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汽車半導體產業的發展趨勢與策略(三)

汽車產業向上游整合已成趨勢,台灣有沒有機會整合半導體產業與電子產業,與之一搏?法新社

汽車產業向上垂直整合至晶圓廠、封裝模組廠,以及功率元件整合元件廠(IDM)向上垂直整合至第三代半導體的長晶廠,此二趨勢對台灣半導體產業都有負面影響,不管是代工或IDM公司。前者是顧客自己做產品了,雖然它們的產品也賣不到其他汽車公司,但是市場總是減少了;後者是台灣尚無進入量產的第三代半導體長晶公司,在生產功率元件上因為缺原物料貨源,台灣功率元件公司相對吃虧。應對此二趨勢造成的負面影響要有戰術,更要有總覽全局的戰略。

材料科學在半導體產業中已經開始成為主要的增值手段之一,譬如深奈米元件中的二維材料應用。碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)自然也是利用新材料的寛帶隙性質來創造元件新價值。未來的寛帶隙材料可能還有氧化鋁、鑽石、氮化硼、二氧化矽等,而這些高功率元件的封裝也需要運用新材料。

美國和中國都有國家級的全面材料資料庫(MGI;Material Genome Initiative)以供企業使用,台灣沒有辦法做到這麼廣泛周全,但是起碼建立半導體相關材料(矽、化合物半導體、寛帶隙半導體、二維材料、髙介電值材料、連線材料等)的能帶圖、電性、熱性、傳導性質、介面性質等的材料資料庫以利材料應用及製程開發,這聚焦於有限材料的資料庫應該做得到的。

這是制高點的戰略部署,產業基礎共同設施的建設可以長期嘉惠整個產業鍊。資料庫再加上現代的材料開發工具如第一原理計算、機器學習等可以讓台灣快速拉近與過去發展彌久的第三代半導體長晶圓公司的距離。

如果認為現在半導體水平分工的現狀有利於台灣半導體產業的存活與發展,那麼對於新興的汽車半導體零件、模組應該開始努力推動零組件產業公定規格,像JEDEC之於DRAM,而且不一定要處於主導地位。

想想台灣的電腦業及零組件業怎麼發家的?關鍵字是「IBM compatible」以及「公板」。有了產業公定規格,系統與零組件的溝通就算完成,垂直整合的優勢不再,零件IDM廠商就可以繼續發揮零組件製造及硏發的規模優勢。這是台灣過去電子產業及半導體產業興起的生態環境,存在產業公訂規格就能造就有利的生態環境。

故技仍可重施,但是時間窗口有限。等到汽車廠整合晶圓廠成為業界常模,這就是一個長久的殊死搏鬥了。另外,缺晶片的這2、3年也是講話可以大聲的時刻。這只是戰術,但是有效的機率頗高。

最後談談不是突發奇想的另類思考。如果汽車整合晶圓廠終須發生呢?台灣汽車廠極少,照抄的機會也不大,但是如果是由大型的電子系統公司來主導,輔以台灣強大的半導體及汽車零組件能力,未必沒有機會與之一搏。畢竟要處理的是越來越多的半導體元組件,而這我們在行。雖說有大汽車公司放話說汽車產業不是高科技產業闖進來的小屁孩能搞定的,但是讓汽車公司經營經營晶圓廠?聽起來也沒簡單到哪裡去。

自產汽車曾經是政府很久久以前、持續很久的夢想。在石化引擎的年代,我們的發展只能用慘澹經營來形容。現在環境對我們友善多了,一、二、三、四,再來一次!你怎麼想?

現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。現在於台大物理系訪問研究,主要研究領域為自旋電子學相關物質及機制的基礎研究。