三十載與美國死敵變盟友 日本勢抓緊「Chip 4」這根救命草?

撰文:羅保熙
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上世紀80年代,美國因應日本在半導體領域的後來居上,甚至意欲取而代之,心感威脅下聯手韓國打壓這個當時的半導體霸主。自1990年以後,日本的晶片產業便逐漸光輝不再。
時光飛逝,30年後的今天,面對中美貿易戰、台海危機、全球半導體供應緊張,美國如今反向日本這個昔日的半導體宿敵伸出橄欖枝,邀請加入「Chip 4晶片聯盟」;而經歷「失落30年」、支柱產業的汽車業因錯失發展電動車的時機而面臨存亡威脅下,日本方面也清楚明白要抓緊這次大好機會,為國家未來的經濟發展取得難得的一點科技優勢。

自二戰戰敗投降後,日本走上親美的道路,而美國也為他們帶來大量的技術援助,其中包括引起一代電子革命的電晶體技術。1952年,Sony公司前身的東通工創辦人盛田紹夫用2.5萬美元購入當時未被人重視的貝爾實驗室電晶體技術專利。其後,東通工研發出日本第一台電晶體收音機TR55,該國企業開始廣泛使用電晶體。

1960年代,日本電氣股份有限公司購入美國龍頭企業快捷半導體(Fairchild)的授權,開始批量生產集成電路板。1974年,在日本政府的主導下,該公司將相關技術分享給了日立、富士通、三菱和東芝等其他國內企業,憑藉集中力量辦大事,加上當局的號召下整合了半導體行業的所有人才和資源,企業之間又相互合作,以趕超美國集成電路技術作為共同目標。

日本曾是上世紀80年代的晶片業霸主。(Getty)

不久,日本經已取得逾千件專利,迅速收縮與美國之間的技術差距。其後,日本政府推出貸款和稅費優惠等措施,日立、富士通等企業一時間變得財政充足,有更多的資源發展。

在國家高速發展半導體產業的同時,也迎來一個千載難逢的好機會。1973年,石油危機爆發。歐美國家紛紛遭受嚴重的經濟打擊,社會幾乎停擺,對半導體的需求和供貨量大幅下跌,使得日本半導體企業能借機上位。後來又適逢汽車與個人電腦產業的興起,日本晶片技術於是走到了巔峰。從1986年到1992年,日本半導體工業的產值超越了美國,位居世界第一。在最鼎盛的1988年,日本半導體產品佔據世界總產量的近半,是名副其實的生產大國。1990年,全球十大半導體廠商榜單中,日本企業高達6席。

面對日本半導體在全球的迅猛崛起,美國企業因而虧損連連,不少公司得大量裁員甚或瀕臨破產,早已怨聲載道。再加上,日本富士通公司有意收購快捷公司80%的股份,使得美國晶片業界意識到威脅,要求華府採取行動應對。

美國於1986年於日本簽署《美日半導體協議》,打擊對方晶片業務的發展。(Getty)

早在1986年,美國便以「國家安全」為由,認定日本唯讀儲存器傾銷,與日方簽署《美日半導體協議》,迫使後者開放半導體市場、保證5年內美國公司獲得20%市場佔有率,並否決日本收購美國龍頭企業快捷半導體(Fairchild);其後,美國還向日本收取最高100%反傾銷稅,又聯手韓國高薪挖走大量半導體人才。

日本半導體行業自90年代起逐漸由巔峰墜入了深淵,到1992年日本泡沫經濟破滅,其半導體工業也受到嚴重影響,到翌年被美國重新奪回第一的寶座,並且一直維持到今天。整個行業從1988年最高50%,一直跌至2011年的15%,其中的DRAM受打擊最大,從最高點近80%的全球市場佔有率跌至2010年的10%。自此,日本的地位在過去20多年來逐漸被韓國和台灣所取代,正式開啟了日本半導體產業衰退的階段。

日本雖從霸主地位退下來,惟仍在半導體領域掌握多項優勢,圖為2004年德仁皇太子視察茨城縣一半導體公司瑞薩科技。(Getty)

今仍佔一席位 更緊握韓國「咽喉」

雖說日本半導體行業大不如前,惟仍擁有圖像傳感器、存儲半導體、微處理器(MCU)這三大優勢。而且還在半導體材料領域佔據主導地位,尤其是在光刻膠領域。據國際半導體產業協會SEMI的數字,去年全球十五大半導體設備廠商,日企佔7席最多,其次是美國的4席。日本今天可以從產業鏈上遊,緊緊卡住全球半導體行業的脖子。

其中,Sony在圖像傳感器領域掌握全球半數份額。該公司想要維持此一優勢地位,開發新用途成為關鍵。從圖像傳感器來看,自動駕駛和工廠自動化等利用圖像信息的系統增加,需求正在擴大。開發和投放支持新的最終需求産品不可或缺。

與圖像傳感器相同、在汽車和工業用途需求正在增長的是微處理器。微處理器負責運算處理和數據交換,用於動作控制等。日企瑞薩電子(Renesas Electronics Corporation)的全球份額排名第二,具有較強的競爭力。該公司近年推進將微處理器與周邊半導體零部件結合起來的戰略,當中包括對英國半導體廠商Dialog等大型併購合計投入約1.6萬億日元(約940億港元)。通過併購,瑞薩增強了無線通信等的産品線和技術人員,有助提升新用途的能力。這些成果反映在不少中國電動車廠相繼採用其相關技術,市場潛力龐大。

日本在半導體市場的優勢,亦反映在另一晶片大國的韓國身上。2019年,日本政府對出口韓國的半導體相關先進材料進行管制,自7月初取消韓國的最惠國待遇,還在氟化聚醯亞胺、光阻劑、高純度氟化氫等三種 OLED 面板及半導體生產上不可或缺的原料出口,從原來的免申請出口許可,改為逐次審核,最長將花費90個工作天。

日本今天可以從產業鏈上遊,緊緊卡住全球半導體行業的脖子。(Getty)

消息一出便引起韓國上下嘩然。據韓媒報導,該國半導體產業對日本的依賴度極高。韓國的半導體生產設備自製率只有18.2%,而在半導體相關原料上,有近50%依賴來自日本的進口。韓國半導體產業高度依賴日本的生產設備,2018 年自日本進口的半導體製造用設備高達約5,651億日元(約332億港元),佔全年半導體設備進口額的33.8%。而晶圓方面也有34.6%自日本進口。

由於半導體生產所使用的原料多達數百種,而即使是同樣的物品,也會因製造廠商的不同,而產生性能上的差異。故此,若更換製造廠商,需在製程上作出調整,無法即時投入使用。

經過三年的日韓貿易戰,韓國雖警覺到身為國家重心的半導體產業,不能再受制於人,任由咽喉被其他國家掐住,計畫建立半導體原料供應鏈;惟至今韓國依舊未能擺脫對日本半導體原料的依賴。

韓國半導體行業至今仍高度依賴日本。(Getty)

「沒有永遠的敵人」 惟日本仍得解難?

觀乎日本半導體的發展歷史,可謂「沒有永遠的敵人,只有永遠的利益」。最近,美國因應當前台海危機和國內半導體供應緊張等原因,由上世紀80年代聯手韓國打壓日本,變成與之結盟合作。而站在日本的立場上,想必也對於加入「Chip 4 晶片聯盟」會欣然接受,尤其是該國經濟長期低迷,過去許多科技產業優勢不再。故若能把握此次機會,重新成為主導半導體的國家之一,將對該國經濟發展以至科技產業帶來一定的優勢。

事實上,在半導體全球供應鏈充滿不確定性的情況下,日本近年已將重振本國半導體行業提上了日程。2020年4月,日本經已召開經濟增長戰略會議,日本電子零件廠開始出現回流的動向,如村田、羅姆、JDI等都開始評估將海外部分產能遷回日本。今年5月,日本政府在內閣會議上敲定了《製造業白皮書》,再次強調了強化半導體產業競爭力的重要性。

其中,作為全球最大晶圓代工廠的台積電,自然成了日本的首要拉攏對象。去年2月,台積電宣佈投資約1.86億美元(約14.57億港元)在日本開設子公司以擴展3D IC的研究。日本也希望借此與台積電合作,幫助本國半導體廠商保持較強的競爭力。為此,日本方面對台積電提供大量的補貼。今年6月,在日本政府高達4760億日元(約280億港元)的補貼下,台積電與索尼、電裝正式聯手,在日本熊本縣建設一家價值86億美元(約674億港元)的工廠,計劃為該工廠招聘約1700名工人。

日本政府勢必把握加入Chip 4的機遇,以在半導體方面保持優勢。(Getty)

除台積電外,為應對市場需求,日本產業鏈其他環節廠商加大佈局力度。今年5月,日本與美國簽署了半導體合作基本原則。美國總統拜登和日本首相岸田文雄承諾,將加強半導體製造能力,並於研發先進製程加強合作。據日經報道,根據兩國簽訂的晶片雙邊協議,最早將於2025年建成日本本土的2nm芯片製造基地,為下一代先進製程的量產和商用化競爭提前佈局,不排除組建新晶片公司的可能性。

此外,日本還有越來越多的工廠即將投產。例如,鎧俠與西部數據斥資近1萬億日元(約588億港元)在日本中部建造一家工廠,預計將於今年秋季投產。

歷史總是喜歡作弄人,被美國打壓30年後,日本如今面對美國的橄欖枝和全球半導體的供應問題,要成功把握住機遇也非一帆風順。該國現時面臨嚴重的半導體行業人才流失問題,由於過去本土半導體產業的衰落,導致大量相關人才外流。

日本半導體產業協會半導體委員會政策提案工作組負責人、東京理科大學教授若林秀樹(Hideki Wakabayashi)表示,預計未來十年,日本八大生產企業需招募約3.5萬名工程師,才可能跟上政府預設投資的步伐,「人們常說半導體短缺,但其實最大的短缺是工程師。日本工程師在2008年全球金融危機後被大量裁員,這就是為什麼日本缺乏資深工程師的最大原因,也是當初無法彌補的巨大損失。」