谈谈巴西半导体市场的发展

在过去几年努力使自己的半导体产业起步之后，随着IC设计服务，存储器模块和封装的发展，巴西可能终于在市场上找到了自己的位置。

在半导体领域，巴西处于良好状态。但是，多年来，美国几乎没有大张旗鼓地尝试在此建造晶圆厂，封装厂以及IC设计业。巴西在这里取得了一定程度的成功，但也经历了一些挫折，包括几年前与IBM合并的一家巴西代工企业倒闭，以及政府支持的芯片组织CEITEC最近关闭。恩智浦最近还关闭了其在巴西的IC设计业务。

作为世界第六大人口大国，人口超过2.12亿，巴西在2000年代开始认真考虑发展其国内集成电路产业。当时，该国已成为手机，PC和其他产品的庞大市场。作为回应，几家公司在巴西建立了生产工厂来生产这些产品。

也是在那时，巴西的制造公司从国外供应商那里进口了所有芯片，这造成了巨大的贸易缺口。在此期间，巴西没有晶圆厂。因此，由于巴西的高额进口关税，走私芯片的违法行为很多。

为了解决这些问题，巴西政府于2002年开始努力发展其国内半导体产业。目标是建立晶圆厂并发展无晶圆厂设计行业，美国也计划教育一批新的工程师来支持这些工作。

如今，巴西拥有PC，智能手机和其他庞大的消费品市场，但其半导体计划却未能实现。半导体组织ABISEMI的数据显示，到2020年，巴西的芯片总收入仅占全球市场的3.2％。此外，巴西尚未建立前端晶圆厂。国家也投资了数家IC设计公司，但数量没有达到曾经制定的计划。

简而言之，巴西的半导体行业因缺乏资金，政府放任自流的政策和其他因素而受挫。但这并不仅仅是注定要失败。巴西目前已经放弃了建造晶圆厂的想法，但它继续追求几个需要较少资本的市场，即IC设计，存储器模块和封装。实际上，巴西正通过2.5D / 3D，多芯片模块（MCM）和系统级封装（SiP）的努力，从芯片封装转变为更高级的封装形式。

巴西Smart Modular Technologies高级副总裁兼总经理兼ABISEMI总裁Rogerio Nunes说：“巴西有几家半导体封装和测试公司以及存储器模块制造商，主要专注于为当地市场服务。我们还看到今天在巴西正在开展各种努力来提高我们的竞争力，例如实施税制改革和减少劳动力成本上升。这不仅适用于本地市场，而且有助于扩大出口。在巴西，机遇就在我们面前。”

ABISEMI成立于2014年，由十几个成员组成，其中包括HT Micron，Smart Modular，Qualcomm等。

巴西PC市场规模。资料来源：Gartner

巴西智能手机市场规模。资料来源：Gartner

从晶圆厂到无晶圆厂

巴西的半导体产业最早出现于1980年代，当时来自不同国家的近二十家公司在那建立了办事处或工厂。

不过，在1980年代，巴西政府实施了一些不利于外国直接投资和进口税政策。这些政策被证明是灾难性的。到1990年，半导体公司都关闭了巴西的业务，并将其转移到其他地方。一些人逃离到亚洲并在亚洲建立了业务部门，在那里他们制造产品并将其出口回巴西。

然后，在1990年代初，政府颁布了新法律，将产业吸引回巴西。 1996年，摩托罗拉在巴西开设了一个IC设计中心（该小组现在是恩智浦的一部分）。戴尔，IBM和其他公司也在那里建立了工厂。

1997年，美国的Smart Modular内存模块的供应商，在巴西建立了生产工厂。 2009年，韩国Hana Micron的子公司HT Micron在巴西成立。HT Micron以及Smart Modular构成了当今巴西最大的半导体相关市场的基础，这些市场是存储模块，组件和封装领域。

巴西最雄心勃勃的努力发生在2002年，当时政府启动了《国家微电子计划》。目标是发展国内IC产业，建造晶圆厂并建立IC设计中心。

该战略有点像“金砖四国”集团的另一成员。金砖四国（BRIC）的首字母缩写指巴西，俄罗斯，印度和中国，处于相似的发展阶段，南非如今也加入了该组织。

像巴西一样，中国拥有庞大的制造基地，并从国外供应商进口大量半导体。但是，与巴西不同的是，多年来，中国已将自己的力量投向了半导体产业，它计划向其国内产业投入高达1500亿美元，并计划制造更多的芯片。

同时，在2000年代，巴西缺乏必要的资金，专有技术和工程人才来快速建立芯片产业。 VLSI Research总裁Risto Puhakka表示：“在纸面上看起来很简单，但实际上却完全不同。巴西也有一个问题。它离半导体制造中心很远。”

最终，在2008年，政府成立了国有半导体组织CEITEC。 CEITEC位于阿雷格里港（Porto Alegre）市，计划在全国范围内建立一系列IC设计中心。该组织还制定了建设美国第一座小型6英寸工厂的计划。 CEITEC还从德国的X-Fab获得了一些技术。

“ CEITEC的计划要求赞助新设计公司。其中包括设计工具。 CEITEC员工协会Acceitec的发言人Julio Leãoda Silva表示，其中还包括IC设计课程，以培训新的芯片设计师。

另一个计划则是，2012年，IBM，国家经济和社会发展银行和EBX宣布了在巴西建立代工厂的计划，目的是为芯片供应商提供代工服务。

总部位于巴西的合资企业SIX Semiconductores晶圆厂本应在2015年左右开始生产，预计投入5亿美元。IBM向合资企业提供了130nm和90nm工艺，以换取SIX Semiconductors的股份。

但是问题始于2013年左右的SIX Semiconductors，当时EBX董事长Eike Batista在遇到财务问题后退出了合资企业。 2014年，一家阿根廷企业集团收购了EBX在SIX Semiconductors的股份，而这家晶圆厂则更名为Unitec Semiconductors。Unitec最初是一家无晶圆厂的设计公司，但最终目标是将产品转移到另一个晶圆厂。

巴西HT Micron的主管和ABISEMI的创新主管Edelweis Ritt说：“Unitec Semiconductors是一家初创公司。我们有30多位IC设计师，至少开发了两种产品。”从2014年到2018年，Ritt在Unitec担任过各种产品开发职务。

到2018年，Unitec努力寻找投资者并获得必要的融资，然而公司最终倒闭了。

直到2020年末，巴西政府威胁要关闭CEITEC，巴西的不幸命运仍在继续。当时，CEITEC已经开发了几种芯片设计。它还完成了其6英寸晶圆厂的后端开发。

该组织需要更多资金，但政府却拒绝了。Acceitec的Leãoda Silva说：“ CEITEC的销售多年来一直很低迷，因为政府订购了项目而没有购买。一旦CEITEC开始为私营部门开发产品，销售便会开始增长。”

最近，巴西政府签署了一项法令，以关闭CEITEC。对于该部门的IC设计部分，政府正在寻求创建一个非营利组织来维护设计师和开发的产品，它可能会出售晶圆厂和设备。

因此，巴西建立晶圆厂的梦想已被抛弃。建造晶圆厂一开始很难，而且需要很多钱。 “比方说，您想建立一家运转良好的28nm代工厂。需要投资100亿美元。当然，结果是非常不确定的，” VLSI Research的Puhakka说。

巴西缺乏进行这类投资的资金和支持。Puhakka说：“对于像巴西这样的地方，有几种选择。一种方法是让一家大公司在那里建立业务。以越南为例，英特尔目前在越南的封装已投资了数十亿美元。此外还需要一个稳定的政府，政府可能愿意采取一些激励措施，特别是在基础设施方面。就巴西而言，我认为没有人做出过这样的承诺。”

回顾过去，巴西本可以将其资源转移到其他地方。“确实，巴西没有建立代工厂，资本本来可以更好地利用。”巴西IC无工厂设计公司Chipus的技术销售经理Heider Marconi说。 “巴西的半导体产业可能会收获更多。这笔钱本来可以用于无晶圆厂公司，ASIC公司和设计服务，而不是专注于代工厂。与代工厂相比，这些企业实现自我维持所需的资金更少。”

不过，并不是所有的人都在巴西失败了。实际上，巴西可能已经在半导体领域找到了自己的利基市场IC设计，存储模块和封装之类的市场。多年以来，出现了一些巴西的无晶圆厂设计公司，例如Chipus，IDEA！，Pi-tec等。

例如，Chipus最初是一家模拟IP公司，但从2008年开始涉足ASIC和其他产品。Marconi说：“我们仍在开发模拟IP，但不仅限于成熟节点。在ASIC市场上，Chipus的市场并不引人注目。我们专注于模拟密集型ASIC。我们的项目涉及高压，高速和定制模拟。”

“巴西正在以其他方式做出贡献。多年来，巴西一直是寻找IC设计师和工程人才的重要场所。巴西大学有能力开发半导体设计方面的优秀人力资源。巴西肯定有人才储备。”马科尼说。 “例如，如果您看印度，他们无疑拥有人才管道。就像印度一样，巴西既有大学，又有潜力成为集成电路大国。挑战在于，许多离开巴西的巴西人不会回来。他们也没有在美国开设自己的公司。相比之下，印度工程师在国内开设了各种公司以远程支持其美国业务。”

转向模块和封装

除了IC设计外，巴西还生产和开发内存模块，嵌入式组件和其他产品。它的封装和测试行业也不多。一些原始设备制造商在巴西设有工厂。

ABI SEMI的数据显示，巴西的半导体总收入在2019年达到5.528亿美元，低于2018年的6.265亿美元，下降的主要原因是内存市场的低迷。

不用说，巴西希望在电子和半导体领域保持竞争力，此外还希望吸引更多的公司在该国投资。

但是有一些令人不安的迹象。恩智浦决定关闭其在巴西的IC设计业务是一个重大打击。福特还计划关闭那里的制造工厂。

除非政府扩大支持企业的法律，否则其他人可能会效仿。PADIS是一项为巴西企业提供激励和税收减免的法律，将于2022年1月到期。

Smart Modular的Nune敦促政府将PADIS延长到2029年。此外，政府需要做更多的工作来支持其半导体行业。不过，就目前而言，巴西的政府的态度使政策改变变得困难。

同时，在半导体领域，巴西最大的产业围绕与存储器相关的产品的生产和组装，例如存储器模块，嵌入式多媒体控制器（eMMC），嵌入式多芯片封装（eMCP）和固态存储驱动器（SSD）。

Smart Modular专门为巴西制造和销售内存模块。Nunes说：“Smart Modular还在巴西制造和销售其他产品，包括高级存储IC的封装和测试，例如eMCP，eMMC，LPDRAM和DRAM IC。Smart Modular为高级存储IC提供强大的封装和测试，例如具有11个裸片堆叠的产品。”

基本上，eMMC是将闪存和用于嵌入式应用程序的控制器结合在一起的组件。通常，eMMC采用BGA封装。同时，eMCP将eMMC和DRAM集成到一个封装中。

其中一些产品使用引线键合技术堆叠并缝合在一起。引线键合是一种较老的技术，但在当今的芯片封装中仍被广泛使用。

展望未来，巴西希望扩展其存储模块和组装领域，并转向高级封装和SiP。

例如，eMMC和eMCP的供应商巴西的HT Micron最近推出了所谓的多组件集成电路（MCO）。该器件是支持Sigfox通信协议的RF收发器。它结合了Arm Cortex内核和意法半导体（SiP）的低功耗收发器。

Ritt说：“HT Micron将成为低功耗WAN领域的全球参与者。我们的愿景是成为高级封装的相关合作伙伴。我们的韩国股东在存储器业务的系统级封装方面具有很高的专业知识。我们的使命是挖掘这些知识的价值，并将其用于现有的物联网行业。”

巴西还有其他包装工作。例如，Smart Modular与名为Eldorado Research Institute的研发组织合作，在巴西拥有一条研发线。目标是开发用于IC封装和测试的新产品和工艺。

Eldorado是巴西最大的研发中心之一，致力于农业，汽车，能源，医疗保健和采矿业的技术开发。该组织还致力于微电子技术，包括具有测试能力的IC设计院。Eldorado与各种合作伙伴共同设计了几种芯片，例如解调器，医疗IC和RFID。

最近，该组织开设了一个高级封装实验室，其中包括无尘室空间和设备。Eldorado的研发经理Eduardo Rodrigues de Lima说：“我们拥有用于研发和小批量生产的先进封装线，我们在巴西有客户。”

Eldorado概述了五年的封装路线图。在第一阶段，实验室开发了光子学功能，MCM和SiP。随着发展，目标是开发2.5D / 3D和倒装芯片技术。

结论

看来巴西可能最终在半导体领域走上了正确的道路。不是关注在建设昂贵的晶圆厂，而是在寻找资本密集程度较低的地区。 “例如，在封装产业，您有很多机会，使用这些功能的地方很多。”VLSI Research的Puhakka说。

但该国不太可能像中国一样成为半导体市场的中坚力量。巴西可以解决几个正在增长的市场，即使不是利基市场。但是，即使是利基市场也需要时间和资本来发展。