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断供、转机、突围,中国芯的机会分析

2019-08-16 14:10
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引言:

2018年4月,美国商务部发布公告称美国政府将在未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。今年5月,美国政府将华为列入出口管制的“实体名单”后,美国芯片巨头开始对华为断供。随着中兴华为事件的发生,集成电路行业被推向了全民关注的高度,中国缺少高端芯片的现状也逐步显露在大众面前。

据中国半导体行业协会数据显示,2018年我国集成电路产业销售额达到6531.4亿元,同比增速达到了20.7%,远超世界的平均增速8.09%,说明我国集成电路产业正处于高速发展期。

但根据海关总署公布的数据,2018年中国集成电路进口金额达到了3120.6亿美元,而出口金额仅为846.4亿美元,这其中超过2200多亿美元的贸易逆差也显示了我国集成电路产业同时也处在一个高度依赖进口的产业发展阶段。

在集成电路这种技术壁垒高、资金密集的行业,中国芯现在处于什么样的地位?行业的市场规模及国产化的情况如何?投资人重点关注行业内的哪些细分领域?集成电路行业未来还值得投资和创业吗?根据这些问题,本文将围绕以下五个板块展开,深入分析集成电路的发展现状和行业机会,希望给关注集成电路的投资人和创业者一些参考,增加对行业的理解:

1、中国芯的峥嵘岁月以及驱动因素;

2、集成电路的产业链、市场格局、国产替代化程度以及潜在的机会;

3、中国芯的市场规模;

4、投融资分析;

5、行业机会分析。

正文:

一、中国芯的峥嵘岁月以及驱动因素

从概念上来说,集成电路着重强调电路的设计和布线,而芯片更侧重于电路的集成、生产和封装。在本文当中,集成电路和芯片是同一个意思。

经过几十年的发展,中国大陆已经建立具有一定技术基础和较强国际竞争力的集成电路产业。从重大事件节点上来看,中国集成电路的发展大概经过初步形成→技术引进→中外合资→台湾大陆建厂→外资独资建厂→国家战略等多个阶段,完成了集成电路产业从无到有,从弱到强的历史性跨越。

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我们从需求和供给两端,以及PEST模型等角度进行思考,总结了集成电路的驱动因素:

1、政策支持:政策层面,为推动整个集成电路产业快速发展,中国政府及地方政府近几年相继发布了超过几十份的政策文件;

2、资金扶持:2014年9月-2018年5月,国家大基金一期已投资完毕,共投资1387亿元;而地方政府设立的基金规模已超3000亿元,资金的支持推动集成电路产业的发展;

3、国产替代加速:设计、制造、封测实力加强加速国产化替代:受半导体产业化向中国转移的影响,加上有国家大基金的支持、积极收购国外优质资产,实力将快速加强;

4、新兴技术兴起:5G、IoT、AI、云计算、车联网等新兴技术为集成电路的发展带来增量机会。

二、芯片的产业链、市场格局、国产替代化程度以及潜在的机会

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从集成电路产业链角度来看,材料和设备位于产业链上游,对集成电路的发展起着支撑作用,中游为芯片的生产,又可以分为设计、制造、封测三个环节。下游为芯片各类细分市场的应用,比如手机、电脑、汽车、物联网、网络通讯等。

在鲸准即将发布的《2019集成电路行业研究报告》中,我们对每个环节的市场规模、市场格局、国产替代化程度以及潜在的机会等进行了详细的阐述。本文以行业的设备环节为例进行分析:

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根据SEMI最新统计跟预测:2018年世界半导体设备市场规模为645.5亿美元,2019年市场规模预计为526.9亿美元,同比下降18.4%。原因可能为世界政治经济局势不稳、贸易摩擦不断,对世界半导体市场冲击很大。到2020年有所增长,市场规模为587.9亿美元,同比增长11.6%。

中国大陆2018年半导体设备市场规模为131.1亿美元,预计2019年市场规模为116.9亿美元,同比下降10.8%;2020年大幅增长至145.0亿美元,同比增长24.0%,占世界市场规模的的24.7%,位居世界第一。

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半导体设备主要包括晶圆制造设备、封装设备、测试设备、其他设备等。制造设备主要包括光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备等,封装设备主要包括切片机、装片机、引线缝合机等。测试设备主要包括测试机、分选机、探针台。按价值链分布,制造设备约占半导体设备的78%,测试设备约占10%,封装设备约占7%,其他设备约占5%。

我们详细梳理了芯片的生产工序、相对应的设备以及国产化替代的难易程度。其中测试设备技术门槛较低,国内厂商占据了一定的市场份额,而制造设备不论是技术还是资金壁垒都较高,国内与发达国家相比还存在特别大的差距。

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根据制造工序,制造设备包括:长晶炉、切片机、化学机械抛光机、氧化炉、光刻机、刻蚀机、离子注入机、CVD和PVD等。其中一个晶圆代工厂中,光刻机价值约占制造设备的30%,刻蚀机价值约占25%,薄膜沉积设备价值约占25%(包括CVD和PVD)。

需要注意的是,制造设备,尤其是高端制造设备是个高度垄断的市场。

根据各细分设备市场占有率统计数据,在光刻机、PVD、刻蚀机设备领域,前三家设备商的总市占率都达80%以上。光刻机被阿斯麦ASML、尼康Nikon、佳能Canon所垄断,刻蚀机被泛林半导体LAM、东京电子TEL、应用材料AMAT所垄断,PVD被应用材料AMAT、Evatec、爱发科Ulvac垄断。

而国产设备一般用于制造后段,线宽较大的工序。比如CVD设备(沈阳拓荆)一般用于Cu或者Al介质层SIO、SIN、TEOS的沉积,刻蚀设备(中微半导体)一般用于Cu或者Al介质层的刻蚀,PVD设备(北方华创)一般用于Al或者Hard Mask TiN的沉积。国内最先进的曝光机为上海微电子生产,对应的工艺能力为90nm。

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半导体测试设备包括测试机、探针台和分选机。芯片测试分为初测和终测,在初测环节,测试机配合探针台完成晶圆测试,测试出坏的芯片不进行封装,从而节省封装成本;在终测环节,测试机配合分选机完成成品测试,测试出坏的芯片不进行发货,从而提高芯片的良率。

测试机属于定制化的设备,定制性主要体现在测试板卡和测试程序的定制,每一款待测芯片都有自己特定的测试程序。一般是由设计厂商来确定。探针台和分选机则是相对通用的设备。探针台一般是由晶圆代工厂确定,分选机一般是由封测厂商确定。

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