所以说华为的海思虽然可以设计出芯片,但是我国大陆的芯片制造目前最高只能到12纳米的(能量产的只有28纳米的),目前最高精度的7纳米芯片只有韩国三星以及台积电可以生产,假设台积电放弃给华为代工,那么华为的高端手机就得废了,所以台湾还是有牛逼的企业。
目前国内的芯片设计十大龙头企业为:华为海思、清华紫光展锐、中兴微电子、华大半导体、智芯微电子、汇顶 科技 、士兰微、大唐半导体、敦泰 科技 和中星微电子。
不过真正厉害点也就前两家,华为海思就不说了,大家都了解,说一下第二家清华紫光展锐,紫光展锐目前是三星手机处理器和基带芯片除其自产品之外的最大供应商,你买的三星中低端手机系列,里面的芯片大部分都是紫光展锐的。2017年国内的芯片设计产值上华为海思半导体以361亿元销售额排名第一;清华紫光展锐以110亿元排名第二;中兴微电子以76亿元排名第三。
半导体产业制造与面板产业相似,属于资产和技术密集型产业,设备需求量大、技术含量高、附加值高。单厂投资在百亿量级,资料显示一条最先进12英寸晶圆生产线需投资约450亿元,而台积电的打算投建的3纳米工厂投资预计为200亿美元。目前国内芯片制造企业整体实力比较弱,重点上市公司就只有两家:中芯国际以及华虹半导体等。
2017年国内的集成电脑制造中产值中,前五大里,只有就只有第二的中芯国际以及第五的上海华虹为中国自己的企业,第三的SK海力士也是韩国企业。在芯片制造方面,我国的技术仍然比较弱后。
芯片封测是芯片的最后一个环节,在封测产业中,国内厂商江苏新潮 科技 、南通华达微电子、长电 科技 、华天 科技 和通富微电等等都属于较优秀的企业,目前封测产业是国内半导体产业链中技术成熟度最高的领域。
国内各个芯片的各方面都有龙头企业,但是真正在国际上闯出名声有一战之力的目前也就是芯片设计中的华为海思半导体,而最薄弱的环节为芯片制造环节,这个与国际上的差距最大。
半导体芯片是一个需要高投入、规模效应的产业,投资周期长,风险大,政府从2013年开始对半导体产业从芯片研发到制造开始了一条补芯之路。 芯片,专业上也称集成电路,被喻为国家的工业粮食,是所有整机设备的“心脏”,其重要性不可衡量。自2013年开始,我国每年进口的芯片价值超过2000亿美元,已经超过石油,成为最大宗的进口产品。2017年达到2500多亿美元,国内芯片产业的年销售额为5000多亿人民币。
根据《中国制造2025》,到2020年我国芯片自给率将达到40%,2025年将达到50%,未来10年我国将是全球半导体行业发展最快的地区,至2030年左右,随着全球集成电路厂商在中国建厂,我国成为全球半导体生产和应用中心将是大概率。
截至2017年年底,国家大基金成立三年多,累计项目承诺投资额1188亿元,实际出资818亿元,分别占一期总规模的86%和61%,二期拟募集1500亿~2000亿元人民币,都是用来支持国内芯片的发展。同时资本市场也为助力芯片上市公司发展,大基金一期以IC制造为主,具体分布为:集成电路制造67%,设计17%,封测10%,装备材料类 6%,目前已上市集成电路设计公司超过20家,有70家半导体和元器件行业上市公司。
芯片产业链主要为设计、制造、封测以及上游的材料和设备5大部分。
大基金一期的项目进度情况
1、设计类领域上市公司:兆易创新、景嘉微、紫光国芯、北京君正、中科曙光、中颖电子、富瀚微、圣邦股份
2、制造类领域上市公司:士兰微、三安光电、中芯国际(港股)
3、设备类领域上市公司:至纯 科技 、北方华创、长川 科技 、晶盛机电、精测电子
4、封测领域上市公司:长电 科技 、通富微电、晶方 科技 、华天 科技 、太极实业
5、材料领域上市公司:江丰电子、南大光电、江化微、鼎龙股份、晶瑞股份、上海新阳、中环股份等。
从产业整体看,晶圆制造中芯国际、华力二期28nm芯片生产线已经开始建设投产,将继续往14nm等先进工艺延伸;晶圆封装国内中高端先进封装的占比已超过30%;设备材料也在关键领域取得了一定的突破。
这里只是提供了一个思路和看法,实战中要结合基本面和技术面相互判断,有不全之处希望多总结和交流。
根据半导体产业协会(SIA)统计,2016年全球半导体产业产值达3389亿美元,创下 历史 新高,同比增长1.1%。据世界半导体贸易统计协会(WSTS)预测,2017全球半导体产值将来到3778亿美元,较2016年跳增11.5%。国外芯片巨头已经纷纷扩张产能,分割市场。
全球市场中,我国对半导体的市场需求最为突出,2014年我国半导体市场需求全球占比就达到了56.6%,位列第一。与此形成鲜明对比的是,全球芯片市场由英特尔、高通和三星等国际巨头把持,我国企业竞争力不强,产品供需缺口较大,CPU及存储芯片更是几乎完全依赖于进口,存储芯片已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一,因此存储芯片国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。
在各类集成电路产品中,中国仅移动通信领域的海思、展讯能够比肩高通、联发科的国际水准。本土集成电路供需存在很大的缺口。
在集成电路中,PC、服务器的CPU 芯片以及手机等移动终端中需求量最大的存储芯片更是几乎完全依赖于进口。赛迪智库集成电路研究所的研究报告指出,CPU 和存储器占据国内集成电路进口总额的75%。2013-2016 年间,存储芯片进口额从460 亿美元增至680 亿美元,2017 年将突破700 亿美元。存储器已经成为我国半导体产业受外部制约最严重的基础产品之一, 因此存储器国产化也成为了我国半导体发展大战略中的重要一步。
在这一领域可以关注的上市公司是: 全志 科技 、紫光国芯、北京君正、汇顶 科技 、兆易创新和长电 科技 。
全志 科技 主要产品为智能终端应用处理器和智能电源管理芯片。
紫光国芯为IC设计企业,主要产品包括智能芯片产品、特种集成电路产品和存储芯片产品。
北京君正为IC 设计企业,其主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售,是智能可穿戴设备产业链相关上市公司中唯一的处理器生产企业。
汇顶 科技 从事智能人机交互的研究与开发,主要向市场提供面向手机、平板电脑等智能终端的电容屏触控芯片和指纹识别芯片。
兆易创新的主要产品分为闪存芯片产品及微控制器产品。
芯片产业主要包括:设计、制造、封装与测试
(3)、芯片封装与测试:中电广通、精测电子、华天 科技 。
国产芯片行业的龙头公司有:中新赛克,紫光股份,恒为 科技 ,淳中 科技 ,新大陆,雄帝 科技 ,新北洋,苏州科达,合众思壮,朗科 科技 等等公司。
看想了解哪一块市场的,ic产业链太长了各家专注点不同,紫光,展讯,华为海思,中兴都是巨头。消耗量跟终端产品的价格决定了公司的利润率跟销售额。
目前, 汽车 ,手机,数码影像以及其他3c产品是大规模又有利润的市场,可喜的是国内ic行业一直在进步,在逐渐占领这些利润较高又量大的行业。
整个ic行业最难得的是ip,也就是soc厂商需要研发跟购买授权的地方,这部分还有待改善加强,希望寒武纪这类公司能走出一条特色道路来。
据说广州粤芯12寸晶圆6月份投产。
MIC 产业分析师预期 2023 年半导体市场的成长会大幅趋缓,甚至可能与 2022 年持平。目前半导体产业受到终端市场影响,终端厂商及芯片供应商的库存水位持续升高,供应链已经提前开始库存去化,如果市况没有改善,2022 下半年半导体各产业将会面临不同程度的冲击。不过相较全球半导体成长放缓,中国台湾的半导体产业受到稳定的 IC 封测与 IC 制造营收支撑,整体成长将优于全球。
即便 2023 年全球半导体产业的成长可能大幅趋缓,但是先进封装的需求将持续上升,全球封测产业市场规模也将持续成长。其中,全球前十大半导体专业封测代工(OSAT)厂商中,有 6 家为中国台湾厂商、3 家为中国大陆厂商,反映出中国台湾与中国大陆在全球封测产业之地位。而除了 OSAT 厂商外,晶圆制造大厂如台积电(TSMC)、三星(Samsung)、英特尔(Intel)亦积极布局先进封装技术,加大先进封装资本支出。
半导体发展趋缓
全球半导体市场持续向上成长,但是预期 2023 年市场成长可能趋缓(图 1)。资策会 MIC 产业分析师杨可歆指出,2021 年半导体产业欣欣向荣,因为各应用领域的芯片需求大幅增加,供应链上游到下游都出现供货紧缺的现象。半导体供不应求的情况,带动出货量与价格成长,市场规模与厂商营收也都向上成长。因此,2021 年全球半导体市场的年复合成长率是 26.2%,产值达到 5559 亿美元。
2022 年初,半导体产业在高基期的基础上预测全年发展,预估 2022 年全球半导体市场将有 10% 以上的成长。但是随着 2022 年第一季度乌克兰问题爆发,以及三月开始中国因为新冠疫情封城,全球的消费性市场受到冲击。加上疫情红利逐渐退去,远程工作设备的需求消失,以及通货膨胀影响消费意愿等问题,连带影响 2022 年全球半导体市场的成长幅度。因此,2022 年的半导体市场 YoY 预估从 10% 下修到 8.9%。而年成长预期虽然下调,2022 年全球半导体市场因 2021 年的需求动能延续,且 2022 上半年各领域的需求有所支撑,仍维持正成长,预期 2022 年全球半导体的产值可达到 6056 亿美元。
针对 2023 年的半导体产业预估并不乐观,因为战争及通货膨胀等外部环境负面因素尚未排除,加上消费市场买气不佳,拉货力道疲软。尤其供应链从终端、系统厂到半导体芯片产销、供应等厂商,目前都面临库存水位过高的问题。在市况不明朗及库存水位过高的情况下,预期 2023 年半导体市场的成长会大幅趋缓,甚至可能与 2022 年持平。
led完整产业链分析一、上游芯片产业,
LED行业上游主宰下游。在LED产业变局中,上游企业受到的冲击小于下游企业。LED产为具有典型的不均稀产业链结构,一般按照材料制备、芯片制备和器件封装与应用于分为上、中、下游,虽然产业环节不多,但其涉及的技术领域广泛,技术工艺多样化,上下游之间的差异巨大的,上游环节进入壁垒大大高于下游环节(上游外延片制备的投资规模比一些下游应用环节上出上千倍),呈现金字塔形产产业结构。
其中,上游和中游是典型的技术或资本密集的“三高”产业:高难度、高投入、高风险,在某些环节技术难度极大、工艺精度要求极高、对技术和设备的依赖极强,而处于产业链下游的封装和应用环节壁垒很低,以属于劳动密集型产为。衬底材料是LED照明的基础,也是外延生长的基础,不同的衬底材料需要不同的外延生长技术,又在一定程度上影响到芯片加工和器件封装。因此,衬底材料费的技术路线必然会影响整个头为的技术部路线,是各个技术环节的关键。
外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD),但即使是这种“最经济”的方法,其设备制造难度也非常大,国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限的企业可以进行商业化生产,设备非常昂贵,但欧美企业对材料的研究有限,因此设备的工艺参数不够完善。而行业内最领先的日本企业对技术严格封锁,其中对GaN材料研究最成功的日本日亚化学和丰田合成的MOCVD设备则根本不对外销售,呬家技术比较成熟的日本酸素公司的设备则只限于日本境内出售。
芯片制造的难度公次于材料制备,同属于技术和资本密集型产业,进入壁垒仍然很高。其技术上的难题主要包括提高外量子效率、降低结温和有效散热。目前核心技术同样也掌握在大企业手中,如美国HP、Cree、德国Osram等。
目前LED产业的核心专利基本都被外国几大公司控制。这些公司利用各自的核心专利,采取横向(同时进入多个国家)和纵向(不断完善设计,进 行后续申请)扩展方式,在全世界范围内布置了严密的专利网。由于中国企业在LED专利布 局上起步较晚,专利的申请时间、专利类型、授权比例等方面与国外企业均存在较大差距,特别是在高端芯片及部分应用领域上表现得尤为明显。近年来,我国半导体照明产业尽管取得了高速发展,但面临的专利纠纷也日益增多,国内半导体照明企业在这些纠纷中经常处于被动局面。 然而迄今为止,国内大多数企业对专利问题并没有真正给予足够的重视,对专利状况与专利法规仍不熟悉,一些新投资项目也没有对IP进行足够的 尽职调查,存在很大的法律风险。由于国内LED企业绝大部分发明专利都不是原创,都是在国际LED巨头原创专利的基础上做一些修补,与国际LED巨头打起专利官司,往往处于劣势。因此专 利问题将严重制约中国大陆LED产业的发展。因此加强知识产权保护意识和实行有效的应对策略,是中国大陆LED产业需要面对的一项长期而艰巨的任务。
二、中游LED封装
作为LED产业链中承上启下的LED封装,在整个产业链中起着无可比拟的重要作用。LED器件的各类应用产品大量LED器件,如大型LED显示屏、液晶显示器的LED背光源、LED照明灯具、LED交通灯和汽车灯等,LED器件在应用产品总成本占了40%至70%,且LED应用产品的各项性能往往70%以上由LED器件的性能决定。
中国是LED封装大国,据估计全世界80%数量的LED器件封装集中在中国,分布在各类美资、台资、港资、内资封装企业。随着工艺技术的不断成熟和品牌信誉的积累,中国LED封装企业必将在中国这个LED应用大国里扮演重要和主导的角色。
下面从LED封装产业链的各个环节来阐述中外封装企业的差异。
1、封装生产及测试设备差异
目前中国LED封装企业中,规模前列的LED封装企业均拥有世界最先进的封装设备,这是后发优势所决定的。就硬件水平来说,中国规模以上的LED封装企业是世界上最先进的。当然,一些更高层次的测试分析设备还有待进一步配备。
因此,中国在封装设备硬件上已具备世界领先水平,具备先进封装技术和工艺发展的基础。
2、LED芯片差异
LED封装器件的性能在50%程度上取决于LED芯片,LED芯片的核心指标包括亮度、波长、失效率、抗静电能力、衰减等。目前国内LED封装企业的中小尺寸芯片多数选用国产品牌,这些国产品牌的芯片性能与国外品牌差距较小,具有良好的性价比,亦能满足绝大部分LED应用企业的需求。尤其是部分芯片品牌的性能已与国外品牌相当,通过封装工艺技术的配合,已能满足很多高端应用领域的需求。
3、封装辅助材料差异
封装辅助材料包括支架、金线、环氧树脂、硅胶、模条等。辅助材料是LED器件综合性能表现的一个重要基础,辅助材料的好坏可以决定LED器件的失效率、衰减率、光学性能、能耗等。
目前中国大陆的封装辅助材料供应链已较完善,大部分材料已能在大陆生产供应。但高性能的环氧树脂和硅胶以进口居多,这两类材料主要要求耐高温、耐UV、优异折射率及良好膨胀系数等。
随着全球一体化的进程,中国LED封装企业已能应用到世界上最新和最好的封装辅助材料。
4、封装设计差异
LED的封装形式主要有支架式LED、表贴式LED及功率型LED三大主类。
LED的封装设计包括外形结构设计、散热设计、光学设计、材料匹配设计、参数设计等。
支架式LED的设计已相对成熟,目前主要在衰减寿命、光学匹配、失效率等方面可进一步上台阶。
贴片式LED的设计尤其是顶部发光TOP型SMD处在不断发展之中,封装支架尺寸、封装结构设计、材料选择、光学设计、散热设计等不断创新,具有广阔的技术潜力。
功率型LED的设计则是一片新天地。由于功率型大尺寸芯片制造还处于发展之中,使得功率型LED的结构、光学、材料、参数设计也处于发展之中,不断有新型的设计出现。
中国的LED封装设计是建立在国外及台湾已有设计基础上的改进和创新。设计需依赖良好的电脑设计工具、良好的测试设备及良好的可靠性试验设备,更需依据先进的设计思路和产品领悟力。目前中国的LED封装设计水平还与国外行业巨头有一定差距,这也与中国LED行业缺乏规模龙头企业有关,缺乏有组织、有计划的规模性的研发设计投入。
5、封装工艺差异
LED封装工艺同样是非常重要的环节。例如固晶机的胶量控制,焊线机的焊线温度和压力,烤箱的温度、时间及温度曲线,封胶机的气泡和卡位管控等等,均是重点工艺控制点。即使是芯片质量好、辅材匹配好、设计优异、设备精度高,如果是工艺不正确或管控不严,就会最终影响LED的可靠性、衰减、光学特性等。
随着中国LED封装企业这几年的快速发展,LED封装工艺已经上升到一个较好的水平,尤其是一些高端需求如大型LED显示屏、广色域液晶背光源等,中国的LED优秀封装企业已能满足其需求,先进封装工艺生产出来的LED已接近国际同类产品水平。
6、LED器件性能差异
LED器件的性能指标主要表现在如下六方面:①亮度或流明值;②光衰;③失效率;④光效;⑤一致性;⑥光学分布特性
光衰
一般研究认为,光衰与芯片关联度不大,与封装材料与工艺关联度最大。影响光衰的封装材料主要有固晶底胶、荧光胶、外封胶等,影响光衰的封装工艺主要有各工序的烘烤温度和时间及材料匹配等。
目前,中国LED封装工艺经过多年的发展和积累,已有较好的基础,在光衰的控制上已与国外一些产品匹敌。
失效率
失效率与芯片质量、封装辅助材料、生产工艺、设计水平和管理水平相关。
LED失效主要表现为死灯、光衰过大、波长或色温漂移过大等。根据LED器件的不同用途要求,其失效率也有不同的要求。例如指示灯用途LED可以为 1000PPM(3000小时);照明用途LED为500PPM(3000小时);彩色显示屏用途LED为50PPM(3000小时)。
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