互联网资讯 / 手机数码 · 2024年2月9日

日本半导体的35年失而复得

20世纪80年代,是日本半导体制造的黄金时代。

在最鼎盛的1988年,日本半导体产品占据世界总产量的近一半,是名副其实的生产大国。1990年,全球十大半导体厂商榜单中,日本企业高达6席。

彼时,长达十余年的黄金时代,造就了日本半导体产业不可一世的辉煌,但同时也暴露了美国的面目和野心。

也正是从上世纪80年代后期,美日之间的贸易摩擦开始不断升温,美国对日本产品的打压从纺织品、钢铁等扩至汽车、彩电等领域,总共24次对日本挥舞起”301调查”的大棒。

在一连串的压力面前,日本政府开始后退,相继签署各类条约,其中最属《美日半导体协议》杀伤力最大。这段特殊的历史成了日本半导体产业跌落神坛的重要拐点。自此,开启了日本半导体产业衰退的标志。

美国赤露露的”绞杀”,固然是一记重锤,但牢固的堡垒往往只能从内部击溃。

日本经济产业大臣萩生田光一近期公开表示,日本半导体的衰落有美国等对手的打压和反击,但更多的还是日本自己战略和战术犯了错误,才导致行业的衰退和野心的挫败。

日本确实走错了路。

1987年,随着台积电的成立,芯片产业分工模式的兴起,成为日本半导体产业挫败的另一主因。

上世纪八十年后期开始,电子产业陆续诞生了几种新的分工模式,半导体产业设计与制造开始的分离。彼时,手握全球半导体大权的日本企业,早已习惯了躺在传统模式的”温柔乡”里赚得盆满钵满,新模式的出现对于顺风顺水的日企来说无疑是革自己的命,而革自己的命最难。

日本的半导体企业始终不愿尝试设计和制造分离的新分工模式,几乎所有价值链的制造环节都想拽在手里自己干,因此这也酝酿了新时代日本在半导体产业上的衰落。

如今回顾能够看到,伴随着芯片工艺制程技术的不断演进,新建工厂/生产线、设备折旧费用等逐渐成为半导体生产的最大成本,当半导体生产成了新一轮的烧钱巨坑,投入产出比日渐降低,部分业务远不如请台积电等厂商代工来的划算。

在很长一段时间里,日本半导体玩家们把晶圆代工贴上落后的标签,认为这是技术陈旧与劳动密集型的代表,只配为高溢价的芯片制造商贴牌制造廉价产品。

后来,这种固执的偏见需要整个国家半导体产业的衰落为代价来买单。

在代工这条路上,英特尔和三星后知后觉,但最终也还是赶上时代的末班车,唯有日本公司”执迷不悟”,硬生生的错过了新时代发展的窗口期。

日本半导体正在追回失去的35年

回头再看,日本在半导体领域份额已从最高峰的50%下滑到2020年的不足10%,曾经最具优势的制造业下降尤其严重。行业头部版图中也已不见了日本企业的踪影。

时过境迁,兜兜转转。在半导体全球供应链充满不确定性的情况下,日本将重振本国半导体行业提上了日程。

日本在半导体领域长期份额(图源:日经中文网)

实际上,早在2020年4月,日本便召开了经济增长战略会议,以应对全球半导体供应不足的问题,讨论国内投资支持措施,并且认识到建立分散性供应链的重要性。

日本电子零件厂开始出现回流的动向,如村田、罗姆、JDI等都开始评估将海外部分产能迁回日本。

有数据显示,在海外拥有工厂的日本企业,已经有约13.3%将工厂迁回本土。2022年4月份日本机械制造订单增加3.8%,数额近80亿美元,显然与海外工厂回归有关。

5月31日,日本政府在内阁会议上敲定了2022年版《制造业白皮书》,再次强调了强化半导体产业竞争力的重要性。

当前,随着外界市场的波动和各国的政策举措,似乎重新点燃了日本复兴半导体产业的决心,将重振本国半导体行业提上了日程,试图重拾昔日辉煌。凭借着材料和设备优势的日本,将目光聚焦到了芯片制造这块”兵家必争之地”。

其中,作为全球最大晶圆代工厂的台积电,自然成了日本的首要拉拢对象。

先是2021年2月,台积电宣布投资不超过1.86亿美元在日本开设子公司以扩展3D IC的研究。

需要注意的是,此次台积电和日本半导体厂商合作的项目不是芯片制造,而是先进的3D IC封装技术。台积电在先进制程方面领先群雄,在日本成立3D IC研发据点之后,台积电也将借助日本在材料和设备上的优势,更进一步地致力于3D封装技术的研究和发展。日本也希望借此与台积电合作,帮助本国半导体厂商保持较强的竞争力。该测试产线于去年下半年开始进行整备,预计2022年将正式进行研究开发工作。

东京科学大学教授Hideki WakabayasHi对此表示:”当前半导体制造业后道流程的附加值在不断上升,如果日本在后端占据领先地位,则将能够重新获得在半导体领域的竞争优势。”

台积电的到来,无疑会重振日本半导体产业士气。但日本的”野心”并不止于此。为了拉拢台积电在本地建厂,日本方面在对台积电的补贴上也毫不吝啬。6月17日,在日本政府高达4760亿日元的补贴下,台积电与索尼、电装正式联手,在日本熊本县建设一家价值86亿美元的工厂,计划为该工厂招聘约1700名工人。

该工厂在今年4月份工厂已经破土动工,计划在2024年底量产10-28nM制程的成熟工艺芯片,月产能可高达5.5万片。随着该计划的开展,包括旭化成、IBIDEN、JSP等在内的20家日本半导体行业供应商将与台积电展开合作,希望借此重建日本半导体的竞争力。

台积电赴日建厂并获得日本政府的补助,被视为日本提高自身芯片制造能力的关键。对此,日本政府半导体小组的高级顾问东哲郎认为,日本做得还不够多,如果想重振半导体产业,明年就应该提供减税优惠,并订下未来十年鼓励企业投资多达10兆日元。

东哲郎认为,日本的半导体产业已低迷数十年,如今有增加补助经费的动作,应是扭转颓势的开端,没有政府的初期投资,私营企业不会愿意投资。

更何况在芯片短缺形势下,各国都在扩大自身的芯片制造能力,并增加补助经费,美国已投入520亿美元,并成功吸引到台积电与三星赴美设厂,而中国、欧洲、新加坡等也都有相关的动作。

除了台积电外,为应对市场需求,日本产业链其他环节厂商加大布局力度。

日本汽车零部件制造商电装(DENSO)计划与联电日本子公司USJC合作建立一个主要的功率芯片生产工厂,用于车用功率半导体制造,以满足汽车市场不断增长的需求。

USJC的晶圆厂将安装IGBT生产线,这将是日本第一家在300毫米(12英寸)晶圆上生产IGBT的工厂。电装将贡献其面向系统的IGBT器件和工艺技术,而USJC将提供其300MM晶圆制造能力,以将300MM IGBT工艺量产,该项目预计在2023年上半年达成量产。

一家日本投资公司Sangyo Sosei AdvisoRy也正寻求自建晶圆代工产能,面向日本功率半导体厂商提供服务,目前正在考虑从安森美半导体手中收购位于日本新泻县的一家晶圆厂,不过目前尚未实质性推进。

“没有永远的敌人,只有永远的利益。”

这句话套用在”牵绊”的美日半导体发展史中再合适不过。从曾经的扶持到后来的压制,甚至绞杀,再到如今握手合作,无不是利益二字占了上风。

今年5月,日美签署了半导体合作基本原则。美国总统拜登和日本首相岸田文雄承诺,将加强半导体制造能力,并于研发先进制程加强合作。正如日本经济产业大臣萩生田光一在5月结束美国之行时的那句感叹,“命运真是神奇。”

据日经报道,根据两国签订的芯片双边协议,最早将在2025年建成日本本土的2nM芯片制造基地,为下一代先进制程的量产和商用化竞争提前谋局,不排除组建新芯片公司的可能性。报道进一步指出,日本政府将提供资金支持、协助日本企业研发2nM以后的下一代半导体制造技术。

可见,日本规划的2nM工艺商业化速度与业界领先的台积电、三星、英特尔处于同一水平。

在2nM研发方面,实力雄厚的IBM去年开发了原型,同为美国公司的英特尔也在进行2nM工艺的研发。在日本,由国立先进工业科学技术研究所运营的筑波市研究实验室正在开展一项合作,以开发先进半导体生产线的制造技术,包括2nM工艺的生产技术。东京电子和佳能等芯片制造设备厂商与 IBM、英特尔和台积电一起参与了这个集体。

同时,日本拥有信越化学和SuMco等强大的芯片材料供应商,美国拥有芯片制造设备巨头应用材料公司,主要供应商之间的这种合作旨在使2nM芯片的量产技术顺利实现。

虽然台积电和索尼已经在日本熊本县合作建立”日积电”,不过这座新工厂的工艺制程局限在10-20nM。虽然能够补上”关键芯片本土生产”的空缺,但有”一步到位”的机会日本显然不会错过。

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