近日，美国半导体行业协会（SIA）发布了一份题为《理解美国半导体供应链中的依赖关系》的最新供应链报告，首次系统性地揭示了一个被长期忽视的事实：美国芯片制造业看似稳固的供应链，在穿透企业总部注册地的表象后，暴露出令人不安的脆弱性。美国芯片产业对上游关键材料的依赖远比想象中脆弱，超过四分之三的Tier 1供应品类暗藏高风险子层级依赖。
从95%到68%：总部所在地掩盖的真相
SIA报告的核心发现之一，颠覆了业界对美国芯片供应链安全状况的传统认知。
从企业总部所在地来看，美国半导体生态系统每年消耗的约270亿美元设备和材料中，95%来自总部位于美国、欧洲或日本的供应商。这一数据长期被视为美国半导体供应链安全的佐证。
然而，SIA与麦肯锡合作进行的深入分析显示，若按实际生产或组装地点计算，这一比例骤降至68%。依赖中国大陆、以色列、东南亚、韩国和中国台湾地区生产的比例，则从5%激增至32%。
报告还举例指出，美国本土的半导体设备供应商在新加坡和英国组装物理气相沉积和蚀刻工具；美国材料供应商在日本、中国台湾和韩国的化工厂生产光刻胶和超高纯度气体。这些“隐形”的海外生产依赖，在传统的总部所在地统计中完全被掩盖。
脆弱性指数：近半Tier 1品类存在中高风险
SIA开发了一套系统性的“脆弱性指数”，从地理集中度、高风险国家暴露、供应商集中度、所有权结构和子层级依赖五个维度评估供应链风险。
同时，SIA还基于半导体制造流程的不同阶段划分了不同供应层级（Tier 1 / Tier n）。
Wafer MFG（晶圆制造）：从空白晶圆（Blank Wafer）开始；
FRONT END（前道）：包括光刻、刻蚀、沉积、掺杂、CMP、量测与缺陷检测，最终产出“加工后的晶圆”（Processed wafer）；
BACK END（后道）：包括RDL、金属化与凸块、背磨、切割、重构、芯片堆叠、上基板、塑封与成型。
Tier 1（一级供应商）：直接为上述工序提供设备与材料，如光刻扫描仪、光刻胶、CVD设备、溅射靶材、临时键合胶带、玻璃载板、塑封料等。
Tier n（n级供应商）：位于更上游，提供原材料与工程材料，如稀土元素、介电树脂、PMDA/ODA、光学子系统、气体面板、陶瓷载板等。
报告显示，约200个供应类别，对应Tier 1层级，涵盖设备与材料的具体品类数量；约100个供应类别，对应Tier n层级，聚焦更上游的关键原材料与工程材料。
对Tier 1供应品类的分析显示，按“总部所在地”计算和按“实际生产地”计算，美国半导体供应链的风险图景截然不同。
按总部算，看起来很安全： 美国半导体生态系统每年约270亿美元的设备与材料消费中，95%来自总部位于美国、欧洲或日本的公司，仅约5%来自韩国、中国台湾地区、中国大陆、东南亚和以色列。
但按生产地算，风险显著上升： 由于这些Tier 1供应商的生产链往往不在其总部所在国，实际依赖结构发生明显偏移——来自美国、欧洲、日本的比例从95%降至68%，而来自中国大陆、以色列、东南亚、韩国、中国台湾地区的比例从5%升至32%。
报告中举了几个典型例子：美国本土的半导体设备供应商，其物理气相沉积（PVD）设备在新加坡组装，刻蚀设备在英国组装；美国材料供应商的光刻胶和超高纯度气体，实际在日本、中国台湾地区、韩国的化工厂生产；氢气、氩气等大宗气体虽由欧洲企业供应，但通常通过空气分离装置在美国晶圆厂附近就地生产。
SIA将脆弱性指数应用于美国半导体行业的Tier 1供应链依赖项评估结果显示： 在纳入分析的Tier 1供应品类中，约11%属于“高脆弱性”，38%属于“中等脆弱性”，合计约一半。这些品类面临风险的原因各不相同——有的集中于极少数生产地区，有的依赖极窄的合格供应商，还有的直接暴露于高风险国家和地区的生产基地。
报告举例指出，在被识别为高脆弱性的Tier 1供应输入中，氙（Xe）和氪（Kr）是用于光刻以及特定等离子体和刻蚀工艺的惰性气体，其供应依赖高度集中的工业气体回收与提纯链条，中国大陆占据了全球约40%的供应量。此外，中国还占据了全球约35%的钨（主要用于薄膜沉积）的供应量。
其他被识别为高脆弱性的Tier 1供应输入还包括用于将芯片键合到封装基板的先进封装设备，其生产地主要来自新加坡、马来西亚和韩国；ABF基板，即用于先进封装的高密度封装基板——在区域上高度集中，日本占据全球供应量的75%。此外，日本还占据了全球光刻掩模基板供应量的约70%，掩模基板是用于DUV和EUV光刻印制集成电路的掩模的基础材料。
中国大陆主导关键矿物加工
半导体制造商和半导体设备制造商通常并不直接从矿产生产商那里采购原材料，而是从专业材料供应商处采购——这些供应商将矿物进一步精炼为高度加工过的化学品或材料，或作为零部件，例如机床所用的电池和电机。
为半导体生产提供“Tier 1”投入品的每一家公司，都依赖于由中间产品和原材料供应商构成的“次级”（sub-tier）网络。这些次级或“Tier-n”供应链同样会遭受中断，进而可能影响“Tier 1”供应的稳定性。
例如，中国已采取措施限制上游关键材料的全球供应（如镓、锗、石墨、钨、稀土），这些材料是半导体产业所依赖的若干Tier 1材料和设备的投入品。这种供应链杠杆可能从关键矿物延伸至其他材料、组件和生产设备，中国正寻求在这些领域加速国产替代。
鉴于半导体供应链的复杂性和多层结构，中断风险随着向上游移动而层层叠加。为识别可能隐藏在美国半导体产业供应链更深处的脆弱性，SIA对近100种精选的上游“Tier-n”基础材料（如稀土元素）、工程材料（如光酸产生剂、树脂）和子组件（如光学元件、陶瓷载板）进行了详细的映射，并对这些上游投入品进行了类似的脆弱性分析，以更好地理解Tier 1供应商的采购模式，并识别对高风险供应链的依赖。
SIA分析指出，虽然在Tier 1层面，仅21个品类被评估为“高脆弱性”。但当纳入子层级依赖后，超过四分之三的Tier 1品类至少依赖一个高脆弱性的Tier-n输入，超过半数依赖两个或以上。
这些隐藏的脆弱点主要集中在稀土元素和关键矿物领域。报告列出了钪、钇、铈、钕、镝、铽、镧、铒、铥、镥、铕、钆和钐等稀土元素，以及镓、锗和石墨等关键矿物——其中大部分生产位于中国大陆或俄罗斯。
具体而言，多晶硅（电子级）约95%的供应集中在中国；镓约95%来自中国；钨约85%来自中国；铽、镥、钕/镨等稀土元素同样约95%依赖中国供应。
报告指出，钕、镝、钐和铽用于永磁体，而永磁体对晶圆搬运机器人和溅射工具等半导体制造设备至关重要。钪金属被加入铝合金中，用于支持5G、Wi-Fi及其他无线通信的射频（RF）和体声波（BAW）滤波器，同时也是MEMS（微机电系统）执行器和传感器制造过程中的关键材料。镓和锗分别是用于功率半导体和光子学的硅替代衬底前驱体，而石墨用于晶体生长的炉内高温区。
SIA的这份报告还指出了中国对关键矿物出口管制的影响。
2023年，中国对镓、锗和石墨实施出口限制，次年升级为出口禁令。2025年4月，中国对七种中重稀土元素实施出口管制，10月进一步扩大至更多稀土品类、采矿和提炼设备及相关技术。
贸易数据揭示了这些限制如何波及美国的可信供应链。根据中国海关数据，截至2026年6月，中国对日本出口的受控关键矿物——包括镓、镝、铽和钇——仍为零或可忽略水平。由于日本供应商在美国半导体材料、组件和设备供应中扮演关键角色，这些上游限制可能对美国芯片产业产生进一步的下游供应风险。
美国的应对策略：没有“一刀切”的解决方案
报告明确指出，将所有材料和设备生产迁回美国既不现实也不经济。一套有韧性的供应链战略需要组合拳。
扩大本土生产和战略储备是近期可行的策略之一。ABF基板和光刻胶目前主要依赖日本供应，在美国本土建立产能可增强韧性。溅射靶材因已具备美国制造基础，是另一个适合本土扩产的品类。报告建议政府考虑针对性激励措施，与州政府和行业合作创建特别经济区或科技园区。
战略储备同样关键。半导体制造商已对稀土磁体、氖气、电机和电机组件等保持最多12个月的库存。钨溅射靶材也是储备的合适候选。但并非所有输入都适合储备——钪金属因氧化期短、仅9至15个月保质期而难以储存；含氟气体则因美国和全球环境法规限制，企业无法建立多年供应缓冲。
构建和保护盟友供应链是另一支柱。日本、中国台湾、马来西亚、新加坡、韩国及部分欧洲伙伴是关键工程材料和设备部件的重要生产地。这些国家的生产商依赖来自澳大利亚、加拿大、印度和墨西哥的关键矿物输入。报告建议与越南和印度尼西亚合作，通过公私投资发展当地精炼和加工基础设施。
降低对不可靠稀土和关键矿物来源的依赖被列为紧急事项。报告呼吁在可行的情况下增加国内采矿和精炼能力，同时与澳大利亚、加拿大、日本、墨西哥和韩国等已在进行原材料提取和加工努力的政府协调。长期承购协议等协调政策对维持新产能的需求至关重要。
投资研发是长期解决方案。报告建议政府和合作伙伴政府增加并持续资助材料科学、化学和工程研究，开发下一代半导体材料和回收工艺技术。能源部资助的METALLIC项目——涵盖九个美国国家实验室——可能解锁新的矿物提取和加工方法。碳化硅衬底的新兴晶圆回收技术可将每器件的衬底消耗减少多达10倍。
小结：
SIA报告的核心信息清晰而紧迫：美国半导体供应链的脆弱性远比表面数据所显示的更为严重和复杂。总部所在地统计制造的“安全幻觉”，掩盖了生产环节真实的地理集中风险；Tier 1层面的“低风险”评估，在穿透至子层级后被大量高风险依赖所颠覆。
在中国持续收紧关键矿物出口管制的背景下，美国半导体供应链这些隐藏的脆弱性构成了对美国芯片产业和经济安全的实质性威胁。报告强调，构建可信和有韧性的供应链需要政府、行业和国际伙伴的持续协调——这是一项长期战略，而非短期修补。
SIA指出，“增加支持国内芯片生态系统的全球供应链的韧性，必须成为行业和政策制定者的首要任务。”在半导体产业迈向1.5万亿美元全球销售额的进程中，这一任务的紧迫性只会与日俱增。
编辑：芯智讯-浪客剑
