2021年04月07日 | 日美半导体协议会对二手设备市场产生实质性影响吗？

原本预计的日美首脑会谈推迟了一周，初步定在四月中旬，《日经亚洲评论》迫不及待地向媒体“吹风”，这次会谈将会对全球半导体产业链产生相当程度的影响——菅义伟和拜登有望在会谈中达成一项有关半导体的协议。

报道声称，日美政府之间已经开始了协调工作，为构建半导体等重要零部件的稳定供应链做准备。相关部门和机构将成立工作组，并划分在研发、生产中的角色。

其实在此之前，为限制中国半导体产业发展，美国国家安全委员会就曾建议联合日、荷实施设备出口禁令，这种构建半导体行业“小北约”的潜在意向值得注意。

而且，二月底同样是《日经亚洲评论》的一篇报道引发了媒体的热议，即很多中国公司正在大量在日本采购二手半导体设备，日本二级市场的设备价格比去年上升了20%，光刻系统之类的核心设备的价格则上涨了三倍。

该篇报道把现象的分析立足点放到了美国对华半导体设备技术管制上，认为赴日采购的源动力是规避美国相关技术禁令。毕竟，很多8英寸晶圆的制造设备依然是制裁盲区。

那么，假如日美半导体协议对产业链真的会有实质性影响，政策延伸会覆盖到二手设备市场吗？上述报道中的赴日囤货到底和防范美国技术遏制有多少关联？

中国进入二手半导体市场的历史

在80年代后期，中国半导体行业方兴未艾之前，国内企业曾一度热衷于购买半导体二手设备，但受限于当时的产线配套设施尚不完善，很难成套地装备到生产线上，且芯片设备运输的法律法规十分不健全，国家一度专门下文控制二手设备的进口。

随着国家对集成电路产业的扶持力度越来越高，中国在二手半导体市场的参与度也越来越深。每一次大规模的设备更新换代，二手半导体市场就会相应地迎来一个热潮，原因并不复杂，技术演进和市场成熟度、饱和度构成了时间差，晶圆面积从4英寸、6英寸，再到8英寸、12英寸的过程并不像功能手机向智能手机那样是革命性大跨越的，可重复利用的价值极高。在此可以举两例，20年前业内共识是全球半导体设备折旧年限为五年左右，当时8英寸晶圆在大陆大规模“上马”之前，台积电6英寸生产线的二手设备曾被大量移植到大陆，为后来更先进工艺的起步打下了良好的基础。台积电看到了商机，曾在2002年专门成立了一个二手设备交易网站，当年，全球二手设备市场的增长率就达到了15%。此外，2005年9月，英特尔与北大方正集团子公司深圳方正微电子达成了购买 6 英寸生产设备与核心工艺的意向，彼时，已经进入12英寸的英特尔，还曾向常州纳科微电子出售8英寸生产线。

纵观三十年来中国芯片制造的历史，毫不夸张地说，二手设备居功至伟，为中国半导体的发展立下了赫赫功劳。

12英寸、8英寸和6英寸晶圆厂的产能情况和市场份额，6英寸晶圆领域，华润微电子和士兰微电子排名前列，可以从侧面对二手半导体设备市场做一个参照（数据来源：IC Insights）

15年前，全球领先的半导体生产商开始铺设12英寸晶圆生产线，进入到当时最先进的90纳米工艺时，国内当时的目标是8英寸晶圆和朝向0.13微米的方向追赶，当时大陆的晶圆生产线中绝大多数以二手设备为主。2005年，中国二手半导体设备市场规模大约是1.8亿-2.4亿美元，占全球二手半导体设备销售总额的10%左右。

2009年，中国大陆除了中芯国际、华虹有新设备之外，其余的半导体厂商都没有全新的设备生产线，这种现象一直维持到了2016年，毕竟直到这一年，国内80多个主流晶圆厂中，6英寸厂就占了至少50个。所以说，二手半导体设备在大陆被说成主流应用稍显夸张的话，但曾起到相当重要的作用，应该是个合理的判断。

大量采购二手半导体设备因防范技术钳制，此说有失偏颇

十多年前，全球二手半导体市场曾经有过一次大爆发，流向市场的二手设备猛增到了80多亿美元，背后混合了很多因素，当然技术的更新换代（8英寸向12英寸过渡）是主因，次要原因是2008年的次贷危机让全球芯片生产一度消沉，不少厂商倒闭破产，不得不变卖固定资产以资抵债，2009年半导体新设备的销售跌到了20年来的最低点，这其实刺激了一度匐在地下的二手半导体设备市场。

这个市场之所以能长期蓬勃发展，主因是很多时候市场内的产品既物美又价廉。

当时一条0.5-0.6微米的6英寸新的生产线，前期投资就需要5-6亿美元；一条0.25微米工艺的8英寸生产线则需要15亿美元的投资，从流片到量产过程，更巨额的资金投入让很多芯片厂商对新设备望而却步，专攻二手市场。

“物美”是因为二手设备采购商可以去客户的库房里或在工厂里现场选购，无需订单，所以比新设备更容易获得，交货时间快。不过这个过程也有两个路径依赖，要么是和翻新公司合作，即整线承包，要么是和设备制造商合作，即厂商组线。

大多数情况下，专业的翻新公司完全可以保证二手半导体设备的价廉。很多半导体设备虽然折旧年限为五年，但由于当时生产时采用了极高标准的苛刻环境，比如恒温净化，所以在设备运转甚至10年后依然可以达到翻新的标准，二手设备价格一般为全新价格的五分之一，加上翻新成本，依然可以控制在新设备价格的一半左右。如果有裸机，翻新周期是两到三个月，而新设备的交付周期则是半年甚至更长。

《日经亚洲评论》在那篇报道中，提到了Sumitomo  Mitsui  Finance  and Leasing（三井住友融资租赁）透露将近90%的二手设备都运往了中国，而且上架的设备“立即消失了”，几年前基本不值什么钱的二手设备现在价格升到了90多万美元，背后和8英寸晶圆生产线的产能不足有紧密的关系。

三井住友融资租赁官方网站上的介绍，提供半导体二手设备服务

与此相对应的是4月6日彭博社的一篇报道，成本仅为1美元的显示驱动芯片就可以瘫痪掉一台空调或者电冰箱的组装，但显示驱动芯片主要来自8英寸晶圆生产线，但对众多芯片制造商来说，选择新建8英寸生产线要投入巨大的物力和人力。因此，奇景光电总裁吴炳昇提到了“翻新”这个概念，通过翻新旧设备尽可能挖掘生产潜力。

VLSIresearch主席Risto Puhakka在“集微访谈”中提到：“现有的二手设备是非常有限的。我知道中国公司在大量买入，一般来说它们需要被翻新恢复到原本的状态才能被有效应用，肯定是需要修理的。这些机器一般用于压尾产品的生产，不算很领先的技术……确实能提供额外的产能，对汽车芯片应该是有帮助的。”至于这些二手设备的来源，Puhakka点出：“它们可能是应材的机器，可能是东电的机器，也可能是ASML的机器。基本上都来自晶圆厂，可能是这些晶圆厂被整合出售了，或者芯片厂商不知出于什么原因觉得不需要这些机器了。这些设备会被放入自由市场，任何人都能购买。”

VLSIresearch主席Risto Puhakka接受了集微网的采访，谈到了半导体二手设备市场

目前业界达成的勉强的共识，8英寸市场依然有至少10年的生命力，毕竟MEMS、MOSFET、模拟和IoT芯片依然会长期依赖这个市场。Puhakka还提到了二手设备的来源，未必完全和技术代差有关，也有可能是芯片公司内部的技术策略调整，比如DRAM存储芯片生产线和CMOS图像传感器（CIS）生产线的转换过程中出现了市场变化，部分新设备完全还未启用就可能被推向二手设备市场。

理解了二手半导体设备的流向来源，包括客户端的需求，对于政府指令层面上的技术钳制是否会影响到二手市场这个问题也就基本上迎刃而解，诸多媒体聚焦二手光刻机设备，但该市场事关成熟28nm-14nm工艺以及整个8英寸市场，这显然已经不是美国出口管制部门，或者美日加强供应链合作力所能及的。

余论

采购二手半导体设备初看起来有利于成本控制，却仍有很多隐形的额外支出，比如湿法刻蚀设备总体平均使用寿命较短，产能利用率容易出现隐患。另一个值得注意的现象是，在更成熟的节点上，同样的设备在各种不同的应用上场景也不同，使得IoT、传感器、滤波器、光学器件、光电器件、分立器件和模拟器件等二手设备翻新市场有进一步碎片化的倾向。相应地，对二手半导体设备市场的统计调研也只能做一个大致估值，毕竟这个领域很多没有登记在册的订单，还涉及到某台设备被多手倒卖的问题。

未来几年，成熟工艺节点将在许多设备中发挥更大的作用，而且先进封装技术并没有跟随节点演进的节奏走，这也将推升对8英寸设备的市场需求。整体来说，二手设备市场的沉浮，内生驱动力源于半导体产业发展本身，很大程度上并非由外部地缘政治因素的催化。