建立即时响应半导体供应链比想象的要困难

来源：摩尔芯闻

美国在 2019 年的半导体制造能力排名第五，仅占全球产能的 11%。扩大半导体制造能力可以确保其他新兴技术的发展，例如美国的人工智能、自主系统、5G 通信和量子计算。
2022年1月各种产能扩张计划已经到位。英特尔于1月21日宣布计划投资200亿美元在俄亥俄州建设两座半导体工厂。四天后，美国众议院领导人公布了一项法案（《美国竞争法案》 ) 旨在支持美国芯片产业，其中包括520 亿美元用于补贴半导体制造和研究。
这些响应式发展对于振兴美国半导体行业和依赖半导体的制造业是必要的。目前，全球芯片短缺扰乱了美国的汽车制造，减少了许多电子设备的供应，并阻碍了 5G 在全球的推广。商务部长吉娜·雷蒙多评论说，许多美国制造商只有几天的半导体库存。
除俄亥俄州外，英特尔自 2021 年起在亚利桑那州钱德勒市还有两座正在建设中的工厂，这两座新工厂计划于 2024 年投产。除英特尔外，格芯还宣布了 2021 年将其在纽约的制造工厂翻一番的计划。此外，台积电开始在亚利桑那州凤凰城建设新的纳米芯片工厂。 从 2024 年起，这些努力将使美国的半导体制造能力成倍增加。

 

够了吗？

从长远来看，520 亿美元的账单和这些扩张计划能否确保芯片短缺？
这些产能扩张计划是重要的第一步，但还不够。为了在美国发展一个可持续的半导体生态系统，需要付出额外的努力来确保所有主要参与者的能力和能力。拜登政府需要识别和保护这些供应链的所有环节。我建议三个规格。

 

识别短缺

首先，半导体按功能可分为四大类：微处理器和逻辑器件；记忆; 模拟; 以及光电和传感器。不同类型的芯片有不同的供应链。2021 年 9 月，美国商务部启动了半导体信息请求 (RFI)，要求生产商和消费者共享不同类型芯片的供需信息。
半导体RFI 报告显示，在不同类型的芯片中，瓶颈似乎是晶圆产能。此外，二极管、电容器和基板等其他输入材料自 2020 年以来一直处于短缺状态。因此，美国政府必须与业界合作制定克服当前短缺的短期计划和长期计划，以解决目前的短缺问题。确保半导体供应链运营并确保供应充足。

 

优先考虑基材

其次，确保美国半导体供应链运营的主要输入材料很重要 硅晶圆生产在美国相对容易扩展 然而，除了硅晶圆，最近人们发现，一些最常用的基板先进的芯片供不应求，而且可能会持续供不应求多年。
基板将芯片连接到电路板。由于基板相对简单，它们一直是全球半导体供应链中不太明显的部分。
英特尔和 AMD 等芯片制造商的毛利率超过 50%，而中国台湾的 Unimicron Technology 和日本的 Ibiden Co 等基板制造商的毛利率略高于 10%。由于高固定成本和低利润率，大多数美国公司将基板制造外包到海外。虽然美国芯片制造商正在下未来基板订单，但拜登政府应为基板供应商提供财政激励，以扩大其在美国的业务

 

确保所需设备和促进研究

第三，为确保美国继续在半导体研发方面处于领先地位，拜登政府必须考虑制造半导体所需设备的可用性。领先的美国半导体设备公司，如 Applied Materials 和 Lam Research，可以通过与美国各大学的更多合作，在扩大研发活动方面发挥重要作用。此外，美国政府应为 ASML（一家荷兰半导体设备公司）提供激励措施，以扩大其研发活动。在美国开展业务，因为 ASML 拥有领先的光刻技术，用于使用对纳米芯片开发至关重要的极紫外 (EUV) 光印刷电路。
最终，美国政府应该与私营部门和大学合作，建立一个新的联盟，或者加强曾经由国会通过国防高级研究计划局 (DARPA) 支持的研究联盟 SEMATECH。研究联盟可以培养未来开发创新半导体技术的新能力。
通过创造新的研发能力，扩大整个半导体供应链的产能，美国可以重拾辉煌。

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