行业概览:从沙子到芯片,成就全球制造业翘楚 1
产业趋势:产业转移,分工细化 2
市场空间:3400 亿市场空间,有望进入新一轮景气周期 3
存储:需求暴增驱动行业增长,****持续 6
12 英寸逻辑:需求平稳,巨头把控竞争壁垒高 9
8 英寸:指纹双摄驱动需求复苏,产能难扩 10
以史为鉴:成功路径再复制,“市场+持续投入”驱动产业转移 11
**起点:大陆芯片产业正站在承接转移**十年的起点 12
设计:需求导向,以点带面,逐步突破 15
制造:立足逐步缩小差距,存储项目全面布局 16
封装测试:合纵连横,大陆厂商已有突破 19
设备:配套制造,产业链仍在起步初期 21
材料:细分众多,大硅片等关键领域突破势在必行 21
ic 设计 23
晶圆制造 24
封装测试 25
设备材料 25
风险因素 26
重点公司推荐 27
兆易创新 27
富瀚微 29
长电科技 31
华天科技 33
北方华创 35
扬杰科技 37
图 1:从沙子到芯片 1
图 2:全球集成电路产业转移路径 2
图 3:集成电路产业链 3
图 4:全球半导体产品结构(按销售额) 4
图 5:全球半导体销售额及年增率 4
图 6:全球半导体市场份额结构(按终端,2016) 4
图 7:2016 年全球晶圆需求(面积约当 12 寸) 5
图 8:全球半导体主要细分类别 2016-2021 市场规模 cagr 5
图 9:笔记本电脑 ssd 渗透率 6
图 10:全球存储器产品结构(按销售额) 7
图 11:全球存储器销售额及年增率 7
图 12:nand flash ** 7
图 13:nand flash 下游嵌入式存储和 ssd ** 7
图 14:2017 年 nand flash 主要厂商产量 8
图 15:2d 和 3d 1tb ssd 成本对比 8
图 16:dram ** 9
图 17:norflash 厂商市占率 9
图 18:全球智能手机出货量 10
图 19:各芯片厂商研发费用比较 10
图 20:8 英寸晶圆需求结构 11
图 21:双摄像传感芯片市场规模 11
图 22:指纹识别传感芯片市场规模 11
图 23:全球 mobile dram 市场份额(2016) 12
图 24:三星近十年 capex 及对比 12
图 25:中国集成电路产业销售额** 14
图 26:集成电路产业链各细分领域 15
图 27:台积电制程工艺节点 16
图 28:8 寸晶圆产能情况对比 17
图 29:台积电、台联电、中芯国际收入比较 17
图 30:台积电、台联电、中芯国际资本支出比较 17
图 31:2017 年 nand flash 主要厂商产量 18
图 32:norflash 厂商市占率 19
图 33:2016 年全球半导体设备市场份额 21
图 34:全球硅晶圆市场份额占比(2016) 22
图 35:2016 年 12 月按地区划分全球晶圆产能(按面积折算为 8 寸晶圆) 22
表 1:2016 年半导体 20 强 3
表 2:全球各地区半导体设备交易额(亿美元) 4
表 3:全球各类别终端年销量同比增速(按数量) 5
表 4:2017 年主要 flash 原厂新增 3d nand 投产规划 8
表 5:2010-2017 年我国集成电路产业相关**文件大事记 12
表 6:中国国家及主要地方集成电路产业**规划 13
表 7:国家集成电路大**资金投向列表 14
表 8:无厂芯片设计(fabless)公司排名(2016) 15
表 9:晶圆纯代工(pure-play)2016 排名 16
表 10:8 寸晶圆代工厂布局情况 17
表 11:2017 年主要 flash 原厂新增 3d nand 投产规划 18
表 12:中国大陆存储芯片晶圆厂规模规划 19
表 13:封装技术的演进 20
表 14:全球 top 10 半导体封装厂商列表(2016) 20
表 15:12 寸硅晶圆合约均价(美元) 22
表 16:a 股上市 ic 设计公司&国内非上市主流 ic 设计公司 23
表 17:相关公司盈利**、估值及投资评级 26
表 18:兆易创新财务状况 27
表 19:富瀚微财务状况 29
表 20:长电科技财务状况 31
表 21:华天科技财务状况 33
表 22:北方华创财务状况 35
表 23:扬杰科技财务状况 37
半导体是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,因其可受控制的导电性成为电路中极为重要的材料。集成电路(ic、integrated circuit)是采用一定的工艺,将包含常用电子元件及布线的电路制作在半导体晶片或介质基片上,成为具有所需电路功能的微型结构。 集成电路的载体称为芯片,由于含义相近,“芯片”与“集成电路”、“ic”在表达中常混用。
沙子中含有的硅元素为当今集成电路工业基本原料。硅以化合物形式广泛地存在于自然界,最常见便是以二氧化硅(sio2)形式存在于砂砾、岩石当中。硅单质则是当今主流集成电路工业最为常用的材料,常见芯片均由硅单质为基础制造而来。
从沙子到芯片,需经历以下一系列生产步骤。
多次提纯制造极高纯度硅晶圆片。沙子经一系列还原、提纯制成晶圆,即制作硅基集成电路所采用的电子级纯度硅片。硅砂首先提炼还原为纯度约 98%的冶金级粗硅,再经数次提纯,得到电子级高纯度多晶硅(纯度达 99.
9999999%以上,9~11 个 9),经过熔炉拉制得到单晶硅棒,再经切片、抛光制成晶圆。晶圆包括 6 吋、8 吋、12 吋等类型,是对应晶圆直径的简称,其实际直径分别为 150mm、200mm 和 300mm,当前高端市场 12 吋为主流,中低端市场则一般采用 8 吋。
晶圆表面经特殊工艺层层制作微小电路。晶圆表面经过光罩、护膜、长晶圆、切片、研磨、氧化、蚀刻、扩散、离子植入、化学气象沉积、电极金属蒸煮等反复一系列工艺,按照 ic 设计图制作出极微小的电路结构。加工后的晶圆经切割得到许多相同的晶粒,晶粒再经封装测试引出引脚、加以密封、剔除废品,成为平常所见的芯片,广泛应用于各种电子设备中。
图 1:从沙子到芯片。
集成电路制造技术代表着当今世界微细制造的最高水平。台积电为代表的世界一流厂商已在集成电路工艺上走到 7nm 水平,意味着单个晶体管器件栅极宽度仅为 7nm。asml 单台先进 euv 光刻机**超 1 亿美元,中低端光刻机亦需约 1 亿元人民币,建设一条 12 吋集成电路生产线则需投资约 400~1000 亿元人民币。
集成电路制造集人类超精细加工技术之大成,因此集成电路产业是一个国家高端制造能力的综合体现,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。
芯片强则产业强,芯片兴则经济兴,没有芯片就没有安全。在信息时代,集成电路是核心基石,电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子。
产品和系统都离不开集成电路,集成电路已成为现代工业的“粮食”。由于存在的普遍性, 集成电路已涉及到国家信息安全问题。发展“中国芯”、硬件“去 iqt(intel、qualcomm、 ti)”大势所趋,发展集成电路产业已经被提升为****战略布局。
集成电路产业有两大显著趋势,空间上,产业经历了美国——日本——韩台——大陆的转移过程。半导体集成电路产业于 1950s 起源于美国,全球性的产业转移主要经历了两次:1)1970s,家电市场兴起,日本集成电路产业迅速赶超,其家电产业与集成电路产业良性互动,并孵化了索尼、东芝等厂商;2)1990s,pc 兴起,存储技术换代以及日本金融危机影响,产业开始转向韩国,孕育出三星、海力士等厂商;而晶圆代工环节则转向中国台湾,台积电、联电等厂商崛起。
进入 2010s,智能手机、移动互联网爆发,随之带动物联网、 大数据、云计算、人工智能等产业快速成长。人口红利促使中国大陆成为世界最大的集成电路消费区域,需求转移或将带动制造转移,全新的一轮产业转移已然开启,制造强国或将指日可待。
图 2:全球集成电路产业转移路径。
产业模式上,集成电路产业经历了从 idm 模式向垂直分工模式的转化。全球集成电路产业有两种商业模式,一种为 idm(integrated device manufacture,集成器件制造)模式, 即设计、制造、封装测试一体,另一种是垂直分工模式,即设计、制造、封装测试分别由不同公司承担。集成电路产业初期,idm 模式是唯一一种商业模式,1987 年台湾积体电路公司成立后,开启了晶圆代工(foundry)模式,拉开了垂直代工的序幕。
集成电路制造因具有规模经济性,适合大规模生产;另一方面,集成电路产业为重资产重技术的行业,产线建设成本极高,沉没成本高,相关技术门槛也较高。foundry 的出现使得 ic 设计门槛大大降低,无产线的设计公司(fabless)纷纷成立,促进了垂直分工模式的繁荣。出于规模经济、 建设维护成本、拓展经济效益等方面的考量,以英特尔、三星为首的传统 idm 厂商纷纷加入晶圆代工行列,垂直分工模式逐渐成为主流。
图 3:集成电路产业链。
表 1:2016 年半导体 20 强。
集成电路市场空间达 3400 亿美元,大概率进入新需求景气周期。从历史数据来看,全球半导体市场大概 4~6 年为一个周期。从 2016q4 开始,全球半导体市场规模数据出现显著回暖,2017h1 全行业市场规模为 1878 亿美元,同比增长 19.
3%。据 ic insights 最新统计**,受惠于集成电路板块 dram 和 flash 市场需求强劲,2017 年全球半导体销售额有望。
较 2016 年增长 22%,达到 4135 亿美元。集成电路产品在全球半导体市场中占比 81.64%, 由此计算,集成电路板块市场空间达到近 3400 亿美元。
图 4:全球半导体产品结构(按销售额)
分立器。件, 5.60%
图 5:全球半导体销售额及年增率(百万美元)
半导体销售额 yoy
光电器件, 9.57%
集成电路, [值]
存储器, 22.66%
模拟电。路, 14.10%
逻辑电。路, 27%
微处理。器芯片, 17.88%
传感器,3.19%
上游设备交易额创历史新高。根据 semi 报告,2017 年第二季度全球半导体设备交易额达到 141 亿美元,同比增长 35%,环比增长 8%,创历史新高,这预示着下游制造、封测厂商对全球半导体市场高景气度认同,以及基于该判断下的积极扩产意愿。
表 2:全球各地区半导体设备交易额(亿美元)
全球半导体行业季度总结
目录。一 行业数据及点评 2 1.1 三季度全球半导体销售额756.4亿美元,行业表现偏弱 2 1.2 我们监测的半导体公司3季度盈利水平下滑 3 二 下游需求分析 5 2.1 pc销售暗淡 手机增速放缓 5 2.2 pc 手机厂商表现偏弱 7 三 库存仍处于高位,ic设计率先去库存 7 四 行业评...
品质管理半导体行业质量手册精编版
半导体行业质量手册。质量手册目录。1.1 公司简介。成立于 注册资金 亿元。由 共同投资组建,1.0 应用范围。1.1适用于 产品的制造和服务的管理区域和人员。1.2适用于 产品的制造和服务。2.0 引用标准。2.1 iso 9000 2000 质量管理体系 基础和术语。2.2 iso 9001 2...
2023年电子行业分析报告
全球电子行业,正从 工程创新 向 品牌创新 转换,正从强调 产品价值 到凸显 商业模式 转变,正从遵循 订单驱动 到促进 产业融合 转化。大陆电子产业,国家政策扶持坚定,结构深度调整加速,生产和融资环境不断完善,全球产能转移和进口替代仍将是未来一段时间的主旋律。半导体全产业链,智能制造,材料创新和中...