德州仪器宣布再建12吋晶圆厂，或多达四座
发布日期:2021-11-20
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德州仪器 (TI)宣布，计划明年开始在德克萨斯州谢尔曼新建 300 毫米半导体晶圆制造厂（或“晶圆厂”）。借助在北德州多达四个晶圆厂，德州仪器希望能够满足未来电子半导体的增长需求，特别是在工业和汽车市场。据报道，公司第一个和第二个晶圆厂的建设将于 2022 年开始。
“TI 在谢尔曼工厂的未来模拟和嵌入式处理 300 毫米晶圆厂是我们长期产能规划的一部分，旨在在未来几十年继续加强我们的制造和技术竞争优势并支持我们客户的需求，” TI 的董事长、总裁兼首席执行官Rich Templeton说，。“我们对北德克萨斯的承诺跨越了 90 多年，这一决定证明了我们在谢尔曼社区的强大合作伙伴关系和投资。”
据介绍第一座新晶圆厂预计最早于 2025 年投产。通过最多包括四个晶圆厂，该基地的总投资潜力可达到约300 亿美元，并支持3,000 个直接工作岗位。
新晶圆厂将补充 TI 现有的 300 毫米晶圆厂，其中包括 DMOS6（德克萨斯州达拉斯）、RFAB1 和即将完工的 RFAB2（均位于德克萨斯州理查森），预计将于下半年开始生产2022. 此外，TI 最近收购的LFAB（犹他州莱希）预计将于 2023 年初开始生产。
德州仪器，坚定扩产
德州仪器在今年7月宣布，将以9亿美元的价格收购美光科技公司在犹他州莱希(Lehi)的工厂，以提高其产能。据悉，在完成该笔收购后，Lehi晶圆厂将成为TI的第四个300mm(即12吋)晶圆厂。
回顾TI的收购历史，比较典型的两个收购是2000年，他们通过收购Burr-Brown固了其在数据转换器与放大器领域的优势地位。2011年，TI斥资65亿美元收购美国国家半导体(NS)，该笔收购奠定了他们在模拟芯片市场的地位。
从这些收购经历上看，TI的收购总能为他们带来突破性的发展。那么，这次TI收购12吋晶圆厂的背后，又暗藏着哪些玄机?
对于模拟芯片行业来说，TI率先开启12吋模拟芯片的大门，而此次收购，或许能够促进整个模拟芯片行业迈入12吋生产的门槛。
从2009年开始，TI就在提升其在12吋方面的制造实力，并开启了一系列的并购——包括在2009年从奇梦达收购了其在美国最大的12吋晶圆厂，据当时的报道记载，这是启动TI Richardson晶圆制造厂(RFAB)第二阶段扩第一步，该厂也是业界第一个12吋模拟晶圆厂。
此后，TI还通过在其较新的RFAB和较老的DMOS 6晶圆厂过渡到300mm的制造能力来增强其模拟地位。
2010年为了进一步扩大产能，TI收购了飞索半导体在日本会津若松的两座晶圆厂，一座可用于200mm生产，另外一座则可同时兼顾200mm和300mm的生产。
2019年4月，TI又宣布12吋晶圆厂的兴建计划，预计投资31 亿美元。按照他们的计划，这座晶圆厂将在2021年之前完成工厂的建造，并于2024年开始运营。
本次收购的Lehi晶圆厂则是交易完成后，Lehi晶圆厂将成为TI继DMOS6、RFAB1及即将完成的RFAB2之后的第四座12吋晶圆厂。
从TI的这个布局上看，在12吋晶圆生产上，他们已经布局十余年。在这十几年的时间里，他们采用12吋晶圆所生产的模拟产品也流入到了市场——根据相关报道显示，TI所启动的第一座12吋晶圆厂，在2010年底开始生产芯片。按照当时TI的愿景显示，在完成第一阶段的设备安装及量产后，该厂每年的模拟芯片出货总值将超过10亿美元。另外，TI宣布新建的工厂也在去年被媒体报道称，已经逐步进入到了启动阶段。
从TI的竞争对手方面看，以在模拟芯片市场中排名第二的ADI为例，其实他们也在2009年对其晶圆厂进行了一次改造，其位于美国马萨诸塞州威明顿工厂以及爱尔兰利默瑞克的工厂是他们改造的对象。据相关报道显示，ADI的利默瑞克工厂从6吋全部转换成ADI公司的高产能8吋晶圆代工厂。
从这个进程上看，TI在这方面的布局已经远远地超越了其他竞争对手。
虽然当下8吋晶圆供应持续吃紧，而对于已经存在于市场多年的8吋产线来说，其红利趋近于落日余晖，转向12吋产线或许也是更多IDM企业所选择的道路。在这种情况下，TI的这次收购，可能引领模拟芯片厂商开始大规模迈向12吋产线。
作为全球模拟芯片的龙头企业，高毛利是TI能够保持其市场地位的秘诀之一。
转向12吋产线，也是他们保障高毛利，盈利未来的方式。
也因此，在兴建用于模拟芯片的12吋产线以外，TI还在缩减对6吋晶圆的开支——在去年的财报会议上，TI 表示将在未来几年内关闭其最后两个6吋晶圆厂。德州仪器投资者关系主管Dave Pahl曾表示：“每年在这两个150mm晶圆厂生产约15亿美元的产品，很大一部分将转移到12吋晶圆厂，从而提高生产率和经济效益。”
为什么是直接转移到12吋上面来，这个问题从TI在其财报会议中的信息也可略窥一二——公司曾表示，12吋晶圆厂的产量比竞争对手使用的8吋工艺生产的芯片便宜40%。此外，对于模拟用途，12吋晶圆厂的投资回报率可能更高，因为它可以使用20到30年。
根据半导体行业观察此前的报道中援引西南证券的数据显示，在2013年～2018年，TI的毛利率从56.9%上升到65.1%，而ADI同期的毛利率则从63.9%上升至68.3%。同时，得益于控制得当的研发费用率以及不断下降的销售管理费用率，德州仪器近年来的EBIT利润率从2013年的30.3%上升到2018年的42.5%，明显高于ADI(2018: 30.3%)。
而这也是转向12吋产线为TI带来的收益之一，同时，他们也拉开了与其竞争对手之间的距离。
高毛利是TI保持在模拟芯片市场地位的利器之一，这或许也是他们率先启动12吋模拟芯片生产的原由之一。
从另外一个方面上看，今年模拟芯片产品的市场需求增加，或许也是TI转向12吋生产的推动力之一。
根据IC Insights 发布的报告显示，由于模拟IC市场供应紧张，预计今年模拟平均售价将罕见地上涨4%(上一次模拟IC ASP上涨是在17年前的2004年)。而其所跟踪的每个主要通用模拟和专用模拟市场细分市场预计将在2021年实现两位数的增长，其中尤以汽车所用的模拟芯片涨幅最受瞩目(31%)。
而汽车被视为是下一个有可能颠覆半导体产业格局的又一新兴应用。在这一驱动力之下，TI也针对汽车领域进行了布局。
根据半导体行业观察此前的报道显示，经过35年的发展，TI已经拥有10万种元件，其中车用级产品达到接近2000种，布局了包括先进的驾驶辅助系统、被动安全系统、车身电子和照明、信息娱乐系统和集群系统、混动汽车和电动汽车在内的五大汽车电子系统。
而在这其中就不乏使用12吋晶圆所生产的汽车模拟芯片。
同时，值得注意的是，TI于2019年宣布所建成的12吋新工厂，在建成后，也有望提高公司应用在智能手机，联网汽车和工业机械等多种产品的芯片产量。
因此，抢夺更大的市场，也是TI选择转向12吋生产的关键。
在最后让我们一起来粗略地算一笔“账”：
2009年，TI用1.725亿美元收购了奇梦达的12吋晶圆厂。而根据相关报道称，在TI RFAB第二阶段完工后，其德克萨斯北部制造厂的模拟制造产能将提高一倍，创造营收将达约20亿美元。
2019年TI宣布预计将斥资31亿美元来建造新的12吋晶圆厂，同期他们宣布了即将关闭最后两座6吋晶圆厂，按照他们的说法，新工厂将能提供具有竞争力的交货时间和成本的产品，因为更大的12吋晶圆生产的模拟芯片数量是6吋晶圆的两倍以上。而按照每年在这两个6吋晶圆厂生产约15亿美元的产品情况来看，这座新12吋晶圆厂正式启动后也将会为TI带来30亿美元的收益。
同时，按照TI的说法，12吋晶圆拥有未来20到30年的活力。相信在完成折旧以后，转移到12吋产线中来，将会为TI进一步扩大其在模拟芯片市场中的地位提供助力。而他们的这一举动，或许也能够引领其他模拟芯片厂商转线到12吋中来。
虽然现在半导体行业正在盛行轻晶圆代工模式，或是Fabless，但对于模拟芯片这一领域来说，由于不受摩尔定律发展瓶颈的影响，投资于晶圆厂也成为他们提高市场地位的有利武器之一。
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