绝缘栅

半导体周期性调整十年一遇2018元器

发布时间:2023/3/14 16:47:30   
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十年一遇的缺货潮年就已悄然而至,年持续发酵抵达顶峰,而缺货潮爆发的根本原因在于半导体行业的周期性调整,上下游供需失衡效应被不断放大所致。产能扩充尚需时日,市场缺口难以短时填补,缺货潮延续。

缺货潮爆发有因可寻

回顾年的缺货潮,总结起来有以下几大原因:一是从供应端来看,半导体业界对需求端的预判过于谨慎,产能开出不足,表现最为突出的是上游硅晶圆的产能供不应求,直接导致台积电、三星等晶圆代工厂与众多IDM厂商的供应吃紧。

当前,硅晶圆产业也是寡头独占的局面,日本信越(Shin-Etsu)、胜高(Sumco)、台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国LGSiltron五大巨头几乎囊括了全球95%的市占率。过去十年,全球经济增速发展放缓,市场需求表现萧条,致使这些硅晶圆巨头对市场需求的判断过于悲观而采取了产能保守策略,从源头激发了这一波缺货潮的到来。

年,硅晶圆最缺的是8寸产能。有半导体业者指出,因电源管理芯片、指纹识别芯片、LED驱动芯片和MOSFET等皆为8寸产线,所以8寸硅晶圆短缺乃情理之中。亦有权威机构预测,8寸硅晶圆的新产出需等到年-年。可以预见,年上半年8寸硅晶圆仍会供应紧张。而12寸硅晶圆的缺货,主要源自晶圆代工10纳米高端制程转进、3DNAND存储器技术世代交替以及大陆大手笔扩建新12寸Foundry厂等需求所致。

当前,大陆半导体厂大规模扩建12寸晶圆代工厂,也将加入这一波抢硅晶圆大战。尽管硅晶圆产业亦是大陆扶植半导体政策一环,中芯国际创办人张汝京成立上海新升半导体,成为大陆第一家12寸硅晶圆供应商,但目前良率仍偏低,暂难影响硅晶圆市场供需。

二是从需求端来看,虽然全球智能手机、平板电脑和PC产业增速逐渐放缓,但是围绕物联网、新能源汽车、工业自动化及医疗等几大新兴应用领域的半导体需求却增长迅速,成为拉动半导体产业复苏的新动力。

同时,即便是增长放缓的手机行业,从功能机向智能机过渡,从3G向4G转换的需求也促使相应元器件需求量倍增。以MLCC为例,4G手机比3G手机多出一倍的需求量,智能手机比功能机多出几倍的需求量,一部最新的iPhoneX对MLCC的需求已经高达多颗。同样,新能源汽车、无线充电等应用对MOSFET的需求也是突飞猛进。智能手机、服务器和PC对DRAM和NANDFlash容量提升的需求更是一路高涨。因此,需求端的复苏和新兴市场的崛起是此次缺货的直接原因。

Mouser亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平

作为感知市场供需信息最敏锐的一环,分销商这座“蓄水池”具有很强的发言权。Mouser亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平同样认为缺货来自新兴领域的拉动以及供应端的产能紧缺。“一方面是随着中国制造向中国智造的方向发展,以往许多厂商对元器件的要求只是价格低,但现在新能源汽车等应用需要更高质量的电子元件,原厂在看到这样的趋势之后也做了相应的产能调整,因此难免对其他产能造成影响。另一方面,需求的增长促使厂商加大力度扩产,但因环保监管的原因厂商扩产并没有那么顺利,产能增加的速度变缓,缺货的时间也会拉得更长。”

世强元件电商运营总监刘学锋

世强元件电商运营总监刘学锋认为,缺货其实是半导体原厂、分销商和终端厂商在资源上的错配。缺货消息释放出来时会形成牛鞭效应,牛鞭效应一旦被放大市场就会更缺,加上半导体新产能的投入还需要花时间,因此,现有的产能缺口不可能被马上填补。

三是渠道商的借机“炒货”,将价格一再推高。前几年,半导体产业处于行业周期性调整的低谷,加上互联网电商带来的挑战加剧,电子元器件分销商急需思索转型之路。年的元器件缺货潮让很多濒临困境的分销商看到了曙光。作为元器件分销行业常见的市场“手段”,“炒货”在特殊时期是实现快速获利的方式,诸多分销商借此次缺货潮囤货和抬价打了翻身仗。

总的来看,年的整个缺货潮除了供需的严重失衡,分销商充当了价格抬升的重要推手。当然,从整个半导体链条来看,获益最多的仍然是原厂,他们掌握着市场供需最大的话语权,部分分销商也抓住囤货时机获益颇丰,而最为艰难的仍是“嗷嗷待哺”和“苦苦死撑”的中小企业以及为此买单的最终用户。

缺货仍是主旋律四大元器件仍是缺货主力

年被动元器件如MLCC、功率器件MOSFET、存储芯片NANDFlash、DRAM等缺货最为突出。针对缺货较为严重的这几类产品,记者采访了代表性的原厂和分销商,一起来听听他们对年的市场预判。

1、MLCC:原厂重心转至汽车与工业中低容MLCC将缺货至Q4

从供应端来看,日韩系厂商将业务重心转向工业、新能源汽车及医疗等高端市场,逐渐淡出0.1uf-1uf的低容市场,是年MLCC缺货的一大原因,加上三星MLCC厂房搬迁的影响,令MLCC市场供应“雪上加霜”。

深圳市宇阳科技发展有限公司营销中心副总经理郑春晖

深圳市宇阳科技发展有限公司营销中心副总经理郑春晖表示,日韩系大厂放弃了1uf以下中低容MLCC市场往车载、工业等领域转移,是导致当前中大尺寸低容MLCC缺货的主要原因。目前,TDK已经完全放弃了消费类市场专攻汽车和工业,三星、京瓷和太诱前两年都已经在转移重心了,村田也在逐步放弃、等中大尺寸低容市场。事实上,年,低容市场的缺货也让这些巨头措手不及,当然,它们也不可能再回头针对这些已经放弃的市场重新开出产能。因此,日韩系的战略转移给了台系和陆系厂商机会。

京瓷(中国)商贸有限公司副总经理东山清彦坦言,目前,京瓷MLCC产品线不是特别丰富,主要是针对高端市场的小型化和高容的产品。

从应用端对MLCC的性能要求来看,汽车、工业、医疗等应用比消费类应用要求高很多,就拿温度来说,MLCC在消费类电子应用的温度只需达到85度,而汽车类应用要求达到度、度甚至度,同时,汽车对MLCC的可靠性与测试环境要求也更严格。日韩系大厂在MLCC材料、设备和技术积累上也更有优势,专攻高端市场亦是情理之中。

从需求端来看,郑春辉表示,MLCC缺货和涨价得益于智能手机对MLCC单机搭载量的提升、无线充电需求的暴涨、物联网中Wi-Fi等无线传输模块需求量的增长以及网通产品的爆发带来的利好,同时纯电动汽车对MLCC需求量的惊人增长也是MLCC供应紧张的原因。

据风华高科相关人士透露,截至年底MLCC的缺口达到-0亿只,在尺寸上、、、等中大型号供应更为紧缺,主要得益于移动通信、汽车与LED市场的拉动,而智能手机无线充电用的NPOMLCC料号,涨幅更是在10倍以上,不过这颗NPO料号即便价高也无货供应。

记者获悉,截至年底,部分MLCC厂商已经停止接单,而仍在继续接单的厂商,交货周期也是一再延长。大陆厂商的交货周期由之前的4-6周变为现在的8-12周,台系厂商交期延长至12-16周,日系厂商的交期甚至延长到24周。

年MLCC缺货与涨价持续了整年,随着年到来,三星电机、村田以及宇阳等上游原厂依旧看好这波行情,并称MLCC紧俏的行情可望延续到年年底。

村田(中国)投资有限公司总裁丸山英毅

村田(中国)投资有限公司总裁丸山英毅从两方面解读了市场对MLCC需求的增长。一方面,智能手机市场虽然已趋于饱和,但轻薄化和新功能的加入不仅对MLCC有更多的需求,还对MLCC的品质提出了更高的要求;另一方面,PC、游戏机、物联网等领域对MLCC也有较大的需求。同时,在苹果新一代iPhone增加无线充电功能之后,市场对NPOMLCC的需求也快速上升,这也使缺货和涨价情况更加严峻。可以预见的是,年MLCC将会持续缺货,并且缺口将比年更为严重。

台湾MLCC巨头国巨曾表示,年MLCC供需状况持续紧缺,受新型智能手机拉动强劲,高毛利车用电子及工业级MLCC产品出货比重提升。鉴于此,国巨将提高利基型MLCC产品比重(大约在10%-15%之间),行情可延续到年底。预计年国巨业绩可望较年成长15%-20%,或创历史新高。

事实上,国巨在年已经4度调涨部分品项MLCC产品价格,其紧缺的MLCC产品包括高容、低容和高压的MLCC品类。在年第四季度,国巨发布涨价通知,针对通信、工业用NPOMLCC调涨报价20-30%,该应用将以手机、手机充电器、电源供应器等产品为主,约有15%的MLCC规格受惠。

“解决缺货问题最有效的措施当然是提升产能”,丸山英毅表示村田在看到MLCC缺货的情况之后已经动用了所有可以使用的资源去满足市场需求,包括提供库存以及提升产能。提升产能方面村田有长期的计划,例如在财年有亿日元的设备投入来提高产能,其中包括MLCC产品,未来还将持续投入,但产能的提升并非立竿见影,工厂的建设和投产都需要时间。“由于MLCC的需求仍在保持两位数增长,我们的产能年年底才能有明显提升”。

某原厂预计,MLCC缺货缓解时间是年底,在扩充产能方面,原厂都比较谨慎,因为在设备采购、人工成本上都不小的投入,设备购买运输也需要时间,且明年的市场需求现在不能完全看清。以前MLCC的生产周期是21天,从下订单到出货在一个月左右,而现在是六个月,部分厂商已经停止接单。相对而言,中小型客户将缺货更严重,大型客户因跟原厂有供货协议,因此不会遭受太高的涨价幅度。

郑春晖也表示,年Q4并不是所有的型号都可以得到缓解,预计年智能手机对MLCC仍将维持年的需求量,但电动汽车、物联网对MLCC的需求将在年的基础上仍会有大幅增长。在扩产计划上,郑春晖预计原厂对小尺寸封装的MLCC的扩产会多于中大尺寸的扩充,用于无线充电的NPO料号目前缺口最大,但会在各家的相继投产中逐步缓解紧缺危机。

2、NANDFlash:3D制程转进结束价格下探恐供过于求

硅晶圆供不应求和晶圆代工厂新制程转进,是年存储芯片缺货与涨价的直接原因。上半年,三星、美光等DRAM制造正式进入1x/1y纳米时代,3DNAND也开始全面进行投片,导致8寸和12寸硅圆供给日益吃紧,加上大陆半导体晶圆厂亦开始大幅度抢货,缺货程度愈发紧张。

NANDFlash缺货的又一原因在于,服务器、PC和智能手机所搭载的存储容量需求的翻倍。以智能手机用NANDFlash为例,年,排名前8的手机厂商都采用了中大容量闪存,中端机型一般是32G起步,高端机型在苹果iPhone的引领下多采用64G和G。单机搭载容量的翻倍增长,必然以增加3DNAND堆叠层数为代价,进而导致NANDFlash对硅晶圆的需求数倍增长。相对国内主流的品牌机型,出口海外的手机容量仍以8G和16G为主,而这部分产品仍集中在2D制程,除此2D制程仍会满足车载、POS机等行业客户的需求。

从年工艺制程的转进来看,年上半年仍以2D为主,下半年已全面转向了3D。3D比2D有成本优势,且随着良率的提升这种优势会被无限放大,以32GNANDFlash为例,3D工艺要比2D节省18-20美金,这必然加速原厂将制程从2D向3D转进。

深圳市江波龙电子有限公司产品中心嵌入式产品经理李中政告诉记者,目前32G、64G和G都已全面采用64层3DNANDFlash工艺,且32G已经成为市场应用主流,预计年3月,三星第四代3DNANDFlash以及东芝第三代3DNANDFlash开始批量量产,届时NANDFlash产能就会趋向稳定。预计年5-6月份,随着产能的稳定,3DNANDFlash价格会有所下降。

从3DNANDFlash的主流应用来看,年3D会率先普及SSD固态硬盘和T卡,并以48层和64层为主,待SSD固态硬盘和T卡等稳定性提高之后,才会普及到智能手机等嵌入式产品。

“随着供应商3DNANDFlash良率逐步改善,预计年Q1整体供需将出现转变。”Cinno产业咨询部副总经理杨文得预计,年,2DNANDFlash会全面转向3DNANDFlash,预计3D与2D的产出比例为8:2。年NAND的主要成长仍将依赖服务器、云储存以及车载的快速增长。国内阿里、百度、腾讯与国外谷歌、亚马逊等巨头对大数据和服务器存储的需求上扬,将促使SSD在云服务器的应用得到持续增长。

李中政也表示,随着存储巨头将8成的产能都转向3DNANDFlash,预计年Q2左右3DNANDFlash价格会逐渐下探至理性水位。不过由于存储巨头逐渐减弱2D产能,仍适用于汽车的高可靠性2DNANDFlash依然会供应吃紧,价格自然也不会有明显下调。

目前,三星的3DNAND的产能已经占到自家总产能的70%甚至更高,其他诸如美光、东芝、海力士的3DNANDFlash占比仅20%,但3D制程已成是主流趋势,年下半年会逐渐起量。

从未来各大巨头的扩产趋势来看,除东芝刚宣布新建的Fab7以及已兴建中的Fab6以外,为应对旺盛的服务器SSD需求,英特尔也将扩建大连厂二期,目标在年底增加一倍的3DNANDFlash产能。同时,三星将扩建西安厂二期,持续放大在中国生产3DNANDFlash的能量。SK海力士则将在韩国清州厂区另外兴建一座新厂M15,同样以投产96层以上3DNANDFlash为目标,预计年正式进入营运。

杨文得也预计年3DNAND的产出会不断加载,良率也会提升很多。随着3D产能的不断释放,预计年一整年3DNAND的价格将比年下跌15-20%。而在中国大陆,长江存储将于年下半年投产32层3DNANDFlash产品,并致力于64层产品的开发,以拉近与其他供应商之间的差距。不过,相对国际存储巨头,长江存储的32层3DNANDFlash最早也要到年Q2或Q3才会有真正的产能开出。

DRAMeXchange特别分析指出,基于各大供应商都在扩充3DNANDFlash产能,预计年以后3DNANDFlash市场恐将再度陷入供过于求的格局,至于2DNANDFlash因供应商陆续转产,仅维持较低比重以满足工规需求,因此2D市场将逐渐转变为利基市场。

3、DRAM:“寡头”优势延续产能限量开出价格持续畅旺

从全球DRAM市场竞争格局来看,三星、SK海力士和美光共囊括:全球95%以上的市场份额,在供应端拥有绝对的话语权。业界均预测,从三大巨头欲持续盈利的角度考虑,年DRAM产能输出恐仍将吃紧,涨价仍在所难免。

据业内权威机构提供的数据来看,DRAM的平均售价已由年4月的2.41美元攀升到年2月的3.7美元,涨幅高达53.3%。从产品毛利率来看,供应智能手机DRAM的毛利率已高达50%-60%,依靠这些价格高涨的DRAM产品,三星年前三季度的利润高达.1亿美元,同比增长92.3%。

Cinno产业咨询部副总经理杨文得

Cinno产业咨询部副总经理杨文得预计,年三星、SK海力士和美光依然会以获利为主要考量,因此不会明显开出更多DRAM产能,可见年DRAM仍将维持一定幅度的涨势,涨幅约为10-15%。从应用端来看,服务器需求将受益于AI、VR/AR以及车载对运算力的升级而持续增加,因此他持续看好DRAM在年的涨势。

三星、SK海力士和美光几乎占据了全球98%的DRAM市场份额。集邦科技行动式记忆体研究经理黄郁琁表示,年三家DRAM大厂的产出仍将十分有限,她预计服务器使用的高效能DRAM与智能手机使用的低功耗、高密度DRAM缺货情况仍会相当明显。她预计年上半年DRAM价格都会是上扬态势,直到三星平泽厂有些许DRAM量产后,全球DRAM供应才会有所改善。

集邦科技行动式记忆体研究经理黄郁琁

黄郁琁预计,年的移动式DRAM会从LPDDR3转换到LPDDR4,一是因为高通、华为的高端手机芯片平台要求搭载性能更强的LPDDR4芯片,促使终端手机厂商不得不升级DRAM的搭载标准;二是三星、SK海力士和美光三巨头的产品规划本身也是朝着LPDDR4演进。不过她也表示,由于三大巨头的价格都非常强势,阻挡了DRAM容量提升的幅度,所以年LPDDR3仍会在市场徘徊一段时间才会进入LPDDR4,而更先进的LPDDR4X和LPDDR5系列预计要到年才会真正普及。

事实上,年前DRAM涨价幅度已经达到了30%,年搭载8GBDDR4DRAM的旗舰机寥寥可数,只因终端厂商难以承受高涨的价格而保守选用了低容量的LPDDR3。年DRAM价格仍会持续上涨,所以LPDDR3仍会在市场有一定时间的停留。黄郁琁预计年DRAM市场需求量仍会有14%的成长,年原厂营收至少还要增长27%。

虽然往年Q4和Q1是DRAM市场的淡季,但由于DRAM的供货将持续紧张,黄郁琁建议目前相关厂商可以备一两周的库存了,待到年三星平泽厂DRAM产能释放出来,原厂供货才会舒缓一点。从服务器、PC和手机三大DRAM需求大户来看,预估年Q1智能手机搭载的DRAM价格会向PC靠拢,但不会像服务器需求的DRAM价格那么高,而这样的状况会延续整个上半年。

4、MOSFET:无线充电需求爆发MOSFET供应告急Q4初步缓解

据记者了解,下游应用需求诸如新能源汽车、蓝牙音箱、智能家居、快速充电、无线充电等市场增速的加快,是导致金属半场效晶体管(MOSFET)缺货的直接拉动力,特别是在iPhoneX搭载无线充电技术的带动下,无线充电市场对电源IC、MOSFET等的需求与日俱增。

随着年Q3元器件需求旺季的到来,MOSFET的供不应求开始加剧,产业链不同环节均开始涨价。不仅是英飞凌、安森美等国际大厂发出涨价通知,大陆最大的MOSFET厂商长电科技年连续3次涨价,累积调涨幅度10-30%。在长电大涨MOSFET价格后,其它供货商如大中、尼克松、富鼎等台系MOSFET厂商立刻全面跟进涨价。

深圳市拓锋半导体科技有限公司总经理陈金松

深圳市拓锋半导体科技有限公司总经理陈金松表示,MOSFET主要有三个方面的缺货原因:一是硅材料的涨价导致晶圆片价位高企,相应的中芯国际、华虹-宏力等晶圆厂也跟着涨价;二是封测环节所需的包材、树脂粉等材料价位不断高企,封测厂跟着水涨船高;三是指纹识别芯片与第三代身份证IC需求量呈爆发式增长,且这块的利润比MOSFET更为可观,晶圆厂和封测厂将更多的产能转移到指纹识别与第三代身份证芯片,直接导致了MOSFET供应紧缺,涨价成了必然。

记者获悉,低压相比中高压MOSFET更缺,国际IDM厂陆续淡出计算机及消费性电子的中低压MOSFET市场,产能移转至汽车电子中高压MOSFET市场,或是转向量产绝缘闸双极晶体管(IGBT)或超接面(SuperJunction)组件,是中低压更缺货的原因。

从交期上来看,根据富昌电子年Q4的市场分析报告指出,针对低压MOSFET产品,英飞凌、Diodes、飞兆/安森美、安世、ST、Vishay的交期均延长至16-30周;针对高压MOSFET产品,除IXYS和MS交期稳定之外,英飞凌、飞兆/安森美、ST、罗姆、Vishay交期也均有延长。

华科半导体负责人李婷

在接下来的应对策略上,华科半导体负责人李婷表示,一是尽量将订单计划提前,二是寻找新的产业链合作伙伴以补充货源。国内MOSFET晶圆供应商不多,高压主要有士兰微、华微、华晶等,低压主要有华虹、深圳本土的深爱等几家。目前高压MOSFET晶圆集中在6寸片,8寸片还没真正成熟,不过士兰微已经启动8寸片的产线,预计两年内可实现产能的成熟。

MOSFET涨价何时能得到缓解?陈金松表示可能要到年Q4,待国内12寸晶圆量产之后,将8寸的产能腾出来,才有可能缓解。同时要看封测厂的“吞吐力”是否足以化解8寸产能的释放,如果封测厂商难以消化这么大的产能,涨价仍会持续,只是涨价幅度不会像年这么大了。

与此同时,MOSFET国产化替代的趋势整在加强。以前,电源用的MOSFET多采用国外品牌,如美国A/O、台湾茂达、富鼎之类的厂商,而近些年电源厂商逐渐朝着国产MOSFET靠拢,而这个趋势越来越明显。陈金松告诉记者,A/O订货周期以前在4-6周,目前需要12周以上。相比之下,本土MOSFET品质在逐年提升,本土化的技术支持、交货周期也更灵活,终端厂商逐渐开始青睐国产MOSFET。

国际巨头在逐渐退出消费了市场之后,逐渐将重心转向利润空间更高的工业和医疗领域,给了国产MOSFET很大的市场机遇。相对而言,国际巨头在MOSFET产品的性能参数、可靠性、使用寿命等方面还是有一定的优势。不过,国内厂商在成本控制、本土化服务、交货后期等方面优要于国际巨头,因此在中低压消费类市场迅速占领了主导地位,国产化替代也在不断加速。

5、其他

除了上述4大类缺货最为严重的半导体元器件,年初行业爆出诸如电阻、电感等被动元器件、电源管理芯片、LED驱动芯片也出现了不同程度的缺货。

记者获悉,年元旦前后,国内外原厂就发布了新的涨价通知,主要集中在MOSFET、电源管理IC、LED驱动IC等产品,部分产品涨幅达到了15%-20%。年年初的这一波IC和元器件的涨幅,正式掀开了年半导体持续供应紧缺的序幕。

硅晶圆抢夺大战爆发提早备货以应对危机

整体而言,缺货仍将围绕年一整年。Cinno杨文得预计,硅晶圆的供应紧张可能持续到年Q2才能缓解,因为信越、SUMCO等硅晶圆厂新扩产的产能要到年才会释放,加上大陆半导体多座晶圆代工厂的开出,硅片的缺货可能持续到年及之后。杨文得预计年上半年之前硅晶圆一定会供不应求,年下半年仍要看晶圆片厂产出的情况。他预计年硅晶圆的涨幅仍将维持15-20%,对于中小型的方案商和终端厂商来说,会因抢不到产能而压力加大。

来自太平洋证券的数据也显示,预计年,硅片出货量增速仍将慢于晶圆厂的产能增速,但二者之间的差距不大,可以看出未来中国晶圆厂逐步量产之后,全球的晶圆厂产能利用率将面临一定程度的下降,但仍处于健康状态,到了年,预计硅片的出货量增速已经和晶圆厂产能增速基本一致,缺货可以完全得到缓解。

记者从部分半导体原厂了解到,因对年整体市场需求量人难以做出准确的判断,在产能扩充方面也较为谨慎,以MLCC为例,大部分原厂的产能的扩充比例仅在10-15%之间,因此缺货短时间难以缓解,Q2随着各家产能开出有一定缓解;而DRAM有待年三星平泽厂产能的开出方可得到缓解,因三大巨头的盈利策略,全年涨势会贯穿到底;NANDFlash将于年Q2新产能开出而逐渐舒缓压力,价格也有下沉趋势;MOSFET缺货恐将延续到年第四季度。

对渠道商来说,最佳的风险应对策略是提前备货。年,在缺货延续前提下,分销商如何争取原厂优先供货并稳固跟原厂的关系,以及如何预判市场需求提早备货,都是急需突破的课题。富昌电子郑梁表示,分销商需要针对缺货进行调节,比如组建专业团队专门针对电子市场行情和半导体趋势进行数据分析,指导备货与交货,或提前为客户备货。

郑梁强调,顺应市场应用端的变化,年,富昌电子会重点

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