無法複製的台積電

來跟風一下

台積電去美國這件事,為何鬧得這麼大?搞得好像產業要被掏空。就我的角度來看,至少身邊的案例,會這麼認為的,都經歷、相信過,台灣西進中國,讓中國技術提升的「事實」。

換言之,會這樣信的,扣掉完全不懂電子業在幹嘛的,多數人只是依循過往經驗,覺得這符合邏輯。

欸,我來提一下為何業內人都翻白眼的理由。

電子業有橫跨最尖端科技的半導體,也有被看作最傳統的電路板製造,打開你電腦主機,每一塊電路板上面大小零件,全部合而為一,才能產生處理器、顯示卡等等功能。

這是人類科學系統整合之大成,尖端科技的結晶,讓我們能夠在網路上發廢文,憂慮這將是一條龍技術被美國「搶走」的開始。至於半導體業有一半的技術來自美國,這好像並不存在憂慮者的想像裡。

來講點產業鏈觀點,不可能的理由吧,更上游的設計端不在我這次的解釋範圍。

從積體電路IC看起,矽晶圓的磊晶、切割,是一個製程,所謂的半導體幾奈米製程,其中包含了晶圓製造、切割,然後顯影、曝光、蝕刻、鍍膜。每一個製程都要專職工程師,花上很多年累積經驗,才能成就高水準的生產品質。

台積電因為公司大,IC生產很像一條龍到底,給了許多人幻覺,以為台積電的半導體技術是「一個」。並不是,上述的每一個製程,工程師窮數年之功才能窺得一二,想要全製程全攻略,達到樣樣通樣樣專,基本上不可能。

而台積電公開的供應商就有幾十家,每一家都有自己的技術,甚至壟斷的能力,就算都叫同一家的設備、原料,三星跟台積電就是不一樣,因為生產技術不是機器買來,原料放入,按鈕按下就好。有很多調校的功夫要做,以及生產條件的經驗需要累積。

同一種設備,不同供應商,兩者的差異可能是1%,看似很小,但若每一種設備都差1%,原物料那微妙的差異也是1%,算10個製程,兩者的差距就是100%:90%。

三星跟台積電的差,就是在很多地方差那1%、0.5%,就一點點而已,更不要提中芯有些還差到5%~10%,最終造成良率之差,成本難以跨越的障礙,這需要用複利計算去思考,不是單一製程差那一點而已。這也是為何挖了台灣幾十上百人出去也無法複製的理由,因為半導體製程中,每一個工程師可能就只懂他眼前這道,其他的並不瞭解,要複製出另一個台積電,大概要挖腳上萬人。

那乾脆直接買下台積電還比較快。

我想很多人看到這會嗤之以鼻,說這跟技術被美國搶走有什麼關聯?

有的,因為這只是半導體,光有那個晶片,一樣無法用。或者說高階產品,並非你有了晶片就甚麼都有,其他不匹配,照樣達不到功能要求。

其他製程,我就大致講講就好,目的是讓各位理解複雜度,跟複利計算的概念。

台積電出廠的晶片,後面還要有載板,封裝測試流程。載板是IC與電路板之間的中介層,封裝要把IC的接點連到線路,以便安裝到電路板(PCB)上。

載板廠,台灣知名的有欣興電跟南電,還有以前出貨過的對象景碩。全球最大的載板廠是哪一家?欣興電子。

那麼封裝廠呢?全球最大的是日月光,京元電做為封裝測試,有全球性名聲跟信用。

以上流程跑完後,才是我們看到要安裝到PCB上面的一塊塊晶片,裡頭屬於去台化爭議中的部分,只是一小部分,雖然說很重要,但沒有其他製程配合,仍然稱不了尖端產品。

然後呢?進入傳產領域,印刷電路板(PCB),依照大致流程簡介如下。

基板材料有玻璃纖維,如台玻; 樹脂的大廠有南亞。相關材料結合,經過幾道流程製作出銅箔基板,像台光電。進行後續加工知名的有楠梓電,過程如鑽孔、鍍銅、防焊處理、表面處理,金手指(鍍金),噴錫。這塊就很多,嘉聯益、競國…

上述的各種製程,從IC到PCB,有的負責一段,有的則是全部都有的全製程,所以才會覺得怎麼有些廠跨行了。而這些廠的產能,過去西進中國,都是從舊製程開始,沒有直接把最專業的部分搬過去,就算被歸類到傳產,這些依舊算電子業的一部份,台灣的PCB生產、整合能力在全球可說最好,即便中國學了20年以上,在良率、品質部分依舊跟不上。你可以把機台搬過去,有技術的工人不見得要過去,主管知道買哪些東西,但實際操作技術無法從工人腦袋裡挖走。

台灣在這塊領域上之所以有超越日本的部分,是因為數十年的經驗累積,加上日本逐漸放棄之故。所謂的替代、超越,實質內涵並沒有那麼單純。

這還沒完喔,這只是做好一塊電路板,還要拿去跟各種電子零件如IC,進行上件(SMT),流程要上錫膏、打件然後回焊,這個比較會是在一家公司去完成。

電路板到上件看起來是傳產領域,但這個才是台灣真正核心最強大的部分,也就是代工。沒有上市上櫃的中小型代工廠遍布全台,代工廠每家使用的原料不大一樣,製程機器也略有不同,有的硬板很強,有的軟板良率高,某些製程作得到,有些就是不行,這些都是大大小小代工廠,要待過幾年後,存放在經理、廠長腦袋的資訊。

也就是,你拿到一塊最先進的顯示卡,從運算元件到基板,每一個部分都是好幾家廠完成。我們以為,某塊電路板是由某廠出來,其實他轉包給數家中小型代工廠,各自進行不同的製程,透過這種競合,找到最適合某個產品的生產條件。

以上過程,我都還沒講到打線這些更多毛的,別說半導體磊晶,光是銅箔基板怎麼鍍銅,表面處理的金怎麼上去,會不會影響到上件回焊的條件…

全部加算到「去台化」論述中,你就會覺得完全說不通。

有接觸過的人,能體會台積電對品質的龜毛,以及對穩定製程的堅持,並不是規格對了、價錢更低就換,這往往會為了重新調校付出更大的代價。

回到複利的概念,上述每個製程,只要都差個0.5%~1%,整體差到多少?我不客氣地講,一個最終產品經過的工廠不只十家,每家流程中的設備與原料也不只十個,就總共只算30個差異好了。

每個都只差1%,最終結果可能是100:74,這在工業生產上根本是輾壓,生意不用做了。差0.1%呢?100:97,看起來是沒差多少,但在半導體業,差個3%在幾百億的成本中,就足夠形成絕對優勢。

為何台灣有工程師會覺得這沒什麼?因為經驗上他只顧了某製程,兩種設備跟作法只差1%,確實是沒多大差異。而放大到一個工廠,代工廠有三五道流程,整體算下來也是不到0.5%的誤差,故直線思考就是覺得半導體整體也沒關係。

並不是這樣。

要把台灣的半導體技術優勢搶走,產業鏈絕對不是只看晶圓,最最最起碼連載板跟封裝段都要看。光是這樣,美國就得要付出現在十倍以上的代價,還不見得在10年內可以做到。若要連整個電子業根基拔起,以上價碼多乘10倍都不夠。

要怎樣促成台灣的技術總崩潰?其實也不難,只要每一個人都相信去台化必定發生,技術遲早都會被搶走,所以大家趁早替自己打算。

1個人成不了事,10萬個電子業從業人都這樣想就會出事。

說到這已經太多了,一般人不會看這麼多,我就講講,你們聽聽,信不信隨各位。

< 資料來源:王立第二戰研所 @eoiss.blog引用網址 >
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作者 王立

王立
王立第二戰研所

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