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无锡奥曼特——从五大领域分析中国的半导体产业现状
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.08.30
信息摘要:
       半导体属于高度资本密集和高度技术密集型产业,是世界大国的必争之地。中国作为全球半导体最大的消费市场,无论是从地域配套优势还是国…

无锡奥曼特为您介绍从从五大领域分析中国的半导体产业现状。

半导体属于高度资本密集和高度技术密集型产业,是世界大国的必争之地。中国作为全球半导体最大的消费市场,无论是从地域配套优势还是国家意志层面,中国半导体产业的崛起势在必行,半导体整个产业链都有望持续受益。

一、全球半导体产业重回上行周期

从产业链上来看,半导体上游主要包括设备和材料两个部分,中游IC生产包括设计-制造-封装-测试几个环节,下游应用主要集中在计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等领域。

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目前全球IC产业有两种商业模式:①IDMIntegrated Device Manufacturer,集成器件制造)模式是指从设计、制造、封装测试到销售自有IC产品,均由一家公司完成的商业模式。②垂直分工模式是指IC的设计、制造和封装测试分别由专业的IC设计商(Fabless)、IC制造商(Foundry)、IC封装测试商(Package&Testing)承担的商业模式。

半导体产业属于周期性行业,其发展与GDP相关性较高,整体呈正相关态势。近几年随着人工智能、大数据、物联网、AR/VR、可穿戴设备等领域新一代信息技术的发展,半导体行业又重新进入了新一轮的景气周期。

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近年来中国半导体市场需求旺盛,IC市场规模增速显著高于全球增幅。根据WSTS统计,2016年中国半导体消费额1075亿美元,占全球总量的32%,已经超过美国、欧洲和日本,成为全球最大的市场。同时,根据中国半导体行业协会(CSIA)统计,近几年中国集成电路销售保持两位数增速,其中2016年中国集成电路销售同比增速达20.1%

但整体上看,国内IC市场自给率仍处于较低水平,产品主要来自国外的进口。

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二、IC材料:国内厂商步入发展快车道

IC材料主要分为IC制造材料和IC封装材料。其中IC制造材料主要包括硅晶圆及基材、光掩膜版、光刻胶、电子气体、CMP材料、靶材等;IC封装材料包括层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球等。

晶圆是IC加工的衬底,而从晶圆材料的发展历程来看,大致可划分为三代:第一代以锗、硅为代表;第二代主要是砷化镓、磷化铟;第三代为氮化镓、碳化硅等。目前大部分晶圆仍以硅为主要原料。

根据SEMI报告显示,2016年中国大陆IC制造材料市场规模为65.3亿美元,已经成为全世界第四大IC制造材料市场,仅次于台湾地区、韩国和日本。

三、IC设备:国产化趋势开始显现

IC设备是IC生产的上游支撑设备,在IC设计、制造、封装测试等环节基本上都需要用到IC设备。按照功能用途的不同,通常IC设备分为IC制造设备、IC封装设备、IC测试设备三大类。其中IC制造设备种类最多、占比最大,比如光刻机、刻蚀设备、薄膜沉积等核心晶圆加工设备;IC封装设备主要有键合机、塑封机等;IC测试设备主要包括分选机、测试机、探针台等,适用于IC设计、制造、封装的末段测试。

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国内下游IC生产环节的快速发展,带动国内IC设备市场需求的旺盛。根据SEMI的调查,2016年中国半导体设备市场规模64.6亿美元,同比增长31.8%,全球增速最快,成为仅次于台湾和韩国的第三大半导体设备市场。根据SEMI预估,中国本土企业对IC设备的需求,将在2018-2020年间快速提升,预计对IC设备的投资金额分别为108亿美元、110亿美元、172亿美元。

在市场需求持续提升下,国内IC设备生产商持续加大研发力度,近两年我国在许多关键装备领域取得了突破。

四、IC设计、制造、封装测试

1IC设计:国内厂商崭露头角

IC设计,Integrated Circuit Design,是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程。IC设计流程分为规格定制、硬体语言描述、仿真模拟验证、逻辑合成、电路模拟验证、电路布局与环绕、电路检测、光罩制作等几个步骤。

2IC制造:政策支持力度最大,国内厂商奋起直追

IC制造是在晶圆上完成集成电路刻蚀的过程。IC制造流程包括表层研磨、清洗、镀膜、多次光刻、离子注入、蚀刻、热处理、去疵、抛光、清洗、 检验、包装等工序。

IC制造属于资金、技术密集型产业,是国家政策和基金关注的重点。其中投资于IC制造领域的资金中,12英寸晶圆厂占比最大。主要因为当前全球12英寸晶圆需求量最大,而国内企业产能占比很低。根据中国电子网统计,目前全球12英寸半导体硅晶圆单月需求量约510万片,大陆既有12英寸厂合计月产能仅约46万片。

庞大的资金注入,带动了国内12英寸晶圆生产线的快速增长。根据国际半导体协会(SEMI)的估计,2017年至2020年间,全球将有62座新建晶圆厂投产,而其中将有26座晶圆厂坐落于中国大陆地区,占到全球总数的42%。而在新建的26座晶圆厂中,大部分为12英寸晶圆厂。目前建置中的12英寸晶圆厂产能约63万片,未来大陆12英寸厂单月产能将高达109万片。

3IC封装测试:国内厂商具备一定的竞争实力

IC封装测试属于劳动密集型产业,产业整体进入壁垒不高。从区域分布看,主要集中于亚太地区。根据IC Insights统计,日月光、Amkor、长电科技、矽品为全球前四大封测厂商。

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凭借着较低劳动成本的优势,中国在劳动密集型的IC封测产业已具备一定的竞争实力,同时也是我国IC产业链中最具国际竞争力的环节。当前国内封测产业呈现外商独资、中外合资和内资三足鼎立的局面,内资封装产业已形成一定的竞争力。根据IC Insights数据统计,长电科技、华天科技、通富微电等内资企业已进入全球封测企业前20名。随着国内企业不断地海外收购或重组兼并,未来国内厂商有望进一步提升自身的市场份额。

五、政策助力,半导体国产化进程加速

近年来,随着我国半导体市场供需缺口的日益增大,国家也相继出台一系列政策,大力支持我国IC产业的发展。从投资去向看,国家集成电路产业投资基金目前更专注IC制造环节;从投资策略看,基金重点投资每个产业链环节中的骨干企业;从区域分布看,在北京、上海、武汉、福建、江苏、深圳的投资额占全部已投资额的90%。

大基金的设立极大的提振了行业和社会的对IC产业的投资信心,目前,各地政府也纷纷设立基金,支持集成电路产业。截至2017年上半年,地方政府设立的集成电路投资基金规模已超过3000亿元。

在政策和基金的推动下,半导体产业已初具成效:在IC材料领域,国内已经突破12英寸硅晶圆技术,预计今年年底量产。具有先进水平的高端靶材、高纯化学试剂、光刻胶等材料已投放市场;在IC设备领域,国内高端光刻机、刻蚀机等设备实现零的突破,正逐步追赶国际先进水平;在IC设计领域,以海思、展讯为代表的国内厂商开始崭露头角,市场份额逐步提升;在IC制造领域,国内已突破28nm制程,12英寸晶圆厂也在快速增长中;在IC封装测试领域,国内厂商已经具备一定的竞争实力。

原文标题:从五大领域分析正在崛起的中国半导体产业

文章出处:【微信号:icbank,微信公众号:半导体行业观察】

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