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2021 年寰球范畴内都呈现了芯片短缺的问题，杰哥在后面的文章中都有过详解（《系列文(上)：芯荒荒，汽车芯片路在何方》《第三次“世界大战”——芯片保卫战，无烟的战场！》）。
芯片短缺问题由上游利用市场反馈到芯片设计公司，再由芯片设计公司传导至一级供应商——芯片制作企业，如晶圆厂和封测厂等，造成芯片制作企业产能爆满。
2022 年芯片制作企业产能持续吃紧，各大晶圆厂与封测厂纷纷裁减产能，用于晶圆制作以及芯片封装的资料需要持续增长，半导体资料全面告急！芯片短缺问题，再由一级供应商芯片制作企业蔓延至二级供应商半导体资料企业。
就芯片封装来说，目前国内外各大封装厂的产能根本都达到满载状态，优先满足大客户的需要，很多小型的芯片设计公司连产能都拿不到。
基板厂就更夸大了，产能比封装厂还缓和。拿到产能的状况下交期也要长达半年左右，而且各大基板厂 FCBGA 封装基板的订单曾经排到了 2023 年。
杰哥负责封装的共事每次都埋怨说，当初是丙方（基板厂）市场，甲方（设计公司）得求着乙方（封装厂）干活，乙方还不见得有工夫。然而背地真正的大佬是丙方，一言不合间接给你断供，你就得歇菜。
半导体资料的供给现状
半导体资料是用来生产芯片的间接或者间接辅助原料，品种十分多。这里咱们次要介绍下用于晶圆制作的硅片、电子气体、光刻胶以及用于芯片封装的引线框架、基板、键合丝等。
1 硅片(wafer)
硅片是晶圆厂最重要的原材料。杰哥在《凤姐如何变冰冰？》这篇文章里讲过，晶圆厂通常不生产硅片，都是从资料供应商那里间接购买。做芯片用的硅片是制作技术门槛极高的尖端高科技产品，寰球只有十几家企业有能力做。
排名前五的硅片厂商寰球市场占有率超过 90%，其中日本信越半导体与日本盛高科技别离以 28% 和 22% 的市场占有率排名前两位，两家企业加起来占据市场的半壁江山。如果只看 200mm(8 寸)和 300mm(12 寸)硅片市场，两家日本企业的市场占有率甚至超过 70%，可见日本在半导体资料畛域的垄断位置[1]。
2021 年第四季度，日本盛高科技对外声称，目前公司接到的长期订单曾经笼罩将来五年内 300mm 硅片的全副产能。至于 150mm(6 寸)和 200mm 的硅片，尽管没有承受这么长期的订单，但将来几年需要也会继续超过供给[2]。
据 SEMI 统计，2021 年寰球共有 19 座新的高产能晶圆厂动工建设，2022 年预计还会再动工建设 10 座。以 200mm 硅片等效计算，这 29 家晶圆厂每月硅片需要约 260 万片。依据各大晶圆厂扩产打算，大量新增产能将在 2022 年下半年到 2023 年开释，届时须要更多的原材料硅片，那么寰球大尺寸硅片将面临短缺。
2 电子气体(electron gas)
电子气体在晶圆制作过程中被广泛应用于光刻、离子注入、刻蚀、气相沉积、参杂等工艺，被称为芯片制作的“血液”。
依据中国半导体行业协会数据，因为电子气体在晶圆制作过程中应用的步骤较多，消耗量远高于其余资料，占比约 14%。电子气体作为半导体制作的外围原料，是除硅片外的第一大资料。
目前寰球半导体所需的电子气体次要被发达国家的几个龙头企业垄断。排名前四的电子气体企业，美国空气化工、德国林德 - 普莱克斯、法国液化空气和日本太阳日酸加起来，寰球市场占有率超过 90%[3]。
乌克兰与俄罗斯也是电子气体的次要供应国。其中乌克兰次要生产氖气、氪气和氙气，它们是晶圆制作过程中曝光和蚀刻工艺的要害资料。据统计，寰球 70% 的氖气、40% 的氪气以及 30% 的氙气市场由乌克兰供给。而乌克兰生产氖气的原材料刚好是俄罗斯制作钢铁的副产品。氖气的供给，俄罗斯与乌克兰两者缺一不可。
杰哥在《第三次“世界大战”——芯片保卫战，无烟的战场！》这篇文章中讲过，俄乌局势继续缓和可能会对芯片的要害原材料供给产生影响，这个要害原材料指的就是电子气体。谁成想还没过几天，俄罗斯与乌克兰就打起来了。如果俄乌和平继续降级导致氖气供给短缺，可能会对芯片制作产生影响，从而导致寰球缺芯问题更加重大。
3 光刻胶(photo resist)
光刻胶是晶圆制作过程中光刻工艺的要害资料。光刻胶是一种有机化合物，受特定波长光线照耀后其化学构造会产生扭转，在显影液中的溶解度也会发生变化。正胶在曝光后能够被显影液溶解，留下的薄膜图形与掩膜版雷同；而负胶通过曝光后变成不可溶物质，非曝光局部被溶解，取得的图形与掩膜版相同。
在寰球半导体光刻胶市场中，日本企业牢牢占据龙头位置。据统计，2020 年日本企业在寰球光刻胶市场的占有率达到 60% 以上，其中东京应化以 25.6% 的市场占有率排名第一。
而在高端的 EUV 光刻胶市场，东京应化、信越化学和 JSR 三家日本企业的市场占有率加起来超过 99%，处于相对的垄断位置。这也是日本政府敢于在 2019 年日韩关系紧张时，用光刻胶等半导体资料制裁韩国的起因。
受寰球各大晶圆厂扩产影响，预计到 2022 年下半年开始，光刻胶也会呈现供给缓和的问题。
4 基板(substraste)
基板是芯片封装的载体，能够为芯片提供电气连贯、爱护、撑持、散热、组装等效用。
像 BGA、CSP、MCM 等支流封装类型都须要用到基板。基板是封装市场占比最大的原材料，基板占封装资料比重高达 40%。
从市场占有率来看，寰球前十大封装基板企业把握了 80% 以上的市场份额，其中前三大企业为台湾欣兴(Unimicron)、日本 Ibiden、韩国 SEMCO，别离占据 15%、11%、10% 的市场份额。
正如杰哥在文章结尾说的，2021 年整个芯片行业最缺的其实是封装基板，很多芯片公司都因为基板短缺而不得不限度出货量，这也是 2021 年寰球芯片短缺问题的重要起因之一。
目前基板短缺问题还没有明显改善，寰球各大基板厂产能处于满载状态，基板供货周期须要长达半年工夫，像 FCBGA 这种支流封装类型的基板订单曾经排到了 2023 年。尽管各大基板厂曾经纷纷裁减了产能，然而基板短缺问题预计要到 2022 年底才会有所改善。
5 引线框架(leadframe)
引线框架也是芯片封装的载体，它须要借助于键合资料（金线、铝线、铜线）实现芯片外部到内部引脚的电气连贯，起到和内部导线连贯的桥梁作用。
像 DIP、SOP、TSSOP、QFP 等支流封装类型都须要用到引线框架。引线框架占封装资料的比重大概 15%，仅次于基板。
从市场占有率来看，寰球前八大引线框架企业占据了 62% 左右的市场份额，其中日本三井高科技和日本新光作为该畛域的传统强人，别离占据 12% 和 9% 的市场份额。
2021 年因为疫情限工、上游产能紧缺、铜价暴涨等起因，引线框架产品价格曾经呈现屡次上涨。特地是蚀刻引线框架供不应求，目前日本台湾等供货商订单已全副排满，交期超过半年，引线框架供不应求的情况将会继续到今年年底。
6 键合丝(bouding wires)
键合丝是指封装打线 (wire bonding) 用到的金属线，通常包含金线、铝线、铜线等，起到连贯芯片外部与引线框架的作用。通常用到引线框架的封装类型都须要用到键合丝。引线框架占封装资料的比重靠近 15%，仅次于基板和引线框架。
中国是寰球半导体键合丝产品的生产大国，无论是外资品牌还是国内民族品牌，总共有 20 多家键合丝业余生产厂。然而从企业规模、倒退历程和市场辐射能力来看，外资品牌厂商依然占据大部分的市场份额。这些外资品牌在国内次要还是以半成品资料加工为主，其外围制作技术并未放在国内。
2021 年受疫情和铜价暴涨影响，键合丝也呈现了缺货、进行接单、订单交期拉长、跌价等景象。
到目前为止，芯片封装资料的产能危机还并未解除，产能紧缺问题曾经由封装厂蔓延至资料供应商。
未完待续……
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参考文献：
[1]【行业深度】洞察 2021：寰球半导体硅片行业竞争格局及市场份额(附市场集中度、企业竞争力评估等)：https://xw.qianzhan.com/analy…；
[2]五年产能已排满！半导体供需或继续缓和：https://www.eet-china.com/mp/…；
[3]2022 年中国电子特气行业市场现状及发展趋势剖析国产化率低：https://finance.sina.cn/2021-…；
END
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