拜登『美國晶片夢』面臨供應鏈考驗 - 工程師

拜登『美國晶片夢』面臨供應鏈考驗

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全球半導體嚴重短缺困擾汽車製造商和其他行業，究竟車用晶片在全球供應鏈到底有多麼
複雜？

以美國安森美半導體（On Semiconductor）公司為韓國現代汽車的新型電動車IONIQ 5提
供晶片為例。首先，由安森美半導體設計的影像感測器晶片，傳送到義大利將複雜的電路
印到矽晶圓上，然後，這些晶圓首先被送到臺灣進行封裝和測試，然後送到新加坡存放，
再到中國組裝成相機單元，最後送到韓國的現代汽車零件供應商，然後再抵達現代汽車的
汽車工廠。

而影像感測器的曲折供應鏈，更是說明了既要提高產能解決當前的短缺問題，又要重新振
興美國的晶片製造，是多麼複雜的事情。

美國總統拜登在白宮召集半導體企業高層會議，探討解決晶片危機，在2兆美元基建計畫
中，撥出500億美元支援美國本土晶片製造和研究。但產業人士表示，如何解決更廣泛的
供應鏈問題更是重要，拜登政府面臨著困難的選擇，要對其中的哪些項目進行補貼。

英特爾新任執行長已喊話，美國占全球半導體製造產能目前僅12%左右，呼籲拜登應該大
筆投資美國半導體以拉高產能到33%。目前全球80%以上的晶片都在亞洲生產。

其實，生產一個電腦晶片可能涉及1000多個步驟、70個跨國企業，其中大部分在亞洲，且
有些企業不為公眾所知。這個晶片製造過程從矽原料開始，在被稱為「晶圓廠」的晶片工
廠，通過一系列複雜的化學過程，電路蝕刻到矽晶圓上。

還有半導體封裝，更是突顯了產業供應鏈的艱難挑戰。半導體封裝本身也有自己的供應鏈
。例如，韓國的Haesung DS為汽車晶片製造封裝零組件，出口到馬來西亞或泰國，供英飛
淩（Infineon）、恩智浦（NXP）等公司使用。而這些公司在某些情況下，是為博世（
Bosch）和大陸（Continental）等汽車零件供應商提供晶片，最後由汽車零件供應商向汽
車製造商提供最終產品。

從晶圓廠出來時，每個晶圓上都有數百甚至數千個指甲大小的晶片，必須再切割後進入封
裝中。傳統上，這個過程包含將晶片放在導線架（lead frame）上，將其焊接到電路板上
，然後，整個元件被封裝入樹脂封膠保護晶片。由於，封裝勞力密集的特性，晶片公司在
幾十年前就決定把它外包給臺灣、馬來西亞、菲律賓和中國等國家。

所以，拜登若要重建美國半導體產業，就應該包括封裝產業。但是，新的晶片封裝技術勞
動密集度較低，使得一些美國晶片製造商認為可以將產業移回美國。至少，有能力在美國
當地製造生產小批量的晶片，可加快創新速度。

美國的半導體群聚集中於亞利桑那州、華盛頓州、德州和紐約為主，聚集英特爾、台積電
、三星和格羅方德（GlobalFoundries）等晶圓代工公司。

還有，美國不僅需要支援新進技術的晶圓廠，還需要支援其他成熟技術。這次汽車晶片嚴
重短缺，主要發生在比較成熟的晶片。其實，半導體產業存在資本錯誤配置的問題，過多
的資金流向了最先進的技術，例如：手機晶片。反而，汽車晶片、物聯網晶片等使用64nm
、28nm成熟製程的晶片生產線不足。

還有，晶片封裝行業一直受到嚴重的價格壓力，導致利潤率比晶片廠和晶片設計公司還要
少。從財務和經濟的角度來看，導致大筆投資封裝技術是沒有意義的。事實上，封裝這是
一個複雜的問題，無法簡單以資金投入來解決。

未來，拜登政府將如何分配資源於半導體行業，也決定拜登『美國晶片夢』成功實現的機
會，後續還有待觀察。

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