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竹科的創立始祖~ 晶圓代工業產業(一)

市值最大、毛利最高的代工產業 by 卡方斯


圖:竹科創立三始祖 李國鼎-張忠謀-孫運璿

一九八五年,
行政院長孫運璿找挖角德州儀器總經理張忠謀回國,
創立晶圓代工產業,完備新竹科學園區上下游聚落,
開啟了台灣經濟奇蹟新的一頁,

隨著竹科走過二十五個年頭,
台灣市值的龍頭仍是晶圓代工業當初創立的台積電為王,
將近兩兆的市值影響了大盤八個百分比,

加上所謂的類股連動漲跌,影響力遠遠超過其權重比值,
晶圓代工如今說是台股喊水會結凍的產業也不為過 ,
這麼重要的產業不論是投資電子個股,指數,ETF,
都是不可不觀察的指標。



多頭總司令一文中所提到,
晶圓代工業在半導體產業中的角色與運作模式,與上下游的連動關係
(本文有些詞條與內容是如未能看懂,
請見卡方斯舊文多頭總司令~半導體漲勢週期套利一文不在另行贅述 )

但何以一個代工的產業,竟然能夠做到將近五成的毛利,兩兆的市值,
而且還在持續成長並未像台灣其他代工業處與西移降低成本的困境?!



圖: 毛利相差十倍的兩大代工廠


要揭開這個產業並去了解分析它,
藉以判斷產業成長性與電子業趨勢,
除了看懂股票基本要會的毛利,財報,EPS等等
更重要的是看懂晶圓代工產業特殊的一些數據
一個完整的晶圓代工廠所具備的數據有

一。晶圓廠尺寸與廠數


二。製程單位技術


三。良率


四。IP服務能力


五。製成參數資料庫服務能力



每一個彼此之間都具備互相影響的能力,
必需融會貫通後才能擁有基本的分析晶圓代工產業的能力,
以下將一一簡單的介紹,


一。晶圓廠尺寸與廠數




圖:台積電18吋晶圓廠投產時程

晶圓廠尺寸越大所能夠提供的產能自然越多以外
晶圓代工最主要的成本來自於製成的加工,
每片晶圓的尺寸越大可以使一次製程的過程產生較多的IC
一次性成本的縮減帶來的就是單片毛利率可以往上提升,
不過晶圓廠的尺寸越大,投資的成本會顯著的提高
導致折舊攤提的成本也會大量的增加,
如果不能使高吋數的產能滿運作,所增加的毛利往往會被侵蝕

二。製程單位技術



圖:台積電20奈米先進製程

常聽到的多少奈米製程就是這個
製程技術不同於晶圓廠尺寸,
除了同樣面積也可以產生更多的IC來增加利外
越好的製程技術可以讓電路更小更快更省電,
提供IC設計廠商設計出更優良產品的可能,
然而越高的製程技術會使得IC設計廠商每次測試製作光罩成本增加
以28nm單次下線成本就高達8000萬台幣以上來說
如果不具備掌握大型IC設計客戶廠商的能力
單單製程單位技術的提升並不能夠提升整體效益

三。良率



良率顧名思義就是一片晶圓稱生產出來有多大的部分是沒有損壞,
又可以保持功能的百分比,
隨著製程越來越先進與晶圓廠規模越來越大,
良率的達成率會越來越難,
提升良率的方式只能進行製程整合與不斷的在生產測試中,
去改變各種測試參數,才能慢慢的提升,
毛利越高的規模與製程裡提升良率已成為晶圓廠最重要的要務。

四。製程參數資料庫



製程參數是一些IC電路物理特性,
不同的晶圓代工跟不同製程會有不同的量測結果,
IC設計廠能取得越好越精準的製程參數資料庫,
所設計出的IC電路的佈局就會越準確,
效能就會越好,成本也會越低
由於不同晶圓代工廠製程參數資料庫不同,
合作時會依據客戶的重要性給予不同準確度的資料,
(就是不熟的客戶不會給你最好的製程參數資料庫)
這個服務同時也是搶單的手段之一。

五。IP服務能力






圖:台積電28奈米IP設計服務表


所謂的IP是晶圓代工廠內部預先設計好的一些工具電路,
使得IC設計廠當某方面不是他強項時可以使用這些電路來完成一個完整的設計,
讓其創意可以被很快的實作成產品,不需要從頭到尾都自己設計
也讓晶圓代工廠可以分享到設計的利潤,讓代工不只是代工
在製作光罩產生測試晶片(俗稱下線),
已經成為IC設計廠最大的成本來源的當下,
每一次下線的失敗都會造成巨大的支出
擁有不用測試的IP電路與準確的製程參數資料
可以減少測試失敗的機率,大大縮減研發成本與時間
IP電路與已經成為晶圓代工業創造附加價值提升毛利的重要能力

(卡方斯會另文專述IC設計產業投資概要與現況)

看完了這些晶圓代工產業數據基本的介紹,
其實不同的製程配以不同的尺寸與IP於市場擁有不同的競合關係,
根據這些競合關係可以判別出晶圓代工的景氣及競爭力
篇幅所限到這裡又告一段落了,
想知道更深一步的晶圓代工產業重點,
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