台積電、Intel、三星力拚擴廠，盼明年緩解晶片荒！專家：背後藏兩大隱憂|數位時代 BusinessNext

台積電、Intel、三星力拚擴廠，盼明年緩解晶片荒！專家：背後藏兩大隱憂

5G、人工智慧興起墊高對晶片數量需求，此時又受到疫情攪局影響晶片生產速度，半導體產業出現20年來罕見缺晶潮，促使晶圓代工相繼擴產，背後隱藏那些隱憂？

半導體缺貨茲事體大，甚至會引發供應鏈「斷鏈」危機，缺少了一顆約莫10美元的晶片，就有可能影響一台5萬美元汽車能否出貨，更遑論是普及於市場的手機，這類消費性電子是否能如期生產出貨，成為各廠關注的焦點。

也因如此，各國將半導體視為重要戰略物資，紛紛想要擁有自己的晶圓廠，或是開出誘人的條件，吸引海外代工、封測大廠擴建。上游晶圓代工及IDM廠的產能也逐步擴增，包含台積電、英特爾（Intel）、三星（Samsung）、聯電、格羅方德（GlobalFoundries）與中芯國際（SMIC）皆開出擴廠規劃。

這樣的擴廠熱度主要來自三大因素。首先是疫情推動遠距辦公、遠距教學等新常態發展，造成筆電需求高漲；其次為新興應用科技需要的晶片數量明顯增加，包含自駕車、電動車、雲端運算、AI與4G轉5G的建置，諸如此類的結構性需求墊高對晶片數量；第三則為美中貿易戰，使得國際大廠在中國的地方以外重複下單，規避風險。

即便是晶圓廠各地擴建，然而就現階段來說，產能擴充速度仍趕不上供給需求，主要原因在於，近期宣布擴建的晶圓廠都還尚未完成建廠，實際能開出產能時間點大約落於2022年之後，這也意味著要到明年後，產能才將有望舒緩。

但是，在產能緊缺問題獲得解決的同時，其實也反應出供給過剩的兩項危機，也就是擴產數量過多和庫存過剩的狀況發生。

晶圓廠各地擴建，可能出現供給過剩？

根據SEMI（國際半導體產業協會）6月發表的「全球晶圓廠預測報告」（World Fab Forecast）顯示，全球半導體製造商將於2021年底前啟動建置 19 座高產能晶圓廠，2022 年即將開工的高產能晶圓廠為 10 座，且不排除期間又有晶片製造商宣布新建設案（此報告也匯總另 8 個可能同期動工的低可能性建設案資料）。

也就是說，未來3年將額外增加29座晶圓廠，與現在的數量相比足足增加了四分之一，屆時難以避免會出現產能閒置、供過於求的問題。

不僅如此，瑞信亞洲半導體分析師Randy Abrams分析指出，「為了因應產能吃緊、製造緩衝空間，企業已開始增加回補庫存，半導體庫存量有明顯攀升」。而庫存量需求將可能導致產能不對稱的情況，有些次產業需要的庫存不足，相對也造成某些次產業產能庫存過剩。

整體來看，2023年擴產計畫結束、並進一步提升產能後，晶片業者庫存量可能會出現變化。

如產能供過於求，成熟製程衝擊更大

近一步來看，若未來出現產能供過於求的狀況，首當其衝的將是目前產能建置最多的28奈米，因其無論是技術和成本都相對成熟，且可應用於車用、驅動IC、顯示器和感測器等多元方案，為近期半導體擴廠的首選製程。

工研院電子與光電系統所所長吳志毅指出，正因為28奈米的進入門檻低，當產能充足的狀況下，代工價調降機率會明顯攀升，未來受到的影響恐怕會比先進製程高出許多，「畢竟現今具備先進製程代工能力屈指可數」。

台積電產能擴充策略，先進＆成熟製程雙管齊下

全球晶圓代工龍頭台積電的策略則是將主力放在先進製程投資上，但先前卻有分析點出，「台積電不投資成熟製程、專注先進製程的失算」等說詞。資策會MIC資深產業分析師鄭凱安則認為，台積電的成熟製程營收，在全台晶圓代工成熟製程營收占比已超過70%，近年來的確積極投資先進製程產能，但不能以此認定晶片短料是台積電的責任。

再者，台積電的考量也可能是成熟製程容易陷入殺價競爭。不過，這個20年難得一見的晶片荒在全球發酵下，反而為聯電、世界先進這些深耕成熟製程廠商帶來一道曙光，晶片在產能緊缺下，獲得更高的議價空間，近期漲價幅度甚至是往年價格的一半。

也因如此，就連台積電也開始啟動28奈米的擴產計畫，據了解南京廠已準備就緒，而另外兩座廠房據傳可能落於日本熊本和高雄；順利的話，台積電三個新廠總計月產能可超過10萬片，預期2022年底會陸續開出產能。

產能過載遲早發生，供應鏈解決之道在哪？

「產能過載狀況是必然會發生的事，只是時間早晚問題」，業界專家如此分析。

但他也指出，半導體供應鏈面對這樣問題早有一套反應機制，首先，若晶圓代工廠的產能利用率下滑，連帶也影響代工價調降、衝擊毛利率，特別會衝擊到聯電、世界先進等二線的晶圓代工業者，而這些業者早已與晶片商簽署長約，藉此綁住客戶，維持穩定收益。

再來是晶片商庫存過多問題，專家分析，可能會透過降價求售的方式，由代理商或通路商消化，同時也能進一步強化庫存管理機制。

反觀台積電，即便代工價格下滑，幅度也不至於過高，因為到目前為止僅調漲過一次而已。

大幅擴張產能可能帶來的供過於求的狀況，面對未來的潛在威脅，各廠比拚的重點將聚焦於良率、價格、交期與技術支援等層面，進一步提升自我競爭力，才是生存王道。

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責任編輯：錢玉紘

先定義任務，再決定導航規格

「以終點當起點。」鍾宏彬如此形容互宇向量的產品開發原則。相較於先提供設備、再由客戶自行整合，互宇向量在開發初期便參與討論，了解客戶要完成什麼任務，再決定性能、材料、演算法與預算。這套方法稱為「前端部署」。

以無人機精準投送為例，客戶希望載具不只抵達指定區域，還能接近建築物完成投送。飛行距離、定位精度、是否有人遙控，以及衛星訊號中斷後需要自主運作多久，都會影響系統設計。互宇向量必須先釐清這些條件，再選擇感測元件、調整導航架構，而不是直接套用既有產品。

互宇向量的技術涵蓋光纖陀螺儀（FOG）、慣性量測單元（IMU）、姿態與航向參考系統（AHRS），以及GNSS／INS融合導航方案。團隊曾與產業夥伴在實際水域驗證無人船導航系統，也透過觀音山隧道測試，觀察衛星訊號中斷時的導航表現。

對客戶而言，驗證的重點在於系統能否在任務要求的時間內維持足夠精度。互宇向量也不一定選用最高規格的零組件，而是依照需求調整演算法、材料與系統配置，必要時整合其他供應商的技術，減少客戶自行開發、測試與整合的時間及成本。

從光纖陀螺到系統整合，互宇向量把技術推向可部署的產品

鍾宏彬2010年投入光纖陀螺核心技術研究，2016年共同創辦極星光電。當時核心元件的客戶多具備自行整合能力，應用市場相對有限。他逐漸意識到，若想讓技術接觸更多使用者，就不能只停留在零件，還得往感測模組與完整系統發展。2022年成立互宇向量後，鍾宏彬延續過去累積的技術，採取合作設計製造（JDM）模式，讓團隊從產品開發初期便參與設計與驗證。

他把這種服務形容為「高階料理包」：客戶不必自行採購所有原料、研究怎麼煮，而是由互宇向量協助整合適合的技術，完成產品部署。公司不走低價、拚量路線，而是選擇與少數具有長期需求的專業客戶深入合作。目前團隊服務約12家核心客戶，透過持續參與產品開發，累積技術與合作經驗。

航太市場考驗的不只是技術，還有供應鏈與驗證能力

航太是互宇向量積極拓展的市場。目前約四成業務聚焦航太應用；2023年，團隊也與國家太空中心（TASA）展開策略性合作，推進MIOC與FOG技術的太空應用。

航太產業尤其重視「飛行履歷」（Flight Heritage）。鍾宏彬打趣地說，普通杯子就是杯子，但如果真的上過太空，「它就變成太空杯」。設備即使通過完整的地面測試，仍不等於經歷過發射與太空環境。對國際航太客戶而言，實際飛行驗證是評估設備可靠性的重要依據。鍾宏彬回憶，團隊過去花了兩、三年尋找海外企業客戶，始終不得其門而入。後來有國際業者得知互宇向量與國家太空中心合作，反而主動找上門。這段經驗讓他體會到，進入航太供應鏈除了技術能力，還需要讓國際客戶看見合作經驗與可信度。

從中央大學到蘆竹，桃園產官資源如何成為互宇的產業支點？

互宇向量與桃園的淵源，早在公司成立前就已開始。鍾宏彬從中央大學求學、攻讀博士到投入研究，一路留在桃園；第一次創業落腳楊梅，互宇向量則從青埔搬到蘆竹，建立廠辦空間。他笑稱，自己就像桃園「生出來的baby」。

桃園及北部地區聚集電路板、電子製造與機械加工等供應商，具備成熟的產業基礎。不過，部分業者長期專注既有市場，未必想過自身技術還能延伸至無人載具與航太應用。鍾宏彬舉例，互宇向量曾與傳統機械加工業者合作，協助對方了解航太供應鏈的品質驗證與製造要求，探索跨入新市場的可能。對這些業者而言，挑戰未必是技術能力不足，而是過去缺乏接觸航太應用的機會，不熟悉相關規格與驗證流程。

創業過程中，互宇向量也持續接觸桃園市政府青年事務局及相關局處、育成體系，參與創業交流與產業展會。鍾宏彬看重的是這些場合能讓團隊認識不同領域企業，拓展未來合作的可能。包括Meet桃園＋在內的創業輔導與產業交流平台，也為在地新創提供接觸產業資源的機會。

從光纖陀螺核心元件走向完整導航系統，再延伸至航太合作與海外市場，互宇向量逐步建立從任務規劃、技術整合到系統驗證的能力。接下來，如何運用桃園既有的電子製造與精密加工基礎，找到更多能共同開發產品的夥伴，將是團隊拓展國際市場的重要課題。