英特尔将依赖封装做为恢复竞争力的核心要项,中国认为这是扩张国内半导体能力的法门,而现在华府也计划使封装工作能够自给自足。

拜登政府在《芯片与科学法》实施一年多之后,又为国家先进封装制造计划提列30亿美元经费。商务部次长罗卡西奥表示,目标是在2020年代结束之前设立多座高产量的封装设施,并降低对亚洲供应链的依赖,因为这是美国“毫不容许”的安全风险。

先進封裝…美中科技新戰場(本報系資料庫)

资料图

抢产业领导地位

一位白宫官员表示,拜登“以确保美国在所有半导体制造领域都居于领导地位为优先要务,其中先进封装是最刺激且关键的领域”。

由于先进封装已迅速成为全球芯片衝突的新战线,因此部分人士表示美国的觉悟已经太晚。众议员奥伯诺特指出,政府直到现在才聚焦于利用补助来把芯片制造业拉回美国,但“我们绝不能忽视封装,因为两者不可或缺。如果我们100%的芯片都在国内制造,但封装仍在国外进行,根本就是做白工”。

封装测试被认为是芯片制造的“尾巴”,一向被认为没什麽要紧,因为与制造芯片这项“前端”工作相比,封装的创新度及附加价值都低。但由于封装科技的精密度不断提昇,使芯片相互结合、堆叠且提升功率,因此业界主管表示封装的重要性已经达到转捩点。

先进封装虽不能让中国大陆在尖端半导体开发领域跟美国力拚,但能让大陆业者将不同的芯片严丝合缝地结合在一起,产生更快速、更便宜的运算系统。如此一来,大陆将不必耗费钜资来鑽研最先进的芯片科技,转而使较过时、更便宜的科技来制造芯片,而将多枚芯片封装在一起,来落实其他功能,例如电池管理及侦测器控管等。

彭博行业研究分析师Charles Shum表示,这是一项“关键性的解方。不仅能加快芯片的处理速度,更重要的是能让不同的芯片无缝整合”。如此一来,“将重新塑造半导体制造业的格局”。

寻求关键性解方

大陆当局一直视芯片封装科技为策略性的优先要务,被纳入习近平于2015年宣布的“中国制造”计划之内。美国半导体业协会的数据显示,中国大陆在全世界芯片封装测试市场的市占率高达38%,全球无出其右。尽管大陆在先进科技领域落后于台湾及美国,但分析家普遍认为这与晶圆处理不同,中国大陆急起直追的态势要强得多。

大陆在芯片“后段工作”的能力一向是以量取胜,主要业者江苏长电科技公司的营收居世界第三,次于台湾的日月光集团与美国的艾克尔科技公司。再者,大陆业者持续抢攻市占率,包括长电公司并购新加坡的先进设施,并且在大本营江阴市建立先进封装厂。

蒙田研究所(Institut Montaigne)科技地缘政治专家杜查提尔表示,“对中国而言,先进封装是绕过科技管制的一条要道,因为截至目前为止这还是大家都在投资的安全空间”。但现在华府已被打动,因为美国一直设法不让中国大陆取得可能用于军事的先进运算科技,但现在能否成功已成问题。

当今年9月华为科技公司默默推出Mate 60 Pro手机时,华府的中国“鹰派”人士质疑为何出口管制措施未能防止中国科技达到超出美国预想的进展。商务部长雷蒙多在国会答询时,虽聚焦于否认中国大陆 取得先进芯片及设备,但她也强调先进封装。她表示,美国必须强化本身的先进封装能力,因为“芯片能够做到这麽小,意味著一切祕方就在于封装”。

美国之所以突然聚焦于先进封装,原因在于人工智慧应用需要高效率的芯片。事实上其他业者无法做到“把芯片堆叠起来并封装在基板上(CoWoS)”,是业者不能制造出辉达AI芯片的关键瓶颈所在。

台积电今年夏天承诺将投资30亿美元于封装厂,以缓解此一障碍。执行长魏哲家在第2季法说会表示,台积电计划在年底前将CoWoS产能扩张一倍。台积电先进封装技术副总经理何军10月表示,尽管台积致力于这项科技达12年,但直到今年才起飞。他说,台积电正疯狂扩建产能,连在星巴克都有人在谈CoWoS。

台积电扩建产能

不只台积电(2330)如此。美光也投入27.5亿美元,在印度建立芯片后端设施;英特尔已同意斥资46亿美元在波特兰设立芯片封测厂,并投资70亿美元于马来西亚的先进封装厂,并在爱尔兰及波兰厂扩充先进封装产能。韩国海力士去年表示计划对设在美国的封装厂投资150亿美元。

有些分析家预测先进封装业者将出现“火箭砲”似的发展。据麦肯锡集团指出,用于资料中心、AI加速器及消费性电子产品领域的高效率芯片,将为先进封装科技创造最大的需求。

Jeffries集团分析师9月发表的报告指出,未来18个月使用先进封装科技的芯片交货量,预料将是目前的十倍;一旦成为手机使用的标准芯片,则可能增加百倍,并将这项科技列为芯片业的“结构性转变”。

原因之一就是芯片制造已经逼近物理极限。过去50年来芯片不断提昇,主要是透过生产科技进步,也就是所谓的“摩尔定律”;但现在科技进步之路即将面临根本障碍,使芯片更难进步,成本也愈来愈昂贵。于是芯片业开始更依赖封装技术来接手。

许多芯片设计师与企业不再把更小的组件挤在一枚晶圆上,而是宣扬模组方式的好处。把多枚“小芯片”封装在一起,用来制造产品。正因为如此,荷兰专门生产封装工具的BE半导体工业公司股价在过去12个月内上涨一倍,总市场约达98亿美元,涨幅比费城半导体指数高出两倍。

大陆业者也涌入此一领域,包括中芯国际、芯原微电子与华为。这些公司看好先进封装製程能够提升芯片效率的潜力,不需要靠国外的最先进的前端製程。

美卖力吸引投资

美国商务部国家标准暨技术研究院9月报告指出,中国大陆的组装、封装、测试(APT)服务“目前在全球供应链上扮演不可或缺的角色,且“无法被轻易取代”。弔诡的是美国吸引台积电及三星等芯片业者来美国设厂,并不能确保美国能自给自足,因为美国目前缺乏封装产能,如此一来这些半导体厂生产的芯片,必须运到亚洲封装,最可能是在台湾封装。

IBM全球企业系统开发副总裁贺根罗瑟表示,先进封装相对遭到“忽视”。他主张政府应协助业者在十年内将封装能量提升到全球的10-15%,最好是达到25%,以确保供应链安全。

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