台積電熊本廠的啟示:日本選擇與半導體最強者合作,惟有放下驕傲才能翻身

作者 | 發布日期 2025 年 06 月 06 日 14:00 | 分類 半導體 , 晶圓 , 晶片 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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台積電熊本廠的啟示:日本選擇與半導體最強者合作,惟有放下驕傲才能翻身

面對半導體產業的全球競爭,日本不再執著於「最先進製程」的技術光環,而是選擇與台積電攜手合作,聚焦市場需求最強烈的成熟製程。從過去封閉的技術優越感,到今日以開放、務實的姿態迎向國際夥伴,日本在熊本設廠的決策,不只是產業策略的轉向,更標誌著國家意識的一次重大革新。

雖然日本在半導體的生產現況說不上亮眼,但前景令人期待。這是因為成功招攬全球最大的半導體製造企業台積電在日本設廠,索尼集團與電裝合資,在熊本成立日本先進半導體製造公司(Japan Advanced Semiconductor Manufacturing,JASM),生產22/28奈米與12/16奈米的半導體。雖然主要由台積電出資,但據聞日本政府也成立六千億日圓規模的基金,多數用於新工廠的補助。

我個人更看好JASM的前景勝過Rapidus。

其中一個原因是,日本終於成功招攬強大的亞洲企業來投資。回顧過去,2015年夏普被台灣鴻海集團收購,同時東芝的家電部門和電視部門也被中國企業收購,媒體大肆宣揚技術外流的擔憂。

在此之前,2000年代中期,有別於夏普和松下,沒有自製液晶面板的索尼與韓國三星(Samsung)合作成立S-LCD公司,以確保面板的穩定供應。當時,經濟產業省和媒體也曾批評,指稱日本的技術將會外流。

雖然現在這種想法似乎已經淡化許多,但當時只要提到與亞洲國家的合資,幾乎都會出現技術外流的話題。水往低處流,這種說法是建立在日本技術處於領先地位的前提。

日本在各個領域的技術處於壓倒性優勢的時期是1980年代到1990年代。儘管2000年以後,在電子產業,特別是製造技術方面,日本已被韓國、台灣和中國超越,但似乎有些人仍然抱著日本處於上風的幻想。

我認為,這種幻想源於日本人潛意識對亞洲國家的偏見。簡單來說,日本人潛意識自認日本比其他亞洲國家優越,不願承認日本的技術可能落後於台灣或中國。這就像曾經在汽車和電子產品領域絕對領先的美國,被視為二流國家的日本迎頭趕上,以致對日本採取各種制裁措施,也是基於同樣的心理。

考量到這樣的歷史背景,這次日本企業以禮相待,力邀台積電到日本設廠,日本政府也表明大力支持,顯示日本的意識已經發生重大變化,這件事本身就非同小可。

此外,與全球最大的半導體製造商台積電,以及全球最大的互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)影像感測器製造商索尼合作,對於日本來說是一個巨大的加分,弱者聯盟是不行的。

包括松下與索尼的有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)面板部門合併而成的JOLED,以及整合索尼、東芝、日立和松下中小型顯示器部門的日本顯示器公司(Japan Display,JDI)等案例,日本過去的高科技產業支持往往以「日之丸半導體」、「日之丸液晶」等口號,鼓勵國內企業重組,但大多以失敗告終。究其原因,就是因為這些都是弱者聯盟,想要成功,與最強的對手合作是基本條件。

舉例來說,索尼與韓國三星共同成立S-LCD時,當時的副社長、PlayStation的創始人久夛良木健曾指示:「如果要合作,就和世界上最強的公司合作,那就是三星。」正是基於這樣的理念,S-LCD才得以成立。

島國性格濃厚的日本人觀點往往較為封閉,但放眼世界,與世界上最強的公司合作才是最重要的,與台積電攜手合作的JASM就是最佳實例。

追求最大需求而非最先進技術

另一個關鍵是,JASM並非一個製造最先進半導體的基地。衡量半導體技術先進與否的技術指標是製程尺寸,在矽晶圓上繪製電路時,電路的線寬稱為「製程」,數字愈小表示線寬愈細,相同面積內可以容納更複雜、性能更高的電路,因此數字愈小表示製程愈先進。

日本目前能獨立製造的製程僅限40奈米,這相當於2008年左右的技術。而在熊本建設的第一座工廠預定生產22至28奈米製程的產品,這在十幾年前是最先進的技術,同時也彰顯出日本的半導體產業嚴重落後,甚至無法獨立生產22至28奈米級的製程。

目前,世界已經開始生產三奈米與二奈米等最先進製程的半導體,2022年發售的iPhone 14使用的晶片為五奈米製程,iPhone 15則為三奈米製程,而28奈米製程相當於十多年前上市的iPhone 5所配備的三星晶片,換句話說,技術大約相當於iPhone 5與iPhone 14、iPhone 15之間的差距。

事實上,台積電應美國政府的要求,決定在美國亞利桑那州建設最先進三/五奈米製程的工廠。對於美國建設最先進製程工廠,而日本卻建設落後四、五代的二十二/二十八奈米級的工廠,外界也持懷疑態度。

讀者可能也會納悶:「現在建設老舊製程技術的工廠有什麼意義?」但這正是關鍵所在。儘管最近半導體短缺,但有些半導體供過於求,有些則供不應求。

直到2022年左右,例如蘋果最新款Mac或iPad,雖然部分產品的供應確實不足,但最先進三奈米和二奈米晶片似乎都能夠確保供應。電子產品不是只需要最先進的晶片,也需要各種其他組件才能組裝成完整的產品。

有一些零件,例如用於電源電路、顯示液晶、控制音量大小等零件,這些較便宜的零件使用的舊世代成熟製程的半導體。即使是最先進的設備,其中大量使用的半導體也可能是使用包括22至28奈米在內的成熟製程晶片。

目前市場上對於22至28奈米製程的半導體需求量,遠超出十年前的預期,其中一個原因是近年來個人電腦和平板電腦等的需求急遽增加,另一個原因是汽車的需求。

現在的汽車已經成為電子零件的組合,晶片是不可或缺的零件。尤其是汽車需要在諸如振動、灰塵、劇烈溫差等惡劣環境下使用的產品,相較於最先進的零件,更適合使用經過驗證的穩定零件,因此具有良好記錄和穩定品質的22至28奈米製程產品就成為首選。

此外,必須補充說明的是,過去日本企業往往過於注重新技術、獨特技術,以及與其他產品的差異化,卻輕忽市場、客戶及需求等商業角度。從這次日本企業決定生產十年前的半導體,顯示他們已經考慮到客戶和市場的需求,令人感受到他們產生巨大的意識變化,尤其是曾經強烈批評索尼與三星合資的日本經濟產業省,這次卻核准這項合作,不禁令人感嘆今非昔比。

(本文由 今周刊 授權轉載,內容為《半導體逆轉戰略》書摘;首圖來源:shutterstock)

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