《半導體的故事》:從1986年到1992年,日本半導體工業的產值為何能超越美國,成為世界第一?

《半導體的故事》:從1986年到1992年,日本半導體工業的產值為何能超越美國,成為世界第一?
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本書從歷史的角度,詳述半導體如何成為二十世紀改變世界面貌的重要新科技。從半導體是如何發現的,再介紹量子力學和固態物理發展的經過,然後論及電晶體和積體電路發展的情況,最後介紹世界各國的半導體工業,以及半導體業未來的前景。

文:李雅明

日本半導體業

二次大戰以後,一九五○年代起,日本的經濟成長驚人,在五○年代每年的實質成長率為百分之九,六○年代超過百分之十,六○年代末期為百分之十三至十四,到了一九七三年,石油危機之後,才開始減緩,但是日本的經濟成長率,仍然高於一般的歐美國家。日本半導體工業的成長在六○和七○年代與日本經濟的成長同步。從一九八六年到一九九二年,日本半導體工業的產值超越了美國,佔世界第一位。但是,到了一九九二年,日本的泡沫經濟破滅,日本的半導體工業也受到影響,美國在一九九三年又重新奪回世界第一的寶座。

日本半導體公司的情形與美國有些不同,日本半導體公司的數目比較少,在一九九九年日本的半導體公司開始大幅度重組之前,最重要的有:日本電氣(NEC)、東芝(Toshiba)、日立(Hitachi)、富士通(Fujitsu),三菱(Mitsubishi)、松下(Matsushita)、東京三洋(Tokyo Sanyo)、夏普(Sharp),索尼(Sony)和沖電氣(Oki)。這些公司都是垂直結合的,每個公司都有許多產品,而且原來生產真空管的公司也並沒有被新的只生產半導體的公司所超越,這與美國半導體業發展的情形不太相同。

早期,日本電子業之所以能夠成功成長,有一個很重要的因素就是日本銀行的貸款方式跟歐美不同。對於像半導體業這樣,產品有著快速周期的產業,這個分別特別重要。日本半導體公司大多數的資本需求都是來自銀行的貸款。對於日本公司來說,只要他們所賺的利潤可以支付債務的利息,他們就可以維持相當高的債務與資產比例,而不是只能用賺來的利潤來支持成長,對於日本半導體公司來說,限制成長的因素因而比較少。

日本的商業銀行幾乎把他們所有的存款都貸了出去,而這些商業銀行則依賴中央政府的日本銀行,由日本銀行來控制銀根。在這種情形下,這表示日本銀行和日本銀行背後的日本政府,控制了各個公司的命運。這種政策使得獲得政府優遇的半導體公司可以在一段時期內,即使有虧損仍然可以繼續營運,而在類似的情況下,歐洲或美國的公司就會處境艱難了。美國的半導體公司在過去三、四十年中起伏很大,而日本主要的半導體公司則自從進入這個產業以來,至少在一九九一年日本泡沫經濟破滅之前,財務一直都很穩定。

除了上面所說的貸款方式的分別以外,日本的大公司多是垂直結合的,生產許多產品,他們其他的產品並不像半導體一樣,產品的週期性起伏這麼大,因此營運會比較穩定。日本的半導體業與歐洲也不相同,美國在歐洲的投資滲入很深,在日本卻很少。美國公司滲入日本市場的主要障礙就是日本銀行界與工業界的關係,日本的銀行在半導體產業所扮演角色比美國銀行大得多,大到甚至可以施壓撤換經理人員。想要進入日本市場的美國公司不可能同意日本銀行擁有這麼大的影響力。

美國與日本半導體業另外一個很顯著不同的地方是,美國公司的員工流動率很高,換公司常常可以升遷職務,而日本的員工一旦雇用,往往是終身的,其薪水依照年齡、教育程度和年資來計算,而不是依照其職位和工作效率的高低。美國公司喜歡員工在公司之外的訓練,而日本公司則喜歡員工在公司之內的訓練。此外,日本半導體工業的成功跟日本有大量受過高度教育的勞工人力有關。

一九七七年,以人均計算,日本的電機電子工程師的密度比美國多三倍,比英國多出四倍多,比法國多六倍,比西德也要多出百分之七十。最後,進入到元件高度集成的階段,半導體業的長程計畫變得很重要,過去認為美國半導體業人員的高流動率是一項優點,可是在這種新情勢下,可能要變成一項缺點。日本半導體業可以做長期計畫,在八○和九○年代,由通產省(MITI)領導做了很多這樣的計畫。

日本半導體業與美國相同的地方是:日本半導體業在地理上也有相當集中的這個優點。半導體業的中心是在東京地區和大阪-神戶地區。位於東京附近的公司,包括:富士通、日立、三菱、東芝以及一些其他的小公司。在阪神地區則有松下和東芝的工廠。由於日本半導體公司的結構性質,半導體知識的擴散不能靠人才流通,不過,日本半導體業所有重要的工業支援在地理上都很接近,研發部門和生產部門之間也都可以有足夠的接觸。

八○年代以後因為九州的勞工成本比較低,有些半導體公司到九州設廠。對於勞工成本的問題,日本半導體公司一般選擇加強自動化,而不願意到東南亞設廠。一九七三年,美國公司已經有一百二十八處海外裝配廠,日本公司只有四個。日本加強自動化的一個優點,就是它的產品品質往往可以比美國公司的為佳。

到了七○年代末,日本公司開始在歐美設立製造工廠。一九八二年,富士通、日立和日本電氣分別在愛爾蘭、西德和蘇格蘭設廠。一九八四年五月,東芝在西德設廠製造積體電路。後來,日本電氣在美國加州羅思維(Roseville),富士通在美國加州聖地牙哥(San Diego),日立在美國德州爾允(Irving),東芝在加州勝尼維(Sunnyvale)分別設廠。由於這些活動,日本在美國市場佔有率由一九七九年的百分之二,增加到一九八五的百分之十七,而美國八○年代在日本的市場佔有率是百分之十一。美國的主要半導體公司中,一九八六年只有德州儀器公司、快捷公司和摩托羅拉公司在日本有生產工廠。


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