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最全的集成电路产业梳理,从现实到走向都有了

作者:时间:2018-04-12来源:网络收藏

  电子材料相关知识

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201804/378256.htm

  1)电子材料(也称电子化学品),具有“品类多、壁垒高、专用性”等特点,主要包括半导体(、分立器件、LED、传感器)、显示器件(LCD、OLED)、印刷电路板(PCB)、太阳能电池等电子元器件、零部件与整机生产的各种化工材料。

  2)半导体产品按种类不同,主要分为(Integrated Circuit,简称IC)、光电子、分立器件和传感器四部分。根据WSTS统计,2016年销售占比82%,光电子占比9%,分立器件占比6%,传感器占比3%。由于多年来集成电路销售占半导体销售比重均达80%以上,因此市场上一般将IC代指为半导体。

  3)集成电路按照不同功能用途区分,主要包括四大类:微处理器(约18%)、存储器(约23%)、逻辑芯片(约27%)、模拟芯片(约14%)。

  4)目前全球IC产业有两种商业模式:IDM(Integrated Device Manufacturer,集成器件制造)模式和垂直分工模式。

  IDM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;

  垂直分工是指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;

  目前来看,IDM模式在全球仍占主要地位。2016年全球TOP20厂商营收共计占全球半导体销售额约80%,其中,20强中IDM厂商营收规模占比约为68%,Fabless占比为18%,Foundry占比为14%。

  半导体行业相关资料

  1)半导体产业属于重资产投入,具有技术含量高、设备价值高等特点,因此下游产业的发展衍生出了巨大的设备投资市场。从生产工艺来看,半导体制造过程可以分为IC设计、制造和封装与测试环节。设备主要针对制造及测封环节,设计部分的占比较少。

  2)历史上半导体行业经历了两次产业转移,由美国到日本再到韩国,而2016年底中国晶圆产能占比11%,是全球增长最快的地区。随着半导体制造技术和成本的变化,半导体产业正在经历第三次产能转移,行业需求中心和产能中心逐步向国内转移。

  3)根据市场研究机构IC Insights数据,2016年,全球半导体市场规模约3600亿美元。最新的前20排名中,美国有8家半导体厂入榜,日本、欧洲与中国台湾地区各有3家,韩国有两家挤进榜单,新加坡有一家上榜。中国大陆仍没有一家企业上榜。

  4)半导体产业被认为处于整个电子信息产业链的顶端,近年来半导体产业正在向中国转移,人才与配套设施也积极趋向于中国。随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴应用的兴起,市场驱动要素正在发生转折,而中国拥有全球最大、增速最快的半导体市场。

  5)广发证券研报称,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。

  6)从资本开支角度讲,半导体是一个高技术壁垒和高资金门槛的行业,需要不断的研发投入和资本投入。数据方面看,半导体企业的资本开支从2016年三季度开始走高。2017年全球半导体企业的资本开支超过1000亿美金,像英特尔、三星、台积电这些巨头,每年的资本开支都在100亿美金之上。

  半导体产业链情况

  1)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。

  2)半导体产业链上游称为支撑产业链,主要包括材料和装备。其中,半导体材料主要包括大硅片、电子气体、湿电子化学品、靶材、光刻胶以及CMP材料等,半导体设备则有光刻机、刻蚀机、成膜设备以及测试设备等。无论是材料还是设备,由于生产技术工艺复杂,目前国产率均处于极低的水平。

  3)半导体材料方面:由于目前我国集成电路产业中封装领域已占据一定的市场份额,随着产业链转移的深入,下一个有望崛起的是国内的晶圆制造产业,这意味着制造环节的材料将有更大的替代弹性。在众多半导体材料中,率先实现技术突破打入核心供应商的是溅射靶材,而江丰电子是国内溅射靶材的龙头。在CMP抛光材料领域,行业龙头鼎龙股份也实现了技术突破,成为国内首家磨制平面能做到高精度纳米级的企业。其他处于半导体材料产业链的上市公司还包括:湿化学品相关的江化微、大硅片相关的上海新阳、特种电子气体相关的雅克科技等。

  4)半导体设备方面:晶圆厂建设中设备投资占近八成的资本开支。目前设备投资以光刻机和刻蚀机为主,占比分别达到了25%和20%。其中,光刻是半导体制造环节中最复杂、最昂贵和最关键的环节,代表了半导体技术的发展水平,因此光刻机也是生产线上最为昂贵的设备,如荷兰ASML最高端的EUV单台售价就高达1.3亿美元。由于技术难度巨大,国内光刻机整体水平还处于明显的劣势地位。

  刻蚀方面,以北方华创和中微半导体为代表的国内厂商已正迎头追赶,像北方华创部分28nm制程的设备便已进入中芯国际产线。其他设备还包括了以长川科技为代表的检测设备,以晶盛机电为代表的单晶硅生产设备,以及以至纯科技为代表的高纯工艺设备。

  5)半导体产业链中游为核心产业链,经过多年的发展,国内半导体生态逐渐建成,设计制造封测三业发展日趋均衡。

  设计业:虽然收购受限,但自主发展迅速,群雄并起,海思展讯进入全球前十。

  制造业:晶圆制造产业向大陆转移,大陆12寸晶圆厂产能爆发。代工方面,虽然与国际巨头相比,追赶仍需较长时间,但中芯国际28nm制程已突破,14nm加快研发中。

  存储方面,长江存储、晋华集成、合肥长鑫三大存储项目稳步推进。

  封测业:国内封测三强进入第一梯队,抢先布局先进封装。

  设备:国产半导体设备销售快速稳步增长,多种产品实现从无到有的突破,星星之火等待燎原。

  材料:国内厂商在小尺寸硅片、光刻胶、CMP材料、溅射靶材等领域已初有成效;大尺寸硅片国产化指日可待。

  6)半导体产业链的价值分布大概为“设计>制造>封测>设备>材料”。

  其中,设备和材料作为产业链支撑环节价值链相对靠后,较为依赖“设计、制造及封测”三大环节。而位于价值链之首的设计环节利润率高的原因关键在于高技术壁垒及低资本投入,从而避免了大规模折旧及潜在技术升级给制造环节(晶圆厂)带来的周期性冲击。目前国内芯片设计产业仍处于起步阶段,主要从事这一环节的上市公司包括富瀚微、圣邦股份、兆易创新以及汇顶科技等。

  7)晶圆制造企业为了保持竞争优势,往往需要投入大量资本用于采购先进设备,比如今年三星电子的资本开支或将高达惊人的260亿美元。晶圆制造作为半导体产业链中的重中之重,起着推动中国半导体产业发展的重要作用,能否实现追赶主要取决于中芯国际。

  从技术上看,大陆半导体制造制程仍严重落后于世界先进水平,直至今年8月晶圆代工龙头中芯国际才宣布实现28nm制程的晶圆量产,相比之下国际龙头厂商成熟制程都已达到14nm/16nm的水平,目前中芯国际与台积电等国际龙头的技术差距大约有两到三代,即5年以上的差距。

  8)与设计和制造相比,封装测试相对来说劳动密集型的属性要更高一些,技术含量也较前两者低,因而在国内半导体核心产业链中的发展也相对较快。2015年长电科技完成对星科金鹏的收购之后,销售额排名全球第三,仅次于日月光及Amkor。

  近年来全球半导体厂商陆续将封测产能迁往中国大陆,带动了国内封测企业技术水平的提高,目前长电科技、华天科技和通富微电等企业在全球封测企业中的排名已进入前十。随着未来三年大陆在建晶圆厂的陆续投产,国内的这几家封测龙头有望加速成长,业绩也很可能率先得到释放。

  集成电路相关知识

  1)集成电路是一种微型电子器件或部件,采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

  2)集成电路的芯片制造需要上千个工艺步骤,每个步骤都需要特定设备的加工。根据处理信号的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路、和兼具模拟与数字的混合信号集成电路。

  3)作为高端制造业的“皇冠明珠”,集成电路是衡量一个国家综合实力的重要标志之一,是信息产业的核心。发展集成电路是实现信息安全的基石,涉及CPU、存储芯片、特色半导体、特种计算机及打印机等环节的自主可控。目前国内约有八成的芯片需要进口,芯片已经超过石油成为我国第一大进口商品,发展自主可控的集成电路的十分迫切。

  4)集成电路产业是资金密集、技术密集、人才密集型产业。是一个高风险、高投入的产业。还是一个全球化产业。

  5)随着科技的持续发展,人们的生活小到手机、电脑、家电和医疗,大到汽车、高铁、飞机和航天,均离不开芯片这个 “心脏”。 目前,芯片可分为设计、制造、封测、设备、材料、功率半导体等多个细分行业。

  6)中国集成电路产业对于市场性的认知是在相当长的时间内,随着改革开放的深化才逐步形成的。现在ZF和产业界都已经认识到:集成电路产业不是全市场化或全计划经济的产业,它同时具有国家战略性和市场性的双重特性,是国家战略和市场的统一结合。

  美国总统科学技术咨询委员会2017年1月发布的名为《确保美国半导体的领导地位》的报告中提到,“中国半导体的崛起,对美国已经构成了威胁,建议美国ZF对中国加以限制”。集成电路产业无论在哪个国家都不是自由竞争的产业,都需要ZF的大力支持和持续投入。

  7)据悉,中国每年进口的工业品种,集成电路的规模远超其他品种,2016年总的进口金额为2271亿美元,是第二名汽车及其零部件的三倍,该进口额大约占全球市场的70%,这意味着中国是全球芯片需求量最大的国家,而这其中国产化芯片的自给率还不足8%。

  8)中国半导体行业协会副理事长于燮康介绍,集成电路的产业链长,流程复杂,有二百余个步骤。核心环节包括芯片设计、晶圆制造、封装测试三个方面。而关键设备和材料等提供支撑必不可少。

  经过多年发展,中国集成电路产业结构趋于完善。“以前封测占比达72%,设计和制造不到30%。2016年,中国集成电路产业收入4335.5亿元。其中,封测为1564.3亿元,占比36%。这个比例相对合理,设计的比重超过封测,制造方面不断提升。预计到2020年制造领域将超过封测领域。”

  行业发展总体趋势情况

  1)2015年,工信部正式发布《中国制造2025》,集成电路排名重点产业榜首。在国家一系列政策密集出台的环境下,在国内市场强劲需求的推动下,我国集成电路产业整体保持平稳较快增长,开始迎来发展的加速期。

  2)安信证券研报认为,物联网时代对于芯片的需求仍然增加,但单个客户对于大企业的规模效应减少,低成本高性价比的国产芯片成为企业优良的选择,长期看好国内芯片企业在物联网趋势下的成长机会。

  3)集成电路产业被业界认为是“被忽视的国家战略主题”,根据2017年初的统计数据,中国芯片进口的花费已经连续两年超过原油,芯片国产化也越来越受到重视。

  4)集成电路正在扮演科技多元化应用的智能核心。在中国台湾半导体产业协会理事长、钰创科技董事长卢超群认为,实时视频流、VR/AR、无人机、3D打印、智能汽车、智能家居,在这些应用革命的背后,是功能更加强大、体积更小、功耗更低的集成电路。

  行业发展速度和规模空间

  1)随着我国集成电路企业快速发展以及市场需求增速的不断提升,机构预计,未来几年,我国集成电路产业销售额增速将上升至25%至30%,国内集成电路销售的增长将持续受益于国产化替代趋势的提高。

  2)按照《国家集成电路产业发展推进纲要》提出的目标,到2020年,国内集成电路与国际先进水平的差距将逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,到2030年,产业链主要环节达到国际先进水平,实现跨越式发展。

  3)华泰证券认为,2016年全球集成电路行业除设备业增速为13%外,设计、制造、封测、材料市场规模增长率均小于10%,而中国IC设计、制造、封测、材料和设备市场的增长率分别为24%、25%、13%、10%和31%,均显著高于全球市场的增长率。随着全球集成电路厂商在中国建厂导致全球产能东移,本土集成电路企业将迎来黄金发展十年。

  4)半导体分立器件作为介于电子整机行业以及上游原材料行业之间的中间产品,是半导体产业的基础及核心领域之一。新能源汽车作为分立器件最大的应用领域,单台用量成本已达到2567元,是传统汽车用量的5倍以上。目前,我国是全球最大的新能源汽车市场,到2020年累计产销量目标超过500万辆。随着汽车电子化和智能驾驶的快速发展,未来半导体需求将呈爆发态势。

  5)未来四年, 全球62座新建晶圆厂中将有26座落户中国大陆,完全达产后中国大陆全部产能将达111.4万片/月。中国存储、汽车、IoT及消费电子巨大市场空间推动芯片需求提升,国家战略政策聚焦+产业资本支持驱动中国半导体产业发展,从材料、设备到设计、制造、封装,产业链上所有企业将迎来黄金发展期。

  6)根据《国家集成电路产业发展推进纲要》对行业增速超过20%的要求,预计我国半导体产业规模到2020年将达到 1430亿美元,2015-2020复合增长率超20%,远高于全球平均3%-5%的增速。

  7)近年来中国半导体的消费一直增长,目前全球占比已接近70%。海关总署公布的2016年进口数据显示,集成电路以超万亿元进口额排第一。然而国内半导体发展却还处于很初级的水平:一方面,即便是制程最先进的中芯国际,其生产工艺还处于28nm水平,与台积电、三星及Intel等行业龙头相比仍有5年以上的差距;另一方面,制造芯片的设备材料严重依赖于欧美和日韩进口。这部分巨大的供需缺口将持续推动半导体产业链向国内转移,未来成长空间广阔。

  有关政策支持情况

  2014年国务院发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,随后国家集成电路领导小组和产业投资基金相继成立。共计募资1300多亿。目前,大基金第二次正在募资中,规模有望超过第一期。

  工信部电子信息司副司长彭红兵2017年4月在深圳公开表示:十三五”期间,工信部将从五大方面着力,系统推进集成电路产业大发展。其中重点提到要“更加注重资源整合,加强顶层设计,聚焦骨干企业、关键节点、重大项目,推动产业链协同发展,打造制造业创新中心。

  国务院在《中国制造2025》的报告里面就曾提出要求,到2020年中国芯片自给率要达到40%,2025年要达到50%,这意味着2025中国集成电路产业规模占到全世界35%,也就是超过美国位列世界第一。而工信部则提出了更高的要求,到2025年中国芯片自给率要达到70%,也就是中国集成电路产业规模要占到全球49%, 这意味着2025年中国集成电路产业从产值来说将达到全球之最,不仅能够供给全中国的需要,而且还将抢占相当一部分的世界市场。

  2018年3月5日,第十三届全国人民代表大会第一次会议在北京人民大会堂开幕,国务院总理李克强作政府工作报告,指出“加快制造强国建设。推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车、新材料等产业发展”,其中,集成电路被放在首位,其被重视程度不言而喻。

  2018年3月30日,财政部联合税务总局、发改委、工信部发布《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》(简称《通知》),提出的政策优惠包括:对符合条件的企业免征及一定时间后按照25%的法定税率减半征收所得税;在过去“两免三减半”基础上享受“五免四减半”的进一步优惠等。

  行业有关数据统计

  1)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%。

  2)中国芯片自给率却很低,甚至远低于石油。中国大陆晶圆制造产能仅为全球的10%左右,供需关系明显失衡。据SEMI数据,中国本土公司芯片需求与供应额绝对量正持续扩大,2016年中国公司仅能满足本土芯片需求的17%,2016年能满足27%的需求;到2019年预计只能满足25%左右的需求。

  3)根据工信部和海关总署数据,2017年1-10月,集成电路产品进口金额高达2071.9亿美元,同比上涨14.5%,是同期原油进口额的1.57倍。原油同期进口额为1315.01亿美元。预计2017年全年集成电路进口额在2500亿美元左右。

  4)中国已成为集成电路产业全球最具活力的地区之一,逐渐形成了以北京为中心的京津环渤海地区、以上海为中心的长三角地区以及以深圳为中心的珠三角地区等产业区域,三大产业聚集区销售收入占整个产业规模的90%以上。其中,上海集成电路产业2016年实现两位数增长,销售收入首次突破千亿大关,达1053亿元。

  5)国产晶圆制造产能扩张持续加速,中国半导体设备将在2018年迎来大年。根据SEMI的预计2018年将成为仅次于韩国的全球第二大半导体设备市场,预计为110.4亿美元,同比增速达61.4%。

  6)市场研究公司Gartner近日发布了2017年全球半导体市场初步统计报告。报告显示,2017年全球半导体收入为4197亿美元,同比增长22.2%。供应不足局面推动存储芯片收入增长64%,它在半导体总收入中的占比达到31%。三星去年在全球半导体市场的份额达到14.6%,首次超越英特尔公司成为全球最大芯片制造商。

  7)根据IC Insights统计数据,2017年半导体出货总量达9862亿颗,创历史新高。2018年将续写新高纪录,出货量有望突破1兆大关,达1.07兆颗,增长9%。2018年半导体成长的最大动能,仍来自于智能手机、汽车电子以及物联网相关产品。

  8)据赛迪智库预测,2017年中国集成电路产业规模是5100亿元,中国集成电路产业规模大概能占全球集成电路产业规模7%~10%。而中国每年消费的半导体价值超过1000亿美元,占全球出货总量的近1/3(集成电路市场规模占全部半导体行业约81%),也将意味着中国每年要消耗全球1/3的半导体,每年却只能生产1/10的产能。

  9)根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,同比增长24.8%。其中,集成电路制造业增速最快,2017年同比增长28.5%,销售额达到1448.1亿元,设计业和封测业继续保持快速增长,增速分别为26.1%和20.8%,销售额分别为2073.5亿元和1889.7亿元。

  10)银河证券分析师表示,我国半导体产业未来将继续保持健康快速增长。预计设计环节未来两到三年将保持30%左右的复合增速,代工环节将以30%以上的速度增长,封测环节未来两年有望实现近25%的增速。

  行业近期总体情况

  1)中科院微电子所所长叶甜春表示,中国集成电路要保持后劲,就必须对创新更加重视,加强基础研究、培育原始创新和集成创新刻不容缓。创新的重点:一是面向产业结构调整、战略性新兴产业和社会服务智能化,开展全局性、系统性、集成性创新,推动产业链创新;二是从跟随战略转向创新跨越,在全球产业创新链中形成自己的特色,这就要立足中国市场实现世界创新,在若干核心技术领域形成具有特色的创新技术和创新产品,通过产业链协同,从技术创新转入商业模式创新。

  2)过去几年,我国半导体新增产能主要为外资厂商在华建厂房及扩产,中国本土厂商主要参与者仅有中芯国际。国内设备厂商起步较晚,技术相对落后,很难进入国际大厂供应链。随着技术的提高,如北方华创已可供国内龙头芯片厂商的量产线baseline机台。在“设备国产化”需求的政策引导下,国产设备将取得更多机会进入本土芯片生产线。

  3)在LED芯片领域,新一轮扩产令国内产商话语权逐渐提升。随着国内企业竞争力增强,以三安、华灿为代表的中国LED厂商目前已经成为国内LED芯片主导者,2016年国产LED芯片占比达76%,LED芯片出口率进一步提升。

  4)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。

  5)2017年三季度被认为是中国大陆半导体设计企业的转折点,他们超越了台湾同业成为了全球高科技硅片供应商台积电的第二大出口目的地。在业内人士看来,全球半导体行业高景气有望持续,而国家对于集成电路国产替代化的战略意图明显,未来研发支出(R&D)将计入GDP这一调整也从侧面反映出国家大力支持高新技术发展的态度。

  6)如果把芯片产业划分为高端、中端、低端市场的话,“高端芯片国产替代短时间内没戏”,职业投资人士司马迁直言不讳地表示,高端芯片领域,比如未来自动驾驶上要使用的芯片,今年英伟达股价走势强劲,也就是因为英伟达能够做出来相关的芯片,它用12个CPU加2个GPU,然后还要赋能,这个技术,A股企业以及中国的芯片企业,短期内是无法追赶的。此外,包括AI赋能的芯片,中国也是短板,比如百度发展自动驾驶必须要跟英伟达合作,再如发展5G,中兴、华为可以把通信的基础层搭好,但放在手机上的芯片还是得看高通,华为的麒麟芯片真正的商用空间并不大。

  7)中国是全球最大的半导体市场,但是供应和需求之间存在巨大的鸿沟。在多重利好因素的作用下,中国大陆半导体产业持续快速增长,封测产业增速远高于全球平均水平。中国封测企业通过内生发展和外延并购不断增强实力,已经成为全球重要力量。

  8)据科技日报消息,2017年12月28日,兆芯发布了自主设计研发的新一代开先KX-5000系列国产x86处理器,以及一系列由合作伙伴基于兆芯国产自主可控高端通用CPU设计开发的国产整机、服务器、商用办公解决方案。该系列处理器是兆芯第一款采用SOC设计的通用CPU,同时也是国内第一款支持双通道DDR4内存的国产通用CPU。

  兆芯和华力微联合打造的28nm通用处理器生产线目前进展非常顺利,预计2018年能够完成工艺通线和试流片,2019年能够量产。

  9)在最新公布的2017年全球前十大晶圆代工企业中,我国最大的中芯国际排在世界第五位,仅次于三星,而年增长率则要高于三星。根据去年年底,摩根士丹利(大摩)发布的对中芯国际的研究报告显示,中芯国际的晶圆产能中,2017年第三季度为44.795万片,环比增长2.2%,产能利用率2017年第三季度为84%,而去年同期为97.2%。

  10)目前中国12寸晶圆厂共有22座、其中在建11座,8寸晶圆厂18座、在建5座,部分将新厂将陆续于2018年进入量产阶段,特别是2018年将是中国内存制造从无到有的关键年度,因此预计2018年中国代工产业产值年增率预估将达19%,增幅仍维持于高速成长阶段。

  11)在2017年发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2016-2017)》就曾强调,中国半导体产业无论是初级人才还是高端人才都依然处于缺乏的状态。相对欧美发达国家,中国半导体企业拥有10年以上工作年限的人员较少。 为了缩短技术差距,中国正在引入周边国家有实际经验的人员。

  12)目前主流半导体硅片市场的全球寡头垄断已经形成, 2016 年日本、台湾、德国和韩国资本控制前五大半导体硅片厂商销量占全球 92%。 然而前五大硅片厂中目前已明确宣布扩产 12 英寸硅晶圆的硅晶圆厂仅有日本 SUMCO: SUMCO 月增产 11 万片硅片产能需到 2019 年才开出。

  13)当前,苹果主要从东芝、西部数据、SK Hynix和三星电子为iPhone采购NAND芯片。根据Gartner数据,苹果的NAND采购量占全球15%。今年下半年,长江存储将正式量产NAND 闪存芯片。双方如果最终达成协议,最早2019年将可以供货。

  有数据显示,苹果是全球全球最大的NAND闪存芯片客户,占全球需求的约15%。长江存储主要股东包括中国集成电路产业投资基金和紫光集团等。

  14)目前中国集成电路产业发展已达到新的高度。清华大学微电子研究所所长、中国半导体行业协会IC设计分会理事长魏少军表示,中国集成电路领域相对完整,产业链逐渐形成。其中,封装测试与世界先进水平的差距大幅缩小,芯片设计相差不大,晶圆制造工艺差距在两三代左右。进步很快。但在处理器、存储器等关键高端领域仍有很长的路要走。

  15)在上海中国家电及消费电子展同期论坛上,与会嘉宾坦言,业内还没有对人工智能芯片的界定达成共识。清华大学微纳电子系主任、微电子所长魏少军提醒,现在AI(人工智能)芯片发展太热,杀手级应用还没出现。目前大部分的AI芯片创业者都会成为“先烈”。

  16)产业布局方面,在国家政策环境和融资环境向好的情况下,各地投资建线热情高涨,出现生产线项目多地开花、多地竞相引进同一外资企业的现象,重复和低端投资仍然存在。芯片设计企业散小乱问题依然突出,据统计,2017年集成电路设计企业达到1380多家,数量仍继续增长,小而散的格局有待改善。

  17)从大的方面来看,中国产业正逐渐向高端制造产业升级,而过去高端制造业是美国的核心支柱,这意味着中美之间的未来冲突不可避免的加剧。一些机构分析师认为,本次中美贸易摩擦将促使中国在半导体、通信、计算机等相关高端制造产业的国产替代方面和中国制造2025进程加快。

  IC设备领域

  1)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。

  2)IC设备行业具有较高的技术壁垒,目前欧美日厂商仍占据绝对主导地位。应用材料(Applied Materials)、阿斯麦(ASML)、东京电子、泛林(LamResearch)是全球前四大半导体设备制造商,市场份额分别约为19%、18%、16%、15%。

  3)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年-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。

  4)国际半导体产业协会(SEMI)发布报告,预估今年全球半导体设备市场规模可达494亿美元,未来几年市场规模有望持续在400-500亿美元(2600-3000亿元人民币),至少是锂电设备的3-6倍,且半导体设备市场集中度相当高。

  5)中泰证券表示,受益于晶圆投资建设高峰,2018年中国半导体设备市场规模有望迎来爆发,达到110.4亿美元,同比增长61.4%。且半导体设备有望加速国产替代。根据中国电子专用设备工业协会对国内35家主要半导体设备制造商的统计,2017年1-6月,半导体设备完成销售收入36.77亿元,同比增长27.6%。

  6)中国电子专用设备工业协会副秘书长金存忠指出,2018年国内有望迎来装机大战。在新建集成电路生产线推动下,2018年-2020年国产集成电路设备销售的年均增长率将超过15%。到2020年销售额将达到50亿元左右。

  国家集成电路产业投资基金情况

  1)自2014年9月成立至2018年1月,在不到4年的时间里,国家集成电路产业投资基金(简称“大基金”)一期募集资金1387亿元已基本投资完毕,累计有效决策超过62个项目,涉及上市公司23家(包括港股公司和间接投资公司)。

  2)大基金目前的投资已经完全覆盖了集成电路制造、封装的龙头公司,部分覆盖了设计、设备、材料类上市公司,并涉足第三代半导体、传感器等领域。在业内人士看来,在国家政策大力扶持下,中国集成电路产业将催生出具有国际先进水平的产业巨头。

  3)大基金现已投资的上市公司包括:晶圆制造领域的中芯国际、华虹宏力;封装测试领域的长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技;IC设计领域的纳思达、国科微、中兴通讯、兆易创新、汇顶科技、景嘉微;设备制造领域的北方华创、长川科技;材料领域的万盛股份、雅克科技、巨化股份;以及第三代半导体龙头三安光电、北斗产业链龙头北斗星通、MEMS传感器龙头耐威科技,并通过子基金布局了终端公司闻泰科技、共达电声。

  4)关于大基金二期的投资方向,长江证券研究指出集成电路(IC)仍是重中之重,国内IC制造企业在未来3-5年的资本开支压力依然巨大;另外,IC设计企业关注度会提升,伴随着二期大基金的成立,更多中小设计公司有望受益;此外,大基金二期的覆盖范围可能会往IC产业链下游延伸,下游模组厂商、上游材料厂商都有可能纳入投资范围。

  5)公开消息显示,本轮从国家到地方成立的集成电路产业投资基金总盘子高达6000多亿元。目前,国家大基金正在酝酿二期,预计二期规模也将超过千亿元,加上地方基金二期,可能一二期总盘子将直逼一万亿元。

  行业重要会议、活动和事件

  2017年3月22日,由62家信息技术龙头企业、高校等共同发起的“集成电路产业技术创新战略联盟”在京成立。产业联盟将促进“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”等3个重大专项成果的对接与深度融合;深入系统研究集成电路产业技术创新可持续发展战略,为十三五电子与信息领域重大专项顺利实施及后续集成电路的协同创新提供支撑。

  联盟成员单位包含中兴通讯 、大唐电信 、京东方A、紫光股份 、南大光电 等上市公司。

  2017中国半导体市场年会暨第六届集成电路产业创新大会于2017年3月23日-24日举办。以“智慧引领未来,合作创新发展”为主题,广邀各方机构就行业热点和焦点问题展开分析与探讨。机构认为,预计今后10年内将有数千亿元资金投入到半导体产业中,中国半导体产业正处黄金发展时期。

  2017年 6月27日消息,第二届国际第三代半导体创新创业大赛同日启动。大赛围绕第三代半导体装备、材料、器件、工艺、封装、应用及设计与仿真方面的技术应用创新,以及商业模式创新等内容征集参赛项目。

  第三代半导体是以氮化镓和碳化硅为代表的宽禁带半导体材料。“第一代、第二代半导体技术在光电子、电力电子和射频微波等领域器件性能的提升已经逼近材料的物理极限,难以支撑新一代信息技术的可持续发展,难以应对能源与环境面临的严峻挑战,难以满足高新技术及其产业发展,迫切需要发展新一代半导体技术。

  2017年 9月3日,华为发布全球首款移动AI芯片,是业界首颗带有独立NPU专用硬件处理单元的手机芯片;9月15日,百度和浪潮联合发布了人工智能ABC一体机,同时发布了基于FPGA的AI云计算加速芯片XPU。

  行业细分企业

  1)设计:兆易创新(停牌)、景嘉微、扬杰科技、紫光国芯、华灿光电、北京君正、中科曙光、中颖电子、富瀚微、圣邦股份;

  2)制造:三安光电、士兰微(IDM);中芯国际(港股)、华虹半导体(港股);

  3)设备:北方华创、至纯科技、晶盛机电、长川科技、精测电子;

  4)材料:晶瑞股份、鼎龙股份、江丰电子、南大光电、江化微;

  5)封测:长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技。

  相关企业的优势与特点

  1)中科曙光:公司是中国科学院体系的上市公司,拥有领先的自主可控技术和专业的信息人才队伍;公司积极参与到相关领域的核心技术研发中,有望在核心芯片、云操作系统、云存储领域形成领先的技术优势,打破国外厂商的技术垄断。中科曙光中高端存储和 NAS 存储在细分产品领域在中国市场保持领先地位。

  2)通富微电:通富微电是全球前十大半导体封测企业之一,也是国内封测龙头企业之一。公司与AMD合资后获得了BUMPING、FCBGA、FCPGA、FCLGA、MCM等先进封装技术,以及大规模量产能力,使得公司在倒装芯片封测领域达到世界一流水平。今年6月,通富微电与厦门市海沧区人民政府签署战略合作协议,通富作为华南地区率先引进的封测领域企业,拥有海沧区提供的产业链资源、市场引导、投资、基础设施配套、产业基金、银行贷款、人才引进等优待支持,将深度收益地区产业升级带来的市场机遇。

  3)华天科技:华天科技有望深度收益行业景气度回升。目前全市场8英寸半导体设备处于缺货状态,晶圆加工及封测厂商订单应接不暇。从上游半导体加工厂商的营收数据来看,台积电三季度营收较二季度增长近16%,且四季度甚至可望刷新历史新高纪录,明年一季度淡季不淡的概率很高。8寸晶圆的封装难度不高,且应用领域较广,比如摄像头、指纹识别、无线充电、Type-C、NFC、MCU、部分CPU、一般面板甚至全面屏的DriverIC等都可以满足,华天科技的封装技术在这些应用领域里极具优势,,从8寸晶圆市场的紧缺度来看,半导体市场的景气度有望维持到2018年一季度甚至更长,华天作为封装行业的龙头获益厂商,高增长趋势有望维持到明年。

  4)长电科技:长电科技公司通过收购星科金朋掌握了全球领先的Fan-outeWLB和SiP封装技术,并导入国际大客户使得业务覆盖国际、国内全部高端客户。收购完成后市场占有率达10%,全球行业排名第三。公司未来战略继续把工作重点放在星科金朋的整合协同上,通过改善经营机制、交叉销售、导入新的高端客户,逐步优化客户结构,作为国内封测行业的龙头企业,在国内半导体产业大幅度扩张的情况下,公司的竞争优势长期持续看好。

  5)三安光电:三安光电布局化合物半导体、MicroLED等高增长领域,打开新成长空间。公司自2014年开始化合物半导体业务,2016年实现收入近1700万。其布局的砷化镓和氮化镓在通讯、物联网功率器件领域市场空间百亿级别,目前公司已经有超过47家客户送样品,产品应用包括2G、3G、4G手机应用的功率放大器、无线网用的功率放大器、基站应用、低噪声放大器、及其它无线通讯应用单元等,预计2018年化合物半导体业务将实现逐步投产进入业绩贡献期。此外,公司积极布局MicroLED、光通讯芯片和滤波器等业务,打开公司长期的成长空间。

  6)士兰微:士兰微公司主要业务包括分立器件、集成电路和和发光二级光三项,今年上半年公司三大主要业务产线均实现了产能释放,大大改善了公司的盈利能力。士兰集成公司芯片生产线保持了较高的生产负荷,总共产出芯片110.86万片;成都士兰公司模块车间的功率模块封装能力已提升至80万只/月,MEMS产品的封装能力已经提升至300万只/月。公司下半年将完成高压集成电路、超结MOSFET、IGBT等工艺平台的导入和量产爬坡。

  7)雅克科技:主要生产有机磷系阻燃剂和其他橡塑助剂等产品。在阻燃剂方面,公司以9.3万吨的产能规模位居国内第一,是国内阻燃剂的龙头企业。考虑到阻燃剂行业存在天花板,公司决定将半导体材料作为未来发展的核心。2016年以来,公司已连续收购华飞电子(半导体封装材料)、Up Chemical(晶圆制造材料,拟收购)、科美特(电子特气,拟收购)等,拥有了完善的半导体材料产业链布局及一线大厂客户储备,如Up Chemical的主要客户包括全球半导体制造龙头SK海力士及三星电子等,科美特的客户有台积电等。此外,本次收购科美特和江苏先科(持有Up Chemical股权)还将间接引入国家集成电路产业投资基金(大基金),交易完成后大基金将成为公司第三大股东,未来有望在产品导入和客户开拓方面得到大基金的支持。

  8)晶盛机电:晶盛机电是国内技术领先的晶体硅生长设备供应商,晶体生长设备产品主要服务于太阳能光伏产业,半导体集成电路产业等。近年来公司布局光伏和LED领域的智能化装备和新型蓝宝石行业。伴随着中国晶圆厂投资建设高峰到来,设备厂商有望受益:SE-MI预测2016-2017年间,全球晶圆厂19座,大陆占10座。并预估2017-2020年中国将有26座新晶圆厂投产,占全球新建晶圆厂的42%。总体来看,公司为国内晶体硅生长设备龙头,受益光伏行业复苏、半导体行业爆发。

  9)北方华创:半导体设备龙头,北方华创是国内规模最大、产品体系最丰富、涉及领域最广的半导体工艺设备供应商。公司前身七星电子主营半导体设备及精密电子元器件,主要生产氧化炉、扩散设备以及清洗设备等。2016年8月,公司完成了对北方微电子的收购,产品线进一步扩至刻蚀机、物理气相沉积设备和化学气相沉积设备。目前公司营业收入中来自于半导体设备的占比已超过50%,毫无疑问是A股中最为纯正的半导体设备厂商。随着大陆晶圆厂产能的加速释放以及国产化率的提高,公司作为半导体国产设备的高端供应商有望充分受益。

  10)长川科技:长川科技作为测试设备纯正标的,有望作为半导体新兵实现崛起。国内半导体产业处于加速发展阶段,晶圆厂建设大幅提速,封测国产化进程加快,资本开支规模放大,公司的设备国产替代空间大。同时,下游芯片应用市场新产品新应用推陈出新,封测技术与时俱进,产品保持现有技术优势和盈利水平,推出更具技术含量和性价比的测试机/分选机,实现更大规模的国产替代。公司未来将渗透更多的测试类相关产品,包括晶圆检测用探针台,封装用倒装机、预封装切割机等新设备,发展空间广阔。

  11)富瀚微:作为视频监控芯片龙头,是国内最早从事安防视频监控多媒体处理芯片设计的企业之一,由于市场上CMOS对CCD逐步替代,公司于2011年后将业务着力点由集成电路后端设备(DVR等)转变为前端设备(安防视频监控摄像机芯片),并获得发展。海康威视、大华股份作为公司重要客户,有利于公司订单额增加,推动业绩增长。

  12)紫光国芯:是国内存储芯片和智能芯片设计龙头,公司智能芯片业务的营收居国内同行业首位。公司从2015年开始切入储存器芯片设计市场后,在储存器芯片设计领域实现飞速发展,营收由2015年366万元增加到2016年的1.9亿元,年复合增速达5100%。此外,紫光控股、大基金、湖北国芯投资和湖北省科投共同出资设立长江控股,其中紫光控股以货币出资1970000万元,占长江控股注册资本的51.04%。

  13)圣邦股份:生产高性能模拟芯片,主要覆盖信号链及电源管理两大领域,广泛应用于通讯、消费电子、工业控制、医疗仪器、汽车电子等众多领域。公司信号链模拟芯片产品主要为各类放大器芯片、模拟开关以及接口电路等,电源管理模拟芯片则包含了驱动电路和非驱动电路在内的电源管理产品。

  14)兆易创新:目前主营业务主要是存储和处理器。公司在存储业务上布局清晰,非存储业务目前在整体业务中的占比还比较小,公司希望将非存储业务快速发展起来。收购上海思立微,除了考虑上海思立微的业绩承诺外,更看重的是其技术的积累。公司认为该并购可以补全IOT人机界面重要环节。

  15)光迅科技:是国内最大的光通信器件供应商,公司已经实现5G、10G光模块大批量生产,在25G光模块也具有中小批量生产能力,公司中低档光模块产品也逐渐实现了国产替代。在高端光模块市场,公司100G光芯片2018年有望大规模出货,目前国内高端光芯片国产化率不超过10%。



关键词: 集成电路

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