一個製程良率差0.1%，最終成本差1億！一篇看懂為什麼台積電模式難以超越

台積電去美國這件事，為何鬧得這麼大？一派人講得好像產業要被掏空、全世界在「去台化」。以我的角度來看，至少相信這樣論述的身邊案例，都經歷過並相信過台灣西進中國，讓中國技術提升的「事實」。

換言之，撇除完全不懂電子產業的人，會相信的多數人，只是依循過往經驗，覺得這符合邏輯。

我來解釋為什麼產業人士對這說法不予置評的理由。

電子業涵蓋了最尖端的半導體製程，也有被視為最傳統的電路板。打開你的電腦主機，每一塊電路板上面的大小零件，全部合而為一，才能產生處理器、顯示卡等功能。

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褒貶時事，憂慮這一條龍技術將會被美國「搶走」。至於半導體業有一半的技術來自美國，這好像不存在憂慮者的想像裡。

不過更上游的設計端不在我這次的解釋範圍，我會分享產業鏈觀點中為什麼會認為不可能的理由。

從積體電路（IC）看起，矽晶圓的磊晶、切割，是一個製程，所謂半導體的奈米製程，其中包含：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，才能確保高水準的生產品質。

台積電因為公司規模大，積體電路生產很像一條龍模式，因此讓許多人誤會，以為台積電的半導體技術是「一個」。但其實不是，上述的每一個製程，負責的工程師窮數年之功，才能窺得一二。想要精通全製程的作業技術，基本上不可能。

台積電公開的供應商就有幾十家，每一家都有自己的技術，甚至有壟斷的能力。就算都叫同一家的設備、原料，三星生產的品質跟台積電就是有差，因為生產技術不能光靠買機器、放入原料、按下按鈕就能複製。還有很多調校的功夫要做，還要累積出最佳生產條件的經驗。

同一種設備，在不同供應商手上生產，2者的差異可能是1%，看似很小，但若每一種設備都差1%，在原物料方面也有差異1%，初步估算共10個製程，兩者的差距就是100%：90%。

三星晶片的良率為什麼追不上台積電？就是在很多地方差0.5%、1%，就差一點點而已；更別提中芯的製程有些還差到5%～10%，最終導致良率差異，使成本更出現難以跨越的障礙。這需要用複利計算去思考，不是只看單一製程的差異而已。這也是為什麼挖角台灣幾百人過去，也無法複製台積電的理由，因為在半導體製程中，單一位工程師可能就只懂他眼前這道，不瞭解其他的製程。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。

美國光有晶片沒有用，至少封裝、載版技術都要搬走

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，因為這只是半導體的部分，光有晶片沒有用。以高階產品而言，並非你擁有晶片就什麼都能運作了，若是其他製程、載體不匹配，照樣達不到功能要求。

關於其他製程的部分，我概略說明，主要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。全球前二的載板廠是哪一家？欣興電子。

至於封裝廠呢？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。

編按：欣興電子、日月光、京元電等描述，皆以2022年12月查詢的資料為準。

以上流程跑完後，才是我們看到要安裝到電路板上面的一塊塊晶片。裡頭涉及「去台化」爭議中的只有一小部分，雖然說很重要，但沒有其他製程配合，仍然無法稱作尖端產品。

再來進入傳產領域，印刷電路板（PCB），依照大致流程簡介如下。

基板材料找台玻的玻璃纖維；樹脂大廠有南亞。將相關材料結合，經過幾道流程製作出銅箔基板，靠台光電。進行後續加工的知名廠商有楠梓電，過程如鑽孔、鍍銅、防焊處理、表面處理，鍍金、噴錫等製程，負責的廠商比較多，如嘉聯益、競國⋯⋯。

上述的各種製程，從積體電路到電路板，有的廠商只負責一段、有的廠商則是一條龍生產，所以才會讓人覺得為什麼廠商跨行了。這些廠商過去西進中國，都是從舊製程開始，沒有把最專業的部分搬過去。就算被歸類到製造業傳產，這些廠商依舊屬於電子業的一部份。

台灣電路板的生產、整合能力在全球可說是最好的，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，台廠主管知道買哪些設備、原料，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，是因為累積了數十年的經驗，加上日本逐漸放棄的緣故。所謂的替代、超越，實質內涵並沒有那麼單純。

生產過程還沒結束！這只是做好一塊電路板，還要拿去跟包含積體電路在內的各種電子零件，進行上件（SMT），流程要上錫膏、打件然後回焊，這過程常是由一家公司完成。

編按：上件是在電路板上貼上所需元件；上錫膏是為了幫助焊接；打件是將元件定位在電路板上準備焊接。

電路板到上件看似是傳產領域，但這部分才是台灣最強大的核心部分，也就是代工。未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，某些製程做得到、有些就是不行，這些都是大大小小代工廠，要經過好幾年，才會成為存放在經理、廠長腦袋的資訊。

也就是説，當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，都還沒講到打線這些要求更多的製程，更別說半導體磊晶，光是銅箔基板的鍍銅過程、表面的金如何處理，都可能影響到上件回焊的條件。

把這些過程放到到「去台化」論述中，你就會覺得完全說不通。

有接觸過半導體生產的人，能體會台積電對品質的龜毛，以及對穩定製程的堅持。並非產品規格對了、價錢更低就換廠商，這往往會為了重新調校付出更大的代價。

半導體產業1個產品良率差3%，成本差上億

再回到複利的概念，上述每個製程，只要每一個良率都差個0.5%~1%，整體會差多少？不客氣的講，一個產品出貨前經過的工廠不只10家，每家流程中的設備與原料也不只10個，假設只算30個差異好了。

每個都只差1%，最終結果可能是100：74，在工業生產的角度看來，完全是輾壓，生意不用做了。差0.1%呢？100:97，看起來是沒差多少，但在半導體產業，基數是以幾百億的成本計算，高出3%就足以形成絕對優勢。

為什麼台灣有工程師會覺得良率差一點沒什麼？因為經驗上他只負責某個製程，2種設備跟做法只差1%，的確是沒多大差異。即使放大到一間代工廠，也只有3～5道流程，整體算下來也是不到0.5%的誤差，所以才會套用相同邏輯，認為半導體產業也是這樣。

其實並非如此。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，最起碼連載板跟封裝段都要看。光是這樣，美國就需要付出比現在多10倍以上的代價，還不見得能在10年內可以做到。若要連整個電子業根基拔起，前述的價碼多乘10倍都不夠。

要如何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一定會發生，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。

＊本文獲「王立第二戰研所」授權轉載，原文連結。

責任編輯：陳瑋鴻
核稿編輯：倪旻勤