半导时代来临:Semi芯片产业革新展望
WLCSP-晶圆级芯片封装
在半导体技术的前沿,WLCSP(晶圆级芯片封装)作为一种革新性的解决方案,正逐渐崭露头角。它专为满足移动设备对于高度集成和高密度需求而设计,旨在提升效能和数据传输的稳定性。WLCSP主要采用两种核心架构:直接BOP和重新布线(RDL)技术,它们各自拥有独特的优势。
BOP(凸点直接在焊盘上)的巧妙设计减少了中间布线层,直接将锡球置于芯片die上,而pad的引出则依赖于RDL。这种方式在提高封装效率的同时,为高集成度的芯片提供了紧凑的封装。
扇入式(RDL)结构,以其小巧体积和众多引脚,特别适合于集成度极高的应用。它通过精细的内部布线层,实现了高效的数据传输,为高集成芯片提供了一种灵活而高效的封装选择。
扇出式设计则以较少的引脚带来更大的灵活性,能够轻松封装多个芯片,从而提升系统的整体性能和灵活性。它的生产流程包括die切割、载板粘合以及RDL的精心制作,确保了封装的稳定性和可靠性。
其中,Fan-in RDL是扇入式RDL技术的精华,通过在晶圆表面直接布线,实现了I/O与外部电路的高效连接,不仅体积大大减小,而且具有更快的速度和更高的密度连接。与传统封装相比,WLP(小尺寸晶圆级封装)在尺寸、速度、成本和生产周期上都展现出显著优势。
WLP工艺的实现过程包括了一系列精密步骤:聚合物增强钝化层的涂覆、RDL的重新布局、保护层的添加,以及关键的UBM制作、植球和回流焊接。随着电子产品市场需求的不断升级,封装技术正朝着更高的集成度、三维化和超细间距的方向发展,以适应未来电子世界的挑战。
降低成本和提升可靠性始终是WLCSP技术的核心追求,通过减少层数并采用创新材料,WLCSP正在推动半导体封装行业迈向更高效、更可靠的未来。而这一切创新的探索,都在SEMI半导体研究院的持续关注和研究中得以推进,让我们共同见证半导体产业的前行之路。
功率半导体产业概述
功率半导体产业是一个庞大而复杂的领域,其核心功能在于对电能进行管理,涵盖整流、控制和放大等电能变换环节。功率半导体的诞生始于1940年贝尔实验室的研究,随着1958年美国通用电气公司研发出世界上第一个工业用普通晶闸管,标志着电力电子技术的诞生。自此,功率半导体器件在工业、消费、军事等领域的应用迅速扩展,成为电子制造业不可或缺的核心器件之一,独立形成了电子电力学科。
功率半导体根据产品形态主要分为两大类:功率集成电路和功率半导体器件。功率集成电路,如电源管理芯片和驱动芯片等,属于半导体产品中的集成电路部分,而功率半导体器件则简称“功率器件”,涵盖电力电子器件。两大类共同构成了数百亿美元的功率半导体市场,其重要性和市场规模大致相当。
功率器件作为实现电能变换和电路控制的电子器件,相较于集成电路,其结构相对简单,对制造和封装工艺的要求较高,工艺线宽要求不高,产品商业周期较长,因此特别适合采用IDM模式(集成设计制造模式)。全球主要的功率器件供应商均以自制功率器件为主,国内排名靠前的功率器件厂商也大多拥有自己的产线。
功率器件市场在全球范围内呈现多元化应用领域,主要应用于家用电器、电子计算机、工业制造和汽车电子等领域,其中家用电器、电子计算机、工业制造和汽车电子各自占比约为15~25%,合计占整个功率器件市场的3/4左右。在全球市场中,功率器件市场呈现份额分散的态势,全球主要的功率器件厂商包括Infineon、STM、Renesas、On Semi等,但市占比最高的厂商份额不超过20%。
在中国,功率器件市场是全球最大的市场之一,占比约40%。国内功率器件市场主要被Infineon等国外巨头所占据,但本土功率器件厂商在家用电器等低端应用市场上有一定的市场份额。具有代表性的本土功率器件厂商除了参与从NXP收购的安世半导体(Nexperia)之外,还包括华微、捷捷、扬杰等。
未来,功率器件市场预计将持续供不应求的态势,未来三年甚至更长时间处于景气周期,年复合增长率约为4%。功率器件的应用呈现出模块化趋势,功率器件模块销售增长快于单管,这得益于下游电机制造厂商采纳模块化设计。此外,化合物半导体功率器件,如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等,因性能、功耗和尺寸参数更优,成本虽高但正在逐渐成熟商用,尤其是在电动汽车和移动手持终端等领域,将面临良好的商机。
现在IC行业情况如何?
炬力集成董事长李湘伟
一、关于 IC设计业进入低潮期的挑战和机遇,·未来本土IC(集成电路)设计业的发展将面临更加严峻的考验、明年本土IC设计业的总体发展形势?
李湘伟:2007年整个中国半导体行业的发展环境发生了微妙的变化:由于集成电路产业产品开发周期较长,投入大,技术含量和技术积累要求高且产品推出后生命周期越来越短,单价下降快等特点,原本极力热衷于投资半导体行业的国外风险投资公司逐渐选择了淡出。很多企业面临着资金链断裂的危险。
另一方面,我们也注意到,国家产业扶持政策逐渐远离外商独资企业而偏向于纯粹的内资企业。这使得像炬力这一类主要资产、团队、经营实体和业务来源都在国内的红筹企业,在具备了一定技术和市场基础,具备了一定创新和竞争能力之后,在进一步发展和整合的过程中面临孤立无援的局面,显得后劲不足。
二、本土IC设计业的机遇与国家政策的扶持
李湘伟 : 现有的一些扶持政策呈两极化的趋势。一方面,技术指引超前中国IC设计企业现有的水平,较多的资助政策关注在超越世界领先技术或是在某些领域零突破的尖端科技,而忽略了现有的已产业化的科技技术。“高精尖”科技的发展代表着国家科技发展的水平,固然重要,但支撑中国半导体产业发展的,更多的是一些从事消费类、工业类的电子元器件设计的IC设计公司。他们拥有一定的研发基础,有广泛的业务平台,有成熟销售渠道,并占据一定的市场份额。鉴于IC设计企业在半导体产业中特有的超大型杠杆效应,被带动的下游电子零配件商、模具厂商、电子显示屏厂商、整机制造商等成百上千个产业链内的合作伙伴,创造的将是近百倍的产值效益。这些才是半导体产业发展的坚实基础。
另一方面,现有的扶持政策有一些在操作层面落后于IC设计企业实际情况。如目前大力鼓励的软件外包或是产学研合作,在IC设计企业中,真实起到的作用并不大。以产学研合作形式举例来说,对于研发能力不足的制造型企业,会起到很大的协助作用。但对于本身是研发性质的IC设计企业来说,更多需要提升的是市场敏锐的预测和与下游厂商的配合以及实际应用的系统方案设计技术。大多高校老师的知识与经验不足以满足企业制造产品和技术改良的需求,产学研多流于形式,没有真正起到产业推广的效果。
三、关于IC产业整合及未来发展
李湘伟 : 国内IC设计企业整合,面临的最大问题还是人才稀缺。当前的突出问题在于:初中级人才多,高层次人才少;继承型人才多,创新型人才少;理论型人才多,实用型人才少。即便是在现有的国内高层次人才资源中,能够在实际中有长期项目积累和经验,可以作出重大科技创新和完成产品开发的人才也很匮乏。面对现在不景气的世界经济环境,IC设计行业更应注重自身研发的创新与深耕,围绕自有知识产权建造系统级芯片,更注重产品的产业化与商业化,提升产品的附加价值。
四、关于本土融资体系的改革
李湘伟: IC设计企业在成立初期,大多有风险投资资金的引入,企业性质多数为外资企业,这样的模式,在国内上市,并不是很容易。但目前海外风险市场的资金已逐渐远离中国企业。大部分IC设计公司要想在国内成功融资,要走的路还很长,希望政府可以将IC设计企业上市条件进一步放宽,加大政策性的支持,优先支持安排上市融资,以解决企业融资之忧。
上海芯略电子总经理张钊锋
一、关于 IC设计业进入低潮期的挑战和机遇,·未来本土IC(集成电路)设计业的发展将面临更加严峻的考验、明年本土IC设计业的总体发展形势?
张钊峰 :国内IC设计公司在经历了6年的高速发展期后,进入调整期本身应该是符合半导体产业的发展规律。随着技术的发展进步和工艺的成熟,系统集成和融合已成为必然趋势。复杂度略高的芯片从产品研发到产品销售平均周期为两到三年。没有选对市场方向或者研发尚未有结果的公司必然会遭淘汰。另外由于国际经济大形势的不乐观,风险投资的收缩,特别是半导体产业方面,本土IC设计业将在市场、资金等方面面临非常大的挑战。尚未有产品销售的公司在没有持续的资金支持下生存成为问题。尚未占有市场一席之地的公司必然将采取价格战的战术挤进市场,造成市场的恶性竞争。已有产品销售的公司在整体市场萧条的情况下,销售额将大幅下滑。人民币升值、劳动力成本提高、原材料成本攀升,更使得IC设计企业及其产业链“雪上加霜”。本土IC设计业明年必然出现大面积整合和兼并,横向联合及合作会增加,IC设计公司的商务模式和生存模式也同样被深刻地反思和调整。
本土IC设计公司将面临的困难和挑战有:系统整合度非常高,小器件纷纷被集成到大系统中;整体市场低迷;下游终端/整机厂商洗牌和整合;同业竞争异常激烈;利润空间大幅降低;无休止的价格战;恶劣的融资环境;技术升级及降低成本缺乏资金;由于一系列困难导致的团队军心不稳;强有力的国际竞争等。
经过过去几年的产业积累和磨炼,国内IC设计公司培养了一批设计精英,由于产业的整合,必然使这些人才流入到更优秀的企业中。经过洗牌,同业竞争对手将减少,自身水平会得到提升。有技术能力和突破 SoC(系统级芯片)门槛的公司一旦找准市场方向就会快速成长。企业经过残酷的淘汰后,心态和生存之道都会调整,企业效率会更高,企业掌舵人会更贴近实际和符合市场的需求。
二、本土IC设计业的机遇与国家政策的扶持
张钊峰: 在创新体系建设方面,需要进一步加强知识产权保护,提供和加强对创新的审核和指导,提供充裕的资金支持,提供完整的软硬件平台,让企业规避IC创新的风险。 关于持续创新的资金来源,国家和各地政府层面的IC设计专项;集成民间游资,正确引导规范投资方向;为IC设计企业和其终端客户牵线搭桥;产业链的下游如果能在早期对上游进行资金的帮助,也能有效地减少企业创新的风险。
国家的创新评审体系:评审队伍需要更专业化,更年轻化,更普及化;评审流程和评审指标需要更透明化。
三、关于IC产业整合及未来发展
张钊峰:纵向整合可以使产品更快更好更深入地推向市场;横向整合可以使企业往更大的平台方向走。整合需要企业***的胸怀和眼光。无法整合的原因主要在于各种利益的再分配问题和企业高层的重新定位问题。
市场规范,减少恶性竞争;企业相互合作,提高产品的竞争力;促进和加速企业之间的整合兼并,对国内IC企业是一件大好事;希望政府能从政策面和资金面提供更大的支持力度。
四、关于本土融资体系的改革
张钊峰:应针对IC设计企业制定税收优惠政策,适当降低高科技企业上市门槛,同时加强监管。 www.qingdaocom.com
大唐微电子总经理赵伦
一、关于 IC设计业进入低潮期的挑战和机遇,·未来本土IC(集成电路)设计业的发展将面临更加严峻的考验、明年本土IC设计业的总体发展形势?
赵 伦 : 明年本土IC设计业的总体发展形势的确不容乐观,主要原因有:
第一,全球金融危机给消费者带来的危机感使得明年甚至是今年年末的传统消费旺季蒙上了一层阴影,消费信心明显下降,这对于面向中低端消费类应用的IC设计企业肯定会有负面影响。
第二,国内经济也出现增长速度下降的现象,尤其是广东等沿海大省企业也出现了许多负面消息,对于国内一批以智能卡IC为主业的设计厂商也会出现用户数下降、价格进一步下滑的不利局面。
第三,第二代居民身份证集中换发工作也已逐渐向平稳发放过渡,四家规模较大或发展速度较快的设计公司都会面临产品转型与培育新增长点的新形势。 上述三个原因会影响一批本土IC设计业,特别是排名前十的企业大多会受到较大影响。
二、本土IC设计业的机遇与国家政策的扶持
赵 伦 :本土IC设计业的崛起仍应归功于国务院18号文件的下发与实施,尽管在实施过程中并未有巨额财政补贴,但传达的精神是明确的,国家坚决支持IC设计业及其创新。在国外势力的压力下终止执行后至今没有类似政策出台,虽有补充措施但其影响力远未达到当年18号文出台后对本土IC设计业的促进效果。同时政策的落实也需要政府各部门的密切配合(当初18号文的落实效率在北京等地政府的大力支持下是相当高的)。因此,发挥政府主管部门的大智慧,出台新的与18号文有同样影响力甚至能够超越的政策,在当前形势下显得尤为重要。国务院批准的涉及IC产业的几项国家重大科技专项能够起到相当大的引导创新的作用(但18号文的普惠作用尚无法填补)。
创新体系建设是一个全民族的发展大计,既要有政府的政策引导,又要有百姓的具体支持和社会舆论的配合,这些条件不是短期就能够改善的,可喜的是党中央、国务院制定了明确的政策,支持自主创新,使包括TD-SCDMA第三代移动通信标准及系统在内的一批自主创新成果得到普遍应用,为产业界自主创新增加投入增强了信心。
三、关于IC产业整合及未来发展
赵 伦 :行业整合要因地制宜。在我国规模较大的IC设计企业当中,国有企业占有相当比例,虽同属国企但隶属不同利益集团更加难以整合。因此,个人认为应遵循客观规律,片面追求规模而生硬整合不会有预期效果,在资本市场渐渐成熟,市场环境认同资本的权威性之后,以资本为纽带进行整合也许会顺利些。
整个国内IC设计业的应对措施难以概括,需要行业协会、政府主管部门从全局角度综合不同特点给出宏观指导。当然,增收节支是企业经营永恒的主题,压缩开支,堵塞漏洞,缩减规模是当前需要下大气力去做的。
四、关于本土融资体系的改革
赵 纶: IC设计业上市融资已成这个行业的国际“定式”,但本土IC设计业在国际大环境中的地位却不容乐观,最好的也在30名开外,且都面临业务不能持续增长的老大难问题,而国际投资界最关注的就是“持续增长”,解决不好这个关键问题,国内IC设计业在海外融资市场上的表现还会更差,甚至不会再有人关注中国IC设计业(当前国际风险投资商已经转移了视线不再关注中国IC设计业了)。国内融资环境与国际环境相比有很大不同,更注重已完成创业的企业融资,对IC设计业这种风险投资并不适合,原因是国内股票市场与国际环境相比发展历程仍较短,投机性更强,对社会稳定影响更大。对于IC设计企业首要任务仍然是锐意创新,有独创性的思路开发市场欢迎的产品,即使是传统产品也要做得和别人不一样。对于国内融资环境而言,风险投资仍然充满机遇与风险,随着我国国民经济的持续快速增长,风险投资必然会起到越来越重要的加速器作用,政府应在受控条件下逐步放宽风险投融资条件,加强监管。www.360manage.com
CSIA信息部主任李柯
一、关于 IC设计业进入低潮期的挑战和机遇,·未来本土IC(集成电路)设计业的发展将面临更加严峻的考验、明年本土IC设计业的总体发展形势?
李 柯 :当前国内IC设计业乃至整个IC产业都遇到了一定的困难,从宏观上看,这是产业发展中的正常现象。全球半导体产业在近30年的发展中出现过多次繁荣与衰退。而国内IC产业自上世纪90年代初开始大发展以来,从未出现过衰退,国内产业界对于“硅周期”的认识仅仅停留在概念上,从未有过亲身体验。这也许是为什么国内业界对于此次产业的波动有些“过激反应”的原因所在。从未来发展来看,预计2009年及未来5年的行业销售额年均增速仍能达到30%以上。但就企业而言,重新洗牌的过程将不可避免。新一批领军企业将陆续涌现并带领行业持续发展。
在机遇与挑战方面,我们认为产业未来发展的机遇与挑战都来自于创新。创新体现在多个方面,既有技术创新、产品创新,也有模式创新、制度创新。这是每个企业都需要深入思考的问题。
二、关于IC产业整合及未来发展
李 柯: 行业整合说到底是企业之间的整合。企业作为人、财、物的载体,其整合也是这三大要素之间的整合。目前国内IC设计行业人、财、物的分布十分分散。首先看“物”,也就是设计工具、核心技术以及相关专利,由于集团内部与关联企业间的授权许可,以及各产业孵化平台的扶持,昂贵的设计工具在国内并未成为涉足IC设计领域企业的门槛。与此同时,国内IC设计企业在核心技术与相关专利上的普遍缺乏,也使得企业间的兼并缺少实质上的动力。其次,“财”方面,几乎没有一家国内IC设计企业拥有庞大的现金,国内IC行业的整合因而缺少了必不可少的资本杠杆。最后看“人”,由于国内IC行业创业氛围浓郁,加之各地对团队创业的鼓励与支持,IC企业内部员工外出创业的现象十分普遍,这无形中使得企业即便通过兼并整合也无法获得必要的、稳定的人力资源保障。综合以上三方面因素,IC设计业内部依靠自发力量进行的整合无疑是十分困难的。如要推动IC设计业的整合,只能是自上而下,在政策引导、行业监管、市场准入等因素共同作用下实现。
三、关于本土融资体系的改革
李 柯:目前国内IC设计企业普遍仍是中小企业,获取发展资金十分困难,这在很大程度上制约了IC设计业的技术创新与企业发展。面对这一局面,政府可以考虑出台一些有针对性的鼓励政策,帮助IC设计企业渡过资金难关。如对于经国家认定的IC设计企业,可降低其在国内上市融资的门槛,其在经认定的国内IC生产企业进行流片、封装业务,政府应提供一定的补贴。此外,还可向经认定的IC设计企业提供政府担保的免抵押银行贷款等。
凌讯华业执行副总经理张光华
一、关于 IC设计业进入低潮期的挑战和机遇,·未来本土IC(集成电路)设计业的发展将面临更加严峻的考验、明年本土IC设计业的总体发展形势?
张光华 :近年来国内半导体行业的发展明显减速,从目前发展态势来看,整个国内IC行业已经进入低潮期,全球化金融危机的严重影响也开始逐渐显现,行业发展的不确定性进一步加大,本土的IC设计企业正面临严峻挑战,而且这些不利因素短期内不会消除,所以未来1~2年行业的总体发展形势不容乐观。
综合起来,国内IC设计企业面临的困难主要体现在资金、市场这两个方面。尽管目前国内IC设计研发企业的数量已经不少,也经历了一个较长时期的快速发展,但绝大部分还是比较弱小的中小规模企业,整个产业格局并未发生改变。
但是我们也应该看到,相对于其他区域的经济发展态势而言,中国经济良好运转的基本面尚未改变,虽然IC企业面临着重重困难,但也不宜过分悲观,危机中仍然孕育着机遇。对于国内IC企业而言,未来的发展道路上虽有来自于国际形势的挑战,但更不可忽略的是自上而下的机遇与发展空间。
二、本土IC设计业的机遇与国家政策的扶持
三、关于IC产业整合及未来发展
张光华 : 一般而言,对于一个初创IC设计公司,其结局大致有四种:第一,无法生存,自然消亡;第二,被人收购;第三,IPO(首次公开上市),这条路相对困难,成功率不太高;第四,长远打算,自给自足,持续发展。因此行业的整合也就有相应的两种情况:第一,被动整合;第二,主动整合。
四、关于本土融资体系的改革
张光华 : 一方面,企业自身需要扩宽融资渠道,保证资金的利用效率和流动性;另一方面,也需要充分发挥产业联盟、行业协会等相关组织的联动效应,为政府部门的重要产业决策提供依据,引导资源的合理配置,促成宽松的企业外部融资环境,争取更多的扶持资金和优惠政策投入到科技含量更高、发展前景更好的优势产业领域,为未来的新兴经济增长点提供发展动力。同时,需要进一步倡导行业内的自主科技创新,提高IC企业的设计研发能力,促进优胜劣汰,加快行业整合与并购,让具备卓越创新能力和良好发展态势的优秀企业做大做强,形成规模经济。另外,要贯彻产品研发的市场需求导向,加强对下游终端产品的消费引领作用,将成熟的科技创新成果尽快应用于各种消费电子终端,提高下游产品的市场竞争力,开发成熟的高端市场。
政府可以牵头成立IC创投基金,邀请海内外企业或基金参股。政府应鼓励本土IC企业在内地资本市场上市,在政策及审批上给予适当倾斜。
深圳IC设计产业化基地管理中心孙亚春
一、关于 IC设计业进入低潮期的挑战和机遇,www.anyceo.com未来本土IC(集成电路)设计业的发展将面临更加严峻的考验、明年本土IC设计业的总体发展形势?
孙亚春:近几年我国集成电路设计业取得了有目共睹的高速发展。但我国IC设计业在发展过程中有一个问题越来越突出,就是产品同质化现象严重,多数企业集中在少数几个领域,使得企业陷入激烈的价格战,恶性竞争严重,整个行业的生存环境越来越差。
在这种恶劣环境下,我个人认为明年本土IC设计业的总体发展将呈现以下几个特点:
第一,行业重新洗牌,弱肉强食。残酷的市场竞争会导致弱小的企业生存不下去,行业将重新洗牌,每个细分领域能够存活的企业将不超过3家。
第二,新兴领域异军突起。由于市场竞争激烈,利润降低,迫使企业转换发展方向,向受关注少的领域甚至新兴领域迈进。
第三,技术研发投入不断增加。在市场不好的情况下,实力雄厚的企业会不断增加技术研发投入,推进技术革新,抢占技术高峰。只有从根本上掌握了产品的核心技术,才能从容应对风云变幻的产业环境。
第四,高端芯片有一定突破。在持续技术研发投入的前提下,一直专心致力研究高端芯片的企业因产品技术门槛高,竞争者相对较少,会迎来收获季节。
二、本土IC设计业的机遇与国家政策的扶持
孙亚春 :我认为在本土设计业进入“低潮”发展期的情况下,国家应从以下几个方面推动行业未来的发展。第一,依据产业的发展变化适时调整扶持重点。
随着IC设计产业日趋成熟和发展,政府必须转变工作方式和重点,其面临的紧迫任务是做大做强IC设计产业,营造公平竞争的氛围和完善环境。
第二,鼓励企业积极申请专利,加强对自我知识产权的保护,并支持企业积极应对国外厂商的恶意起诉。
目前我国的集成电路产业还处于群雄逐鹿的初级发展阶段,各分支的企业都很弱小,在世界上都没有大的竞争力,在竞争日趋白热化的今天,发展壮大过程中会遇到各种困难尤其是国外垄断厂商设置的障碍。例如当前规模较大的几家IC设计企业都面临国外厂商起诉的知识产权案,整机厂商外销和展览都成为国外知识产权维权机构关注和查处的重点,这些都提示我们的企业需要尽快做大做强,以和强大的对手抗衡。国外厂商起诉大多是为了保护自己的市场和为对手制造麻烦,并不一定有绝对胜算的把握。例如深圳的朗科就在几次诉讼中都胜了,从而每年可以向国外厂商收取可观的专利费用。因此,在遇到企业遭遇国外厂商起诉的情况时,政府应鼓励并支持我们的企业积极应诉,一旦胜诉,企业就在该行业站稳了脚跟。
第三,制定国家的自有标准和产品。西方国家已将标准、专利等融入集成电路产品中,强制收取高昂的专利费用,而同时又以IC产品不支持中国自有标准为由,逼迫中国不能推行自己的标准或直接使用国外标准。因此我们必须在标准和IC源头上加快推出自有标准和产品,不能再让我们的企业在开发上盲目投入或者陷入国外的专利陷阱。
三、关于IC产业整合及未来发展
孙亚春:我认为行业可以从下面几个方面进行整合。第一,同类项合并。每个细分市场留下两三家实力雄厚的企业。第二,优势互补。在不同领域有专长的企业强强联合,互相弥补不足,共同涉足高端消费电子领域和高端通用产品领域。第三,以产品为目标的整合。针对产品系列进行产品及解决方案的整合。有利于产品性能的最优化,利润最大化。
深圳IC产业发展正酝酿新突破:将致力于打造珠三角IC行业产业联盟,形成一个从整机系统、芯片设计、测试到封装和生产加工等各方面良性互动的产业链。这是记者从近日在深圳举办的2004’珠三角集成电路业界联谊暨市场推广会上了解到的信息。www.qingdaocom.com
深圳市科技与信息局副局长、国家集成电路设计深圳产业化基地主任张克科表示,现代的产业竞争已经不是单一产品的竞争,而是系统实力的竞争。深圳乃至珠三角的IC产业需要建立一个良性互动的产业链。
深圳IC设计达到国际水平
据有关资料显示,作为国家七大IC产业化基地之一,2003年深圳IC设计业总产值突破35亿元,约占去年全国的三成,居全国各大城市首位。
国家集成电路设计深圳产业化基地有关专家表示,依托当地及周边地区的巨大市场,深圳IC产业经过多年发展,目前已在设计、封装、测试和制造方面构建了一定程度的产业链,IC设计业已走在全国前列。华为、中兴通讯、美芯等公司的设计水平已经达到0.13微米,主流产品已在0.18至0.35微米技术档次,处于国际领先水平。有关统计显示,深圳市目前共有各种所有制形式的大小集成电路设计公司和机构100多家,专业设计人员已逾2000人。国家“909”重点工程布点的IC设计公司半数在深圳,在手机、通讯、消费类、HDTV等方面已拥有一批具有自主知识产权的芯片。在内地集成电路发展格局中,深圳与北京、上海形成了三足鼎立之势。
五大问题成为IC发展障碍
尽管深圳IC产业已经呈现出快速发展的趋势,但也存在不少隐忧。业内人士认为,深圳IC业必须尽快解决五大问题,为产业的发展“扫除”障碍。其一,人才缺口大。预计10年内,我市的IC设计人才缺口在5万人以上;其二,缺乏非盈利的、公共的科技支撑体系;其三,产业系统化不完善;其四,缺乏一批良好的中介组织。专家指出,IC产业发展过程中,需要各个产业链建立系统的发展模式,而要实现跨越式的发展,必须完善中介服务组织;其五,IC企业的发展视野问题。企业要敢于在国际市场上竞争,如果没有意识走向国际上的话,到头来本土市场被别人占领,国外市场又不能得到,未来发展就会越来越困难。
深港科技合作提供新契机
深圳乃至珠三角的IC产业应该静下心来解决困扰IC产业发展的问题,在现有的基础上建立新的起点。张克科认为,随着“内地与香港和澳门更紧密经贸合作关系安排”以及泛珠江三角洲经济圈的相继开展,深圳IC产业将迎来新的发展机遇。放眼全大陆的IC产业竞争态势,珠江三角洲与深圳做为最具历史和先天优势的IC产业制造基地,发展优势很难被取代,前景依然相当乐观。
张克科认为,首先深圳与香港合作优势显著。在CPEA(内地与香港更紧密合作关系)的框架下,深圳可以规划与香港市场需求衔接的IC产业发展,以此带动深圳产业链的完善和加固发展。就高新科技产业来说,深圳仍需要作调整,高科技产业在不同的时期有不同的概念,高科技产业要向高附加值转变,高附加值在市场利用程度和可持续发展方面有极大的推动作用,珠三角仍然有一定的空间。其次,泛珠三角各地区可以优势互补。广东省提出“泛珠江三角洲”概念,让泛珠江三角洲变成与大西北、东北互动的区域板块。目前,由省政府计划的从珠三角的产业环境、产业规划到泛珠江三角洲的科技合作框架都已出台,不但把香港、澳门联系起来,还包括福建,广西等地。这对IC产业整个资源调整和产业配合是很好的机会
参考资料:
芯片哪个环节未来的国产替代率高
随着信息化时代的不断进步,5G、物联网、新能源汽车、人工智能等领域的发展迅猛,对光刻胶的下游应用需求日益增长。根据SEMI的统计数据,预计到2024年,中国大陆将新增18座晶圆厂,其产能年增长率预计将达到13%。随着半导体工艺节点的不断升级,中国大陆的晶圆厂普遍采用DUV(ArF Immersion)多次曝光的7nm工艺流程,以及更多的金属层布线需求和NAND堆叠层数的增加,这导致光刻胶的需求量和价格都在上升。
我们需要全面审视光刻胶行业,包括光刻核心工艺、光刻胶原材料的构成、产业链上下游的分布、行业的核心壁垒以及发展现状,同时也要认识到发展国产替代的重要性与必要性。光刻胶在集成电路制造的光刻环节中扮演着核心材料的角色,其主要功能是在硅片上形成微细图形,从而实现电路的精密制造。光刻工艺包括涂胶、曝光和显影这三个基本步骤。光刻胶作为图形转移的介质,通过光化学反应,将所需的微细图形从掩模版转移到待加工的基片上,实现选择性刻蚀,这是微细图形线路加工的关键。
半导体光刻胶主要分为酚醛树脂-重氮奈醌型光刻胶(g线、i线)和化学放大型光刻胶(KrF、ArF、EUV)。评估光刻胶性能的主要指标包括分辨率、粗糙度和灵敏度。光刻胶由树脂、溶剂、感光剂和添加剂这四大组分构成,其应用范围涵盖了半导体、PCB和显示面板等领域。在半导体光刻胶市场中,ArFi光刻胶占据了主导地位,市场份额约为38%,而其他类型的光刻胶如ArF、KrF、G/I线和EUV等分别占据了10%、34%、16%和2%的市场份额。随着芯片制程技术的不断进步,EUV和ArFi光刻胶的市场份额预计将进一步扩大,为光刻胶市场带来新的增长动力。
光刻胶产业链由上游原材料、中游制造和下游应用三个环节组成。光刻胶的核心原材料的进口难度较大,国产替代的需求迫切。中游制造面临配方复杂、设备受限和量产稳定性难以控制等挑战。下游客户端的产品验证壁垒使得光刻胶产品的导入和替代过程变得复杂且成本高昂。全球光刻胶市场的规模预计将超过百亿美元,其中半导体领域占据了全球光刻胶市场的23.3%。光刻胶市场由日本和美国厂商主导,高度集中。国内光刻胶生产能力主要集中在技术门槛相对较低的PCB光刻胶领域。目前,国产半导体光刻胶市场尚处于初级阶段,国产化率普遍较低。实现高端光刻胶的国产化替代是保障我国国家安全和经济发展的必然选择,也是推动中国半导体产业向高质量发展的重要途径。
半导体行业有发展前景吗?
半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。现在大部分电子产品中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。
一、2019年全球半导体材料市场销售额达521.2亿美元
SEMI报告指出,2019年全球半导体材料市场销售额为521.2亿美元,小幅下降-1.1%。分区域来看,中国台湾、韩国、中国大陆、日本、北美、欧洲半导体销售额分别为113.4亿美元、88.3亿美元、86.9亿美元、77.0亿美元、56.2亿美元、38.9亿美元,分别占全球半导体材料市场份额的22%、17%、17%、15%、11%、17%。中国大陆是2019年各地区中唯一增长的半导体材料市场,销售规模位居第三。
二、2019年封装材料销售额下滑增速超过晶圆制造材料
分产品来看,2019年全球晶圆制造材料销售额328亿美元,略微下降0.4%;其中工艺化学品、溅射靶材和CMP同比下降超过2%。2019年封装材料销售额192亿美元,同比下滑2.3%。
三、2019年一半以上半导体上市公司净利增长
国内上市公司中,也有不少半导体行业上市公司,不过从规模来看比较小,但是在新一轮产能扩展期,将带来新的发展机会。截至2020年1月21日,共有22家半导体企业公布2019年业绩预告,有15家企业净利润出现增长的情况,其中上海新阳、闻泰科技、北京君正、安泰科技、天龙光电、硅宝科技6家企业净利润同比增长超过100%(数据对比以下线为止,下同),占比27.27%;净利同比下降的企业有7家,分别为强力新材、航锦科技、三安光电、士兰微、鼎龙股份、台基股份、大唐电信,占比为31.82%。
四、核心芯片国产自主化迫在眉睫
未来,中国半导体的发展趋势主要表现在:第一,政策引导推动集成电路成为战略性产业。第二,新兴技术将成为集成电路产业的未来核心产品。第三,核心技术及人才资源成为集成电路产业的可持续发展力。特别需要注意,中国国内的半导体自给率水平非常低,特别是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零,国产产品的自主化迫在眉睫。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《半导体硅片、外延片行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》。
北京、上海、深圳三大城市半导体产业链企业汇总
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北京、上海、深圳三大城市在半导体产业链方面有着丰富的企业资源,以下是对这些城市的半导体产业链企业的汇总。
-北京-
一、芯片设计厂
注:来源ittbank,排名无先后!
二、晶圆代工制造厂
注:来源ittbank,排名无先后!
三、封测厂
注:来源ittbank,排名无先后!
四、半导体材料厂商
注:来源ittbank,排名无先后!
五、半导体设备厂商
注:来源ittbank,排名无先后!
-上海-
一、芯片设计公司
在国内主要的芯片公司中,其中约一半公司办公地址在上海,很多设计公司在上海均设有研发中心或办公室。
注:排名无先后
二、晶圆代工制造厂
2021年底,上海共有20条已达产/待建设产线,其中产能规模最大的莫过于中芯国际及华虹半导体。
注:排名无先后
中芯国际作为现在国内大陆地区在芯片制造领域的领头羊,不仅仅拥有最多的产能,在先进制程方面,已经实现了14nm制程的量产。在国外对中国半导体行业不断封锁的大背景下面,中芯国际的重要性可以说不言而喻。
中芯国际公布2021年度未经审计的营业收入为356亿元,净利润为107亿元。营收、利润双增。按照公开信息, 28nm 及以下成熟制成仍旧占据了大比例营收。
中芯国际收入来自0.18/0.15μm制程、以及 55/65nm40/45nm 制程的部分,分别对应电源管理芯片、指纹识别芯片、图像传感器以及 NOR Flash、应用处理器、WiFi 蓝牙射频芯片等应用,主要客户包括华为、高通、博通、格科微、兆易创新等。
华虹集团作为国内最早一批进入芯片制造领域的企业,现在已经成长一家覆盖芯片制造、设计、元器件等各个领域的集成电路综合性企业。
华虹半导体是全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业,专注于嵌入式非易失性存储器、功率器件、模拟及电源管理和逻辑及射频等“8英寸+12英寸”特色工艺技术的持续创新,先进“特色IC+Power Discrete”强大的工艺技术平台有力支持物联网等新兴领域应用,亦满足汽车电子芯片生产的严苛要求。量产工艺覆盖1微米到28纳米各主要技术节点,其中嵌入式非易失性存储器方面,公司工艺技术能力和规模在全球范围内保持领先,IC卡芯片晶圆制造规模全球最大,功率半导体方面公司拥有世界一流的深沟槽超级结工艺技术以及车规级的IGBT生产技术。
华虹下游客户阵容豪华,合作稳定黏性很强。华虹半导体客户主要为国内设计厂商为主,在主要产品功率半导体及MCU产品方面,主要客户包括新洁能(IGBT及超级结)、斯达半导(IGBT)、艾为电子(MCU);射频器件主要客户为国内龙头设计商卓胜微;CIS主要客户涵盖格科微及豪威科技(韦尔股份)。
三、封测厂
封测厂相较晶圆厂是劳动力密集的行业,上海的封测厂有安靠(上海)、上海凯虹科技有限公司(Diodes子公司,产品为功率器件)、日月光(上海)、紫光宏茂、晟碟半导体(上海)有限公司(Sandisk子公司,产品为Flash)等。
注:排名无先后
四、半导体材料厂商
除了晶圆、封测、设计外,上海亦是半导体材料的重镇。其中沪硅产业、上海新傲、上海新升、上海新阳材料、上海合晶、等多家半导体材料企业位于上海。
注:排名无先后
沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售,是中国大陆规模最大的半导体硅片制 造企业之一,是中国大陆率先实现 300mm 半导体硅片规模化销售的企业。沪硅产业自设 立以来,坚持面向国家半导体行业的重大战略需求,坚持全球化布局,坚持紧跟国际前沿 技术,突破了多项半导体硅片制造领域的关键核心技术,打破了我国 300mm 半导体硅片 国产化率几乎为 0%的局面。
五、半导体设备厂商
上海也有很多的半导体设备厂商,比如中微半导体公司、盛美半导体、上海微电子、至纯科技、万业企业等多家优秀企业在上海。
注:排名无先后
-深圳-
一、芯片设计公司
注:排名无先后,错误遗漏之处请指正!
二、晶圆代工制造厂
注:排名无先后!
三、封测厂
注:排名无先后!
四、半导体材料厂商
注:排名无先后,错误遗漏之处请指正!
五、半导体设备厂商
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芯片设备:升!升!升!
存储市场的复苏信号逐渐明朗,终端需求的突破、芯片价格的回升以及厂商业绩的回暖,共同揭示了存储行业正在从“黑暗期”中走出,复苏的行业态势逐渐显现。这一复苏趋势与半导体产业的整体走势相协同,预示着从下行周期向上升转变的可能性。从半导体设备企业的近期表现中,我们能够窥见这一转变的端倪。
泛林集团作为芯片制造商提供设备,其2024年一季度的营收表现稳健,环比增长0.9%至37.9亿美元,超过市场预期的37.2亿美元。公司总裁兼首席执行官Tim Archer表示,泛林集团在2024年将有一个强劲的开局,随着客户应对扩大半导体规模以满足AI转型的功率和速度要求的挑战,泛林集团正在加强其领导力,并为未来的重大机遇做好准备。尽管受到美国对华半导体出口管制政策的影响,泛林集团预计全年将损失20亿美元的收入,但AI芯片需求的激增推动了该行业的增长,尤其是存储芯片需求的温和复苏,为泛林集团等供应商带来了连锁式的上涨空间。预计2024年晶圆厂设备(WFE)投资额将落在800亿美元区间的中后段,其中DRAM厂设备支出将因HBM增产、制程转换而呈现成长,NAND厂设备支出将因技术升级而转强,特别是对于刻蚀设备的需求,泛林集团的主要营收来源。
泰瑞达公布2024年一季度财报,尽管移动性持续疲软,但AI应用推动的内存和网络芯片需求超出预期,加上符合预期的机器人出货量,推动公司收入和收益高于本季度指导的上限。内存和计算领域的实力推动上半年业绩强于预期,但第二季度之后的前景仍然有限。在机器人领域,预计新产品、新应用和全球分销渠道的改善将在今年余下时间推动增长。
科磊公司公布的2024财年第三季度财务和经营业绩显示,总收入为23.6亿美元,虽然同比下滑,但高于指导范围23.0亿美元+/- 1.25亿美元的中点。KLA Corporation总裁兼首席执行官Rick Wallace表示,客户需求和公司执行情况与预期一致,季度业绩高于调整后的指引。公司业务水平预计在这一年的进展中有所改善,对客户在多个终端市场的业务改善感到鼓舞,这种改善正在转化为与客户就领先优势产能投资的未来机会进行的建设性讨论。
DISCO FY4Q23(2024年1-3月)业绩显示,营收及出货金额同环比高增,显示生成式AI需求带动下,先进封装及HBM对划片及研磨设备需求持续增长。除HBM外,存储行业逐步复苏,预计Q1存储领域营收占比将提升至超过30%。精密加工工具(耗材)业务收入连续四个季度增长,显示全球封测行业延续复苏态势。稼动率有所提升,中国厂商尤为突出。功率半导体需求短期波动,CIS需求有所下滑。
应用材料发布FY24Q1财报,实现营收67.07亿美元,环比-0.2%,同比持平。应用材料公司在2024财年第一季度取得了强劲的业绩,并连续第五年跑赢市场。在关键半导体领域的领导地位,将支持公司在未来几年继续保持卓越表现。从具体业务来看,应用材料第一财季半导体系统营收年减4.9%至49.09亿美元,来自中国大陆的营收占比由上年同期的17%暴涨至45%,韩国为18%,中国台湾为8%。展望2024年全球半导体设备市场,应用材料认为来自先进逻辑工艺的晶圆代工厂客户需求将迎来新一轮增长,这得益于PC、HBM(DRAM)以及AI数据中心的支出增加,以及部分晶圆厂GAA节点的初步部署。云计算服务提供商的强劲支出和嵌入式AI PC的兴起,推动了对更先进芯片的需求,进而推动了对芯片制造设备的需求。
东京电子在2024财年第三财季报中显示,中国大陆连续三个财季成为营收占比最高的市场,且占比逐季提升,达到46.9%,其次为营收占比12.5%的韩国市场。结合分析机构研报预计,中国大陆客户的投资和DRAM的复苏将成为晶圆厂设备增长的两大驱动力。DRAM制造设备的营收占比已经连续三个财季提升,本财季达到31%,是第一财季占比的近两倍。ASML尽管业绩不及预期,但随着市场回暖信号显现,公司对2024年全年的展望保持不变,预计下半年的业绩表现将比上半年强劲。长期目标保持不变,预计2024年的净销售额将与2023年基本持平,2025年经营达300-400亿欧元营收的目标不变。
国产半导体设备景气度居高不下,国内设备企业表现出高增长的明显趋势。根据多家半导体设备公司的年度营收消息,国产设备不仅在性能和稳定性方面获得了产业链客户的信赖和认可,国产替代进程正在加速。一些国产设备还获得了国外客户的信赖和采购,逐渐打开了国际市场。SEMI估计,2024年中国将新增18座新晶圆厂,产能从760万片增长到860万片,国内晶圆厂、存储厂等合计资本开支有望同比增长17.7%,达到295亿美元。库存下降叠加AI产生的新需求使得芯片出货量上升,晶圆代工厂、封测厂以及IDM厂商的资本开支也将回升,受益于国内晶圆建厂潮兴起、国产替代的持续推进,国内半导体设备板块维持高景气度。
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