導(dǎo) 讀

集成電路作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心，市場份額達(dá)83%，由于其技術(shù)復(fù)雜性，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度專業(yè)化。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)張，產(chǎn)業(yè)競爭加劇，分工模式進(jìn)一步細(xì)化。

目前市場產(chǎn)業(yè)鏈為IC設(shè)計(jì)、IC制造和IC封裝測試。

○ 在核心環(huán)節(jié)中，IC設(shè)計(jì)處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，IC制造為中游環(huán)節(jié)，IC封裝為下游環(huán)節(jié)。

○ 全球集成電路產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，由封裝測試環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到制造環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈里的每個(gè)環(huán)節(jié)由此而分工明確。

○ 由原來的IDM為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镕abless+Foundry+OSAT。

① 設(shè)計(jì)：

細(xì)分領(lǐng)域具備亮點(diǎn)，核心關(guān)鍵領(lǐng)域設(shè)計(jì)能力不足。從應(yīng)用類別(如：手機(jī)到汽車)到芯片項(xiàng)目(如：處理器到FPGA)，國內(nèi)在高端關(guān)鍵芯片自給率幾近為0，仍高度仰賴美國企業(yè)；

② 設(shè)備：

自給率低，需求缺口較大，當(dāng)前在中端設(shè)備實(shí)現(xiàn)突破，初步產(chǎn)業(yè)鏈成套布局，但高端制程/產(chǎn)品仍需攻克。中國本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商只占全球份額的1-2%，在關(guān)鍵領(lǐng)域如：沉積、刻蝕、離子注入、檢測等，仍高度仰賴美國企業(yè)；

③ 材料：

在靶材等領(lǐng)域已經(jīng)比肩國際水平，但在光刻膠等高端領(lǐng)域仍需較長時(shí)間實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模443 億美金，晶圓制造材料供應(yīng)中國占比10%以下，部分封裝材料供應(yīng)占比在30%以上。在部分細(xì)分領(lǐng)域上比肩國際領(lǐng)先，高端領(lǐng)域仍未實(shí)現(xiàn)突破；

④ 制造：一、設(shè)計(jì)

按地域來看，當(dāng)前全球IC 設(shè)計(jì)仍以美國為主導(dǎo)，中國大陸是重要參與者。2017 年美國IC設(shè)計(jì)公司占據(jù)了全球約53%的最大份額，IC Insight 預(yù)計(jì)，新博通將總部全部搬到美國后這一份額將攀升至69%左右。臺(tái)灣地區(qū)IC 設(shè)計(jì)公司在2017 年的總銷售額中占16%，與2010年持平。聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠和瑞昱去年的IC 銷售額都超過了10 億美元，而且都躋身全球前二十大IC 設(shè)計(jì)公司之列。歐洲IC 設(shè)計(jì)企業(yè)只占了全球市場份額的2%，日韓地區(qū)Fabless 模式并不流行。

與非美國海外地區(qū)相比，中國公司表現(xiàn)突出。世界前50 fabless IC 設(shè)計(jì)公司中，中國公司數(shù)量明顯上漲，從2009 年1 家增加至2017 年10 家，呈現(xiàn)迅速追趕之勢。2017 年全球前十大Fabless IC 廠商中，美國占據(jù)7 席，包括高通、英偉達(dá)、蘋果、AMD、Marvell、博通、賽靈思；中國臺(tái)灣地區(qū)聯(lián)發(fā)科上榜，大陸地區(qū)海思和紫光上榜，分別排名第7 和第10。

2017 年全球前十大Fables s IC 設(shè)計(jì)廠商

（百萬美元）

全球市場集中，臺(tái)積電占據(jù)60%的份額，受貿(mào)易戰(zhàn)影響相對(duì)較低。大陸躋身第二集團(tuán)，全球產(chǎn)能擴(kuò)充集中在大陸地區(qū)。代工業(yè)呈現(xiàn)非常明顯的頭部效應(yīng)，在全球前十大代工廠商中，臺(tái)積電一家占據(jù)了60%的市場份額。此行業(yè)較不受貿(mào)易戰(zhàn)影響；

⑤ 封測：

最先能實(shí)現(xiàn)自主可控的領(lǐng)域。封測行業(yè)國內(nèi)企業(yè)整體實(shí)力不俗，在世界擁有較強(qiáng)競爭力，長電+華天+通富三家17 年全球整體市占率達(dá)19%，美國主要的競爭對(duì)手僅為Amkor。此行業(yè)較不受貿(mào)易戰(zhàn)影響。

然而，盡管大陸地區(qū)海思和紫光上榜，但可以看到的是，高通、博通和美滿電子在中國區(qū)營收占比達(dá)50%以上，國內(nèi)高端 IC 設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足?？梢钥闯?，國內(nèi)對(duì)于美國公司在核心芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的依賴程度較高。

自中美貿(mào)易戰(zhàn)打響后，通過“中興事件”和“華為事件”我們可以清晰的看到，核心的高端通用型芯片領(lǐng)域，國內(nèi)的設(shè)計(jì)公司可提供的產(chǎn)品幾乎為0。

大陸高端通用芯片與國外先進(jìn)水平差距主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：

1）移動(dòng)處理器的國內(nèi)外差距相對(duì)較小。

紫光展銳、華為海思等在移動(dòng)處理器方面已進(jìn)入全球前列。

2）中央處理器(CPU) 是追趕難度最大的高端芯片。

英特爾幾乎壟斷了全球市場，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)約有 3-5 家，但都沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)，多仍然依靠申請(qǐng)科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)和政府補(bǔ)貼維持運(yùn)轉(zhuǎn)。龍芯等國內(nèi) CPU 設(shè)計(jì)企業(yè)雖然能夠做出 CPU 產(chǎn)品，而且在單一或部分指標(biāo)上可能超越國外 CPU，但由于缺乏產(chǎn)業(yè)生態(tài)支撐，還無法與占主導(dǎo)地位的產(chǎn)品競爭。

3）存儲(chǔ)器國內(nèi)外差距同樣較大。

目前全球存儲(chǔ)芯片主要有三類產(chǎn)品，根據(jù)銷售額大小依次為：DRAM、NAND Flash 以及Nor Flash。在內(nèi)存和閃存領(lǐng)域中，IDM 廠韓國三星和海力士擁有絕對(duì)的優(yōu)勢，截止到2017年，在兩大領(lǐng)域合計(jì)市場份額分別為75.7%和49.1%，中國廠商競爭空間極為有限，武漢長江存儲(chǔ)試圖發(fā)展 3D Nand Flash(閃存)的技術(shù)，但目前僅處于 32 層閃存樣品階段，而三星、英特爾等全球龍頭企業(yè)已開始陸續(xù)量產(chǎn) 64 層閃存產(chǎn)品；在Nor flash 這個(gè)約為三四十億美元的小市場中，兆易創(chuàng)新是世界主要參與廠家之一，其他主流供貨廠家為臺(tái)灣旺宏，美國Cypress，美國美光，臺(tái)灣華邦。

4）FPGA、AD/DA 等高端通用型芯片，國內(nèi)外技術(shù)懸殊。

這些領(lǐng)域由于都是屬于通用型芯片，具有研發(fā)投入大，生命周期長，較難在短期聚集起經(jīng)濟(jì)效益，因此在國內(nèi)公司層面發(fā)展較為緩慢，甚至有些領(lǐng)域是停滯的。

總的來看，芯片設(shè)計(jì)的上市公司，都是在細(xì)分領(lǐng)域的國內(nèi)最強(qiáng)。比如2017 年匯頂科技在指紋識(shí)別芯片領(lǐng)域超越FPC 成為全球安卓陣營最大指紋IC 提供商，成為國產(chǎn)設(shè)計(jì)芯片在消費(fèi)電子細(xì)分領(lǐng)域少有的全球第一。士蘭微從集成電路芯片設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)開始，逐步搭建了芯片制造平臺(tái)，并已將技術(shù)和制造平臺(tái)延伸至功率器件、功率模塊和MEMS 傳感器的封裝領(lǐng)域。但與國際半導(dǎo)體大廠相比，不管是高端芯片設(shè)計(jì)能力，還是規(guī)模、盈利水平等方面仍有非常大的追趕空間。

二、設(shè)備

目前，我國半導(dǎo)體設(shè)備的現(xiàn)況是低端制程實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，高端制程有待突破，設(shè)備自給率低、需求缺口較大。

關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)壁壘高，美日技術(shù)領(lǐng)先，CR10 份額接近80%，呈現(xiàn)寡頭壟斷局面。半導(dǎo)體設(shè)備處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，貫穿半導(dǎo)體生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。按照工藝流程可以分為四大板塊——晶圓制造設(shè)備、測試設(shè)備、封裝設(shè)備、前端相關(guān)設(shè)備。其中晶圓制造設(shè)備占據(jù)了中國市場70%的份額。再具體來說，晶圓制造設(shè)備根據(jù)制程可以主要分為8 大類，其中光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和 薄膜沉積設(shè)備這三大類設(shè)備占據(jù)大部分的半導(dǎo)體設(shè)備市場。同時(shí)設(shè)備市場高度集中，光刻機(jī)、CVD 設(shè)備、刻蝕機(jī)、PVD 設(shè)備的產(chǎn)出均集中于少數(shù)歐美日本巨頭企業(yè)手上。

中國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率低，本土半導(dǎo)體設(shè)備廠商市占率僅占全球份額的1-2%。

關(guān)鍵設(shè)備在先進(jìn)制程上仍未實(shí)現(xiàn)突破。目前世界集成電路設(shè)備研發(fā)水平處于12 英寸7nm，生產(chǎn)水平則已經(jīng)達(dá)到12 英寸14nm；而中國設(shè)備研發(fā)水平還處于12 英寸14nm，生產(chǎn)水平為12 英寸65-28nm，總的來看國產(chǎn)設(shè)備在先進(jìn)制程上與國內(nèi)先進(jìn)水平有2-6 年時(shí)間差；具體來看65/55/40/28nm 光刻機(jī)、40/28nm 的化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)國產(chǎn)化率依然為0，28nm化學(xué)氣相沉積設(shè)備、快速退火設(shè)備、國產(chǎn)化率很低。

三、材料

半導(dǎo)體材料發(fā)展歷程

• Si：主要應(yīng)用于集成電路的晶圓片和功率器件;

• GaAs：主要應(yīng)用于大功率發(fā)光電子器件和射頻器件;

• GaN：主要應(yīng)用于光電器件和微波通信器件;

• SiC：主要應(yīng)用于功率器件

▲各代代表性材料主要應(yīng)用

▲第二、三代半導(dǎo)體材料技術(shù)成熟度

細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)彎道超車，核心領(lǐng)域仍未實(shí)現(xiàn)突破，半導(dǎo)體材料主要分為晶圓制造材料和封裝材料兩大塊。晶圓制造材料中，硅片機(jī)硅基材料最高占比31%，其次依次為光掩模版14%、光刻膠5%及其光刻膠配套試劑7%。封裝材料中，封裝基板占比最高，為40%，其次依次為引線框架16%，陶瓷基板11%，鍵合線15%。

日美德在全球半導(dǎo)體材料供應(yīng)上占主導(dǎo)地位。各細(xì)分領(lǐng)域主要玩家有：硅片——Shin-Etsu、Sumco，光刻膠——TOK、Shipley，電子氣體——Air Liquid、Praxair，CMP——DOW、3M，引線架構(gòu)——住友金屬，鍵合線——田中貴金屬、封裝基板——松下電工，塑封料——住友電木。

（1）靶材、封裝基板、CMP 等，我國技術(shù)已經(jīng)比肩國際先進(jìn)水平的、實(shí)現(xiàn)大批量供貨、可以立刻實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的半導(dǎo)體材料典例——靶材。

（2）硅片、電子氣體、掩模板等，技術(shù)比肩國際、但仍未大批量供貨的產(chǎn)品。

（3）光刻膠，技術(shù)仍未實(shí)現(xiàn)突破，仍需要較長時(shí)間實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

四、制造

晶圓制造環(huán)節(jié)作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中至關(guān)重要的工序，制造工藝高低直接影響半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)先進(jìn)程度。過去二十年內(nèi)國內(nèi)晶圓制造環(huán)節(jié)發(fā)展較為滯后，未來在國家政策和大基金的支持之下有望進(jìn)行快速追趕，將有效提振整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)鏈的技術(shù)密度。

半導(dǎo)體制造在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈里具有卡口地位。制造是產(chǎn)業(yè)鏈里的核心環(huán)節(jié)，地位的重要性不言而喻。統(tǒng)計(jì)行業(yè)里各個(gè)環(huán)節(jié)的價(jià)值量，制造環(huán)節(jié)的價(jià)值量最大，同時(shí)毛利率也處于行業(yè)較高水平，因?yàn)镕abless+Foundry+OSAT 的模式成為趨勢，F(xiàn)oundry 在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要程度也逐步提升，可以這么認(rèn)為，F(xiàn)oundry 是一個(gè)卡口，產(chǎn)能的輸出都由制造企業(yè)所掌控。

代工業(yè)呈現(xiàn)非常明顯的頭部效應(yīng) 根據(jù)IC Insights 的數(shù)據(jù)顯示，在全球前十大代工廠商中，臺(tái)積電一家占據(jù)了超過一半的市場份額，2017 年前八家市場份額接近90%，同時(shí)代工主要集中在東亞地區(qū)，美國很少有此類型的公司，這也和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)分工有關(guān)。我們認(rèn)為，中國大陸通過資本投資和人才集聚，是有可能在未來十年實(shí)現(xiàn)代工超越的。

“中國制造”要從下游往上游延伸，在技術(shù)轉(zhuǎn)移路線上，半導(dǎo)體制造是“中國制造”尚未攻克的技術(shù)堡壘。中國是個(gè)“制造大國”，但“中國制造”主要都是整機(jī)產(chǎn)品，在最上游的“芯片制造”領(lǐng)域，中國還和國際領(lǐng)先水平有很大差距。

在從下游的制造向“芯片制造”轉(zhuǎn)移過程中，一定要涌現(xiàn)出一批技術(shù)領(lǐng)先的晶圓代工企業(yè)。在芯片貿(mào)易戰(zhàn)打響之時(shí)，美國對(duì)我國制造業(yè)技術(shù)封鎖和打壓首當(dāng)其沖，我們?cè)谂鞒小皟蓮椧恍恰本瘢粤ΩD苦創(chuàng)業(yè)的同時(shí)，如何處理與臺(tái)灣地區(qū)先進(jìn)企業(yè)臺(tái)積電、聯(lián)電之間的關(guān)系也會(huì)對(duì)后續(xù)發(fā)展產(chǎn)生較大的蝴蝶效應(yīng)。

五、封測

當(dāng)前大陸地區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封測行業(yè)影響力為最強(qiáng)，市場占有率十分優(yōu)秀，龍頭企業(yè)長電科技/通富微電/華天科技/晶方科技市場規(guī)模不斷提升，對(duì)比臺(tái)灣地區(qū)公司，大陸封測行業(yè)整體增長潛力已不落下風(fēng)，臺(tái)灣地區(qū)知名IC 設(shè)計(jì)公司聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、瑞昱等企業(yè)已經(jīng)將本地封測訂單逐步轉(zhuǎn)向大陸同業(yè)公司。封測行業(yè)呈現(xiàn)出臺(tái)灣地區(qū)、美國、大陸地區(qū)三足鼎立之態(tài)，其中長電科技/通富微電/華天科技已通過資本并購運(yùn)作，市場占有率躋身全球前十（長電科技市場規(guī)模位列全球第三），先進(jìn)封裝技術(shù)水平和海外龍頭企業(yè)基本同步，BGA、WLP、SiP 等先進(jìn)封裝技術(shù)均能順利量產(chǎn)。

封測行業(yè)我國大陸企業(yè)整體實(shí)力不俗，在世界擁有較強(qiáng)競爭力，美國主要的競爭對(duì)手為Amkor 公司，在華業(yè)務(wù)營收占比約為18%，封測行業(yè)美國市場份額一般，前十大封測廠商中，僅有Amkor 公司一家，應(yīng)該說貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)封測整體行業(yè)影響較小，從短中長期而言，Amkor 公司業(yè)務(wù)取代的可能性較高。

封測行業(yè)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈末端，其附加價(jià)值較低，勞動(dòng)密集度高，進(jìn)入技術(shù)壁壘較低，封測龍頭日月光每年的研發(fā)費(fèi)用占收入比例約為4%左右，遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體IC 設(shè)計(jì)、設(shè)備和制造的世界龍頭公司。隨著晶圓代工廠臺(tái)積電向下游封測行業(yè)擴(kuò)張，也會(huì)對(duì)傳統(tǒng)封測企業(yè)會(huì)構(gòu)成較大的威脅。

2017-2018 年以后，大陸地區(qū)封測（OSAT）業(yè)者將維持快速成長，目前長電科技/通富微電已經(jīng)能夠提供高階、高毛利產(chǎn)品，未來的3-5 年內(nèi)，大陸地區(qū)的封測企CAGR增長率將持續(xù)超越全球同業(yè)。

引用自:半導(dǎo)體設(shè)備工程師

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