Semiconductor

Wat is een halfgeleider?

Een halfgeleider is een materiaal dat gewoonlijk bestaat uit silicium, dat elektriciteit beter geleidt dan een isolator, zoals glas, maar minder dan een zuivere geleider, zoals koper of aluminium. Het geleidingsvermogen en andere eigenschappen kunnen worden gewijzigd door de toevoeging van onzuiverheden, doping genaamd, om te voldoen aan de specifieke behoeften van het elektronische onderdeel waarin het zich bevindt. Halfgeleiders, ook halfgeleiders of chips genoemd, zijn te vinden in duizenden producten zoals computers, smartphones, toestellen, gaminghardware en medische apparatuur.

Halfgeleiders begrijpen

Halfgeleiders kunnen een reeks nuttige eigenschappen vertonen, zoals variabele weerstand, stroom die gemakkelijker in de ene dan in de andere richting doorlaat, en reageren op licht en warmte. Hun eigenlijke functie omvat het versterken van signalen, het schakelen en het omzetten van energie. Daarom worden ze op grote schaal gebruikt in bijna alle industrieën en worden de bedrijven die ze fabriceren en testen beschouwd als uitstekende indicatoren voor de gezondheid van de algemene economie.

Soorten halfgeleiders

In het algemeen kunnen halfgeleiders in vier hoofdcategorieën worden ingedeeld:

• Geheugen: Geheugenchips dienen als tijdelijke opslagplaatsen van gegevens en geven informatie door van en naar de hersenen van computerapparaten. De consolidatie van de geheugenmarkt gaat door, waardoor de geheugenprijzen zo laag zijn dat slechts enkele reuzen zoals Toshiba, Samsung en NEC het zich kunnen veroorloven om mee te blijven doen.
• Microprocessoren: Dit zijn centrale verwerkingseenheden die de basislogica bevatten om taken uit te voeren. Intel’s dominantie van het microprocessor segment heeft bijna elke andere concurrent, met uitzondering van Advanced Micro Devices, uit de mainstream markt en in kleinere niches of andere segmenten helemaal.
• Commodity Integrated Circuit: Soms ook wel “standaard chips” genoemd, deze worden in grote partijen geproduceerd voor routine verwerkingsdoeleinden. Dit segment, dat wordt gedomineerd door zeer grote Aziatische chipfabrikanten, biedt flinterdunne winstmarges waar alleen de grootste halfgeleiderbedrijven om kunnen concurreren.
• Complex SOC: “System on a Chip” draait in wezen om het maken van een chip met geïntegreerde schakelingen met daarop de mogelijkheden van een volledig systeem. De markt draait om de groeiende vraag naar consumentenproducten die nieuwe functies combineren met lagere prijzen. Met de deuren naar de geheugen-, microprocessor- en commodity-markten voor geïntegreerde schakelingen stevig gesloten, is het SOC-segment waarschijnlijk het enige dat overblijft met voldoende mogelijkheden om een breed scala aan bedrijven aan te trekken.

De halfgeleiderindustrie

Succes in de halfgeleiderindustrie hangt af van het maken van kleinere, snellere en goedkopere producten. Het voordeel van klein zijn is dat er meer vermogen op dezelfde chip kan worden geplaatst. Hoe meer transistors op een chip, hoe sneller hij zijn werk kan doen. Dit leidt tot felle concurrentie in de industrie, en nieuwe technologieën verlagen de productiekosten per chip, zodat de prijs van een nieuwe chip binnen enkele maanden met 50% kan dalen.

Dit gaf aanleiding tot de waarnemingen die de Wet van Moore worden genoemd, die stelt dat het aantal transistors in een dichte geïntegreerde schakeling ongeveer elke twee jaar verdubbelt. De waarneming is genoemd naar Gordon Moore, de medeoprichter van Fairchild Semiconductor en Intel, die in 1965 een document schreef waarin hij dit beschreef. Tegenwoordig wordt de verdubbelingstijd vaak 18 maanden genoemd – een cijfer dat wordt aangehaald door Intel-directeur David House.

Dientengevolge is er een constante druk op chipfabrikanten om met iets beters en nog goedkopers te komen dan wat slechts enkele maanden daarvoor de state-of-the-art definieerde. Daarom moeten halfgeleiderbedrijven grote budgetten voor onderzoek en ontwikkeling aanhouden. De marktonderzoeksvereniging voor halfgeleiders IC Insights meldde dat de grootste 10 halfgeleiderbedrijven in 2017 gemiddeld 13,0% van de omzet besteedden aan R&D, variërend van 5,2% tot 24,0% voor individuele bedrijven.

Traditioneel controleerden halfgeleiderbedrijven het hele productieproces, van ontwerp tot productie. Veel chipfabrikanten delegeren nu echter steeds meer productie aan anderen in de sector. Gieterijen, die zich uitsluitend bezighouden met de productie, zijn onlangs op de voorgrond getreden en bieden aantrekkelijke uitbestedingsmogelijkheden. Naast de gieterijen beginnen de gelederen van steeds meer gespecialiseerde ontwerpers en chiptesters uit te dijen. Chipbedrijven worden slanker en efficiënter. De productie van chips lijkt nu op de keuken van een gastronomisch restaurant, waar koks in de rij staan om precies de juiste kruiden aan de mix toe te voegen.

In de jaren tachtig leefden chipfabrikanten met een rendement (aantal operationele apparaten van alle geproduceerde) van 10-30%. Om tegenwoordig concurrerend te zijn, moeten chipfabrikanten rendementen van 80-90% halen. Dit vereist zeer dure productieprocessen. Als gevolg daarvan houden veel halfgeleiderbedrijven zich bezig met ontwerp en marketing, maar kiezen ze ervoor de fabricage geheel of gedeeltelijk uit te besteden. Deze bedrijven, die bekend staan als fabless chipmakers, hebben een hoog groeipotentieel omdat ze niet gebukt gaan onder de overhead die gepaard gaat met fabricage, of “fabricage.”

Beleggen in de halfgeleiderindustrie

Naast beleggen in individuele bedrijven, zijn er verschillende manieren om de beleggingsprestaties van de sector als geheel te volgen. Deze omvatten de benchmark PHLX Semiconductor Index, bekend als de SOX, evenals zijn afgeleide vormen in exchange-traded funds. Er zijn ook indexen die de sector opsplitsen in chipfabrikanten en chipmachinefabrikanten. De laatste ontwikkelt en verkoopt machines en andere producten die worden gebruikt om halfgeleiders te ontwerpen en te testen.

Bovendien zijn bepaalde overzeese markten, zoals Taiwan, Zuid-Korea en in mindere mate Japan, sterk afhankelijk van halfgeleiders en daarom geven hun indexen ook aanwijzingen over de gezondheid van de wereldwijde industrie.

Speciale overwegingen voor beleggen in halfgeleiders

Als beleggers in halfgeleiders één ding kunnen onthouden, moet het zijn dat de halfgeleiderindustrie zeer cyclisch is. Halfgeleiderfabrikanten zien vaak “boom and bust” cycli gebaseerd op de onderliggende vraag naar chip-gebaseerde producten. In goede tijden kunnen de winstmarges voor chipmakers zeer hoog oplopen; wanneer de vraag echter inzakt, kunnen de chipprijzen dramatisch dalen en een groot effect hebben op de toeleveringsketens van veel industrieën.

De vraag volgt meestal de vraag van de eindmarkt naar pc’s, mobiele telefoons en andere elektronische apparatuur. Als de tijden goed zijn, kunnen bedrijven als Intel en Toshiba niet snel genoeg microchips produceren om aan de vraag te voldoen. In moeilijke tijden kunnen ze ronduit meedogenloos zijn. De trage verkoop van PC’s bijvoorbeeld kan de industrie – en haar aandelenkoersen – in een neerwaartse spiraal doen belanden.

Tegzelfdertijd heeft het geen zin om over de “chipcyclus” te spreken alsof het om een eenmalige gebeurtenis gaat. Hoewel halfgeleiders in de kern nog steeds een commodity-bedrijf is, zijn de eindmarkten zo talrijk – pc’s, communicatie-infrastructuur, auto’s, consumentenproducten, enzovoort – dat het onwaarschijnlijk is dat overcapaciteit op één gebied het hele huis zal doen instorten.

De risico’s van cycliciteit

Verrassend genoeg kan de cycliciteit van de sector beleggers een zekere geruststelling bieden. In sommige andere technologiesectoren, zoals telecommunicatieapparatuur, kan men nooit helemaal zeker zijn of de welvaart cyclisch of seculier is. Daarentegen kunnen beleggers er vrijwel zeker van zijn dat de markt op een gegeven moment in de niet zo verre toekomst zal omslaan.
Hoewel het cyclische karakter enige troost biedt, schept het ook een risico voor beleggers. Chipfabrikanten moeten routinematig deelnemen aan gokspelen met hoge inzet. Het grote risico komt voort uit het feit dat het vele maanden of zelfs jaren kan duren voordat bedrijven na een groot ontwikkelingsproject te weten komen of ze de jackpot hebben gewonnen of alles hebben verkwanseld. Een van de oorzaken van de vertraging is de verweven maar gefragmenteerde structuur van de sector: Verschillende sectoren pieken en dalen op verschillende tijdstippen. Zo komt het dieptepunt voor gieterijen vaak veel eerder dan voor chipontwerpers. Een andere reden is de lange doorlooptijd van de industrie: Het duurt jaren om een chip te ontwikkelen of een gieterij te bouwen, en nog langer voordat de producten geld opleveren.

Semiconductorbedrijven worden geconfronteerd met het klassieke raadsel van de vraag of het de technologie is die de markt drijft of de markt die de technologie drijft. Investeerders moeten erkennen dat beide geldig zijn voor de halfgeleiderindustrie.