De semiconductor industrie wordt bepaald door snelle technologische veranderingen en de noodzaak om hoge niveaus van investering in onderzoek en ontwikkeling voor nieuwe materialen te handhaven, innovatieve productieprocessen voor steeds complexere chipontwerpen en geavanceerde IC-verpakkingstechnologieën.
Sinds de jaren tachtig is de langetermijntrend echter in de richting van een vertraging van de jaarlijkse groei van onderzoeks- en ontwikkelingsuitgaven volgens de gegevens in de nieuwe editie 2019 van het McClean-rapport van IC Insights – Een volledige analyse en prognose van de Integrated Circuit Industry (uitgebracht in januari 2019). Consolidatie in de halfgeleiderindustrie was een grote factor die bijdroeg aan lagere groeipercentages voor R&D uitgaven tot nu toe dit decennium. In de meest recente periode van vijf jaar van 2013-2018 stegen de uitgaven voor R&D van halfgeleiders door CAGR met 3,6% per jaar, in essentie ongewijzigd ten opzichte van de 3,3% die werd ervaren in 2008-2013 (figuur 1).
IC Insights verwacht nieuwe uitdagingen, zoals driedimensionale (3D) chipstapeltechnologieën, toenemende complexiteit in eindgebruiktoepassingen en andere belangrijke productiebelemmeringen om halfgeleider R&Duitgaven te verhogen naar een iets hogere groei van 5,5% per jaar in 2018 -2023 prognoseperiode.
R & D-bestedingsstrategieën die hier worden besproken, hebben betrekking op uitgaven van fabrikanten van geïntegreerde apparaten (IDM’s), fabless chipleveranciers en pure-play wafer Producenten en omvatten geen andere bedrijven en organisaties die betrokken zijn bij halfgeleidergerelateerde technologieën, zoals productie-apparatuur en leveranciers van materialen, verpakking en test service providers, universiteiten, door de overheid gefinancierde laboratoria en industriële coöperaties, zoals IMEC in België, het CAE-Leti Institute in Frankrijk, het Industrial Technology Research Institute (ITRI) in Taiwan, en het in de VS gevestigde Sematech-consortium, dat opgegaan in het Polytechnic Institute van de State University of New York (SUNY) in 2015.
Met de waarde van meer dan 90 fusie- en overnameakkoorden met een waarde van $ 250 miljard sinds 2015, is er een enorme consolidatie aan de gang onder leveranciers van halfgeleiders – waaronder veel grote IC-bedrijven – die de kosten met honderden miljoenen dollars hebben verlaagd en ‘synergieën’ hebben gebruikt dit betekent het elimineren van overlappende uitgaven (bijv. banen, faciliteiten en R&D activiteiten) in een poging om hogere niveaus van productiviteit en grotere winsten te bereiken. Na een stijging van slechts 1% in 2015 en 2016 stegen de totale R & D-uitgaven voor halfgeleiders in 2017 met 6% en namen ze in 2018 met 7% toe tot een recordhoogte van $ 64,6 miljard.
Gedurende de laatste 40 jaar (1978-2018) zijn de R&D uitgaven gestegen met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 14,5%, iets hoger dan de totale halfgeleideropbrengst CAGR van 12,0%. Sinds het jaar 2000 hebben de R & D uitgaven voor halfgeleiders als percentage van de wereldwijde omzet het 40-jarige historische gemiddelde van 14,5% overschreden in alle, behalve vier jaar (2000, 2010, 2017 en 2018). In deze vier jaar hadden lagere R & D-naar-verkoopratio’s meer te maken met de kracht van de omzetgroei dan met de zwakte in onderzoeks- en ontwikkelingsuitgaven.
