本文由半导体产业纵横编译自Tech+
据集邦咨询,至2025年,全球前10大晶圆代工厂的年复合增长率(CAGR)约为10%,预测将有较多晶圆代工厂将重点扩大300mm(12英寸)晶圆产能。300mm晶圆产能的年复合增长率高达13.2%左右,但对于200mm(8英寸)晶圆来说,开发制造200mm晶圆设备的厂商很少,而且晶圆代工场也很难获得二手制造设备。200mm晶圆扩产成本高,晶圆代工厂大多不会扩产,据说200mm晶圆的年复合增长率只有3.3%。
另一方面,随着需求的增长,使用200mm晶圆为主进行生产的PMIC(电源管理IC)和功率分立半导体产品主要在电动汽车(EV)、5G智能手机、服务器等领域增长。但是,为了真正弥补200mm晶圆产能的不足,半导体厂商已开始将部分使用200mm晶圆生产的产品转向使用300mm晶圆生产,从2023年末到2024年,主流产品需要转向生产300mm晶圆。
目前,在200mm晶圆上制造的主要产品有用于大型显示面板的驱动IC、CMOS图像传感器(CIS)、MCU、PMIC、功率分立器件(包括MOSFET和IGBT)、指纹认证IC和触摸传感器IC、音频编解码器等,但厂商有计划将音频编解码器和一些PMIC转移到300mm晶圆。
例如,对于PMIC,除了Apple iPhone的特定PMIC,仍然使用0.18-0.11μm工艺在200mm晶圆上制造,大多数已经在300mm晶圆/55nm工艺上制造产品。因此,联发科、高通等厂商面临长期供应短缺的问题,并且开始计划在300mm晶圆上使用90-55nm工艺生产部分PMIC。但产品工艺的变化需要新的开发和验证,而目前90-55nm BCD(双极CMOS/DMOS)工艺的总产能有限,因此这些PMIC产品预计在2024年左右在300mm晶圆上生产,并且预计到那时才能解决短缺问题。
在音频编解码器方面,笔记本电脑音频编解码器主要在200mm晶圆上制造,而Real Tek是主要供应商。2021年上半年因产能不足导致交货期推迟,影响笔记本电脑自身出货。部分Tier1类客户下半年能买到好货,但部分中小客户表示很难拿到货。Real Tek目前正与晶圆代工厂合作,将其笔记本电脑音频编解码器制造工艺从传统的200mm晶圆转移到300mm晶圆/55nm工艺,预计2022年年中实现量产,预计此举将改善音频编解码器的短缺问题。
此外,大面板的驱动IC,也是200mm晶圆的主流产品之一,目前大部分仍以200mm晶圆为主,但Nex chip已转为以300mm晶圆/0.11至0.15μm工艺制造。这个转变正在进行中,并且供应变得更加顺畅。这是一种特殊情况,其他制造商的大面板驱动IC几乎没有转移到300mm晶圆。
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