台積電的晶圓產能向來是兵家必爭之地，但或許連他們自己都沒想到，自家營收占比經常「低於4％」的車用電子業務，竟會成為各大先進國家口中的「國安危機」。
1月底，德國經濟部長阿特麥爾（Peter Altmaier）向台灣政府求援，希望為處境艱難的汽車產業提高晶片供給量。短時間內，歐、美、日等國政府官員接連使出了「苦肉計」，盼晶圓代工產業幫幫忙。
實際檢視台積電2020年季營收占比，車用電子每季占比皆不超過4％， 再比對研究機構Gartner報告，2020年全球車用半導體的總產值為374億美元（約合1.05兆新台幣），換算下來台積電所貢獻的營收（443億6,756萬新台幣）僅占全球車用半導體4.23％。
車用半導體缺貨，難道真的非台積電不可？
原因一：車用半導體客戶自己吃不下，找台積電救命
事實上，台積電等代工業者去年曾提醒車用半導體客戶，由於消費電子、高效能運算產品需求大，若車用電子因疫情短期砍單，這些產能可能就被拿走、一去不返。
摩根士丹利（Morgan Stanley）2月發布報告指出，車用半導體晶片多由IDM（垂直整合製造）廠自己研發、生產，外包的比重約為2～3成，主要是生產MCU（微控制器）、雷達傳感器以及車用資訊娛樂系統等產品。但當汽車市場逐步復甦，原先砍掉的外包訂單「回不來」，加上業者自己產能也只有恢復8成的情況下，仰賴晶圓代工就成了救命選項。
微驅科技總經理吳金榮表示，從台積電財報細節能看出車用半導體的訂單變化，如去年第二、三季時，車用電子營收季減都在雙位數，直到第四季隨著電動車、自駕系統的需求浮現，台積電車用電子的營收才出現正成長、季增27％。
原因二：台積電擁有先進製程關鍵，滿足未來自駕需求
手握獨步市場的7奈米、5奈米等先進製程，也是台積電成為事件主角的因素。
以目前常聽見的MCU（微控制器）來看，主要是扮演車用電子系統運作的要角，如車聯網、底盤控制等，依不同電子系統的需求不同可分為8、16及32甚至是64位元，其中32位元為當前主流應用，吳金榮也點出32、64位元的MCU多會以12吋晶圓廠投片為主。
另外，在自駕系統普及的同時，帶動的正是高效能運算（HPC）的需求，如以NVIDIA（輝達）為主的AI應用，而目前也只有台積電、三星能滿足；此外，台積電也揭露能提供符合ADAS（先進駕駛輔助系統）需求的先進CMOS（影像感測器）技術、用於5G的射頻技術，以及滿足光達（LiDAR）感測器的車用CIS技術等。
原因三：掌握12吋晶圓產能、良率品質又好
手握車用市場向前邁進不可或缺的先進製程技術外，拓墣產業研究院資深分析師姚嘉洋認為，台積電之所以在車用半導體領域重要，還因為它掌握了12吋晶圓的產能。
晶圓代工二哥聯電目前擁有4座12吋晶圓廠（台灣、日本、新加坡與中國各一座），但台積電有5座超大12吋晶圓廠，分別為台灣4座、南京1座，12吋產能上略勝一籌。
以汽車零組件裡常見的MCU、CIS（影像感測器）來看，正是仰賴12吋晶圓代工生產，其中又以28奈米、45奈米以及65奈米製程需求量最大，而台積電向來在「良率」表現上相當穩定，IC設計業者就曾透露，不只是換晶圓代工廠、就連同一家晶圓代工廠不同的生產線都可能影響良率，IC設計業者為了維持良好的交貨品質，即便台積電價格更高，他們也願意在此下單。
車用電子殺出來，晶圓代工如何解產能吃緊難題？
不得不找台積電，也需要台積電，讓車用半導體業者傷透腦筋，只好選擇隔空喊話「緊急插隊」，這對於晶圓代工產業會帶來哪些變化？
事實上，無論一般IC晶片、車用半導體晶片，都需要晶圓代工的產能協助生產，而晶圓代工業者則需要仰賴「更穩定、大量」的IC設計訂單來維持其產能利用率，甚至是透過擴增產能來增加其營運收入。
根據《數位時代》的了解，IC設計業者與晶圓代工的下單流程，經常沒有明文的白紙黑字合約，但會在前一年就先溝通好下個年度所需的月產能量，讓晶圓代工業者能有所準備。業內人士指出，晶圓代工廠的產能分配是一直在滾動的，但要想修正至少一季前是比較合理的商業行為，但由於產品屬性、客戶重要性等不確定因素，仍會有個案處理的狀況。
以向來重視客戶關係的台積電為例，看的不只是眼前IC設計業者能下的訂單，更會評估該公司在未來數年的發展給予產能或技術等支援，換取和業者一起成長的雙贏局面。
「現在車用電子要回頭跟人家要產能真的很困難。」旺宏電子總經理盧志遠日前如此評論車用半導體缺貨危機。
在這種情況下，台積電會如何生出產能協助車用半導體業者？
一般來說，下單流程中存有「未簽訂合約」、「滾動修正產量」的灰色地帶，因此在今年車用半導體登門拜托產能的情況下，晶圓代工的業務就能基於整體IC設計業者所下單產品的利潤、庫存水位及客戶表現等各種條勁進行評估並協調，「可能選擇將部分業者訂單延後交貨並給予金額上的補償。」
一位不具名的業內人士表示，滾動修正產量確實可能會生出多餘的產能，成了各IC設計業者「急單」的救星，但伴隨而來的需要重新討論報價。
另一方面，除了減少歲修時間、避免機台停止過久來爭取產能外，代工業者也會以「超急單（Super Hot Run）」、「去瓶頸化」以及「製程優化」等方式來解決車用半導體缺貨的狀況。
打個比方，超急單就像是「直達車」，過去如果需要45天完成的生產作業，透過超急單可能30天就能完成，縮短逾3成的時間。
至於去瓶頸化，則是要重新檢視生產環節，舉例若其中有個製造的環節表現比較弱，雖不影響生產、但會造成其他步驟的負擔而降低產能，這個環節就稱之為「瓶頸」。
而製程優化的方式則相對複雜，除了從製造端下手減少程序的步驟外，還要與IC設計業者溝通、重新設計新的製造流程。這種溝通時間較長，但同樣能在減少製作程序上增加產能。
外界預估，綜合目前供需失衡的狀況，晶圓代工產能吃緊可能到2022年都無法緩解，車用半導體業者學到重要的一課，除了不要輕易砍台積電訂單，也回過頭思考提升自己的產能利用率，如瑞薩（Renesas）開始規畫將外包產能移回、掌握話語權。
從台積電即刻救援事件學到的教訓，已讓這些車用半導體強者留下深刻記憶。
責任編輯：林美欣
