半导体产业深度报告：制造业巅峰，晶圆代工赛道持续繁荣

台积电开启晶圆代工时代，成为集成电路中最为重要的一个环节。 1987 年，台积电的成立开启了 晶圆代工时代，尤其在得到了英特尔的认证以后，晶圆代工被更多的半导体厂商所接受。晶圆代工 打破了 IDM 单一模式，成就了晶圆代工+IC 设计模式。目前，半导体行业垂直分工成为了主流， 新进入者大多数拥抱 fabless 模式，部分 IDM 厂商也在逐渐走向 fabless 或者 fablite 模式。

全球晶圆代工市场一直呈现快速增长，未来有望持续 。晶圆代工+IC 设计成为行业趋势以后，受益 互联网、移动互联网时代产品的强劲需求，整个行业一直保持快速增长，以台积电为例，其营业收 入从 1991 年的 1.7 亿美元增长到 2019 年的 346 亿美元，1991-2019 年，CAGR 为 21%。2019 年全球晶圆代工市场达到了 627 亿美元，占全球半导体市场约 15%。未来进入物联网时代，在 5G、 人工智能、大数据强劲需求下，晶圆代工行业有望保持持续快速增长。

晶圆代工行业现状：行业呈现寡头集中。 晶圆代工是制造业的颠覆，呈现资金壁垒高、技术难度大、 技术迭代快等特点，也因此导致了行业呈现寡头集中，其中台积电是晶圆代工行业绝对的领导者， 营收占比超过 50%，CR5 约为 90%。

晶圆代工行业资金壁垒高。 晶圆代工厂的资本性支出巨大，并且随着制程的提升，代工厂的资本支 出中枢不断提升。台积电资本支出从 11 年的 443 亿元增长到 19 年的 1094 亿元，CAGR 为 12%。 中芯国际资本性支出从 11 年的 30 亿元增长到了 19 年的 131 亿元，CAGR 为 20%，并且随着 14 nm 及 N+1 制程的推进，公司将显著增加 2020 年资本性支出，计划为 455 亿元。巨额投资将众多 追赶者挡在门外，新进入者难度极大。

随着制程提升，晶圆代工难度显著提升。 随着代工制程的提升，晶体管工艺、光刻、沉积、刻蚀、 检测、封装等技术需要全面创新，以此来支撑芯片性能天花板获得突破。

晶体管工艺持续创新。 传统的晶体管工艺为 bulk Si，也称为体硅平面结构（Planar FET）。 随着 MOS 管的尺寸不断的变小，即沟道的不断变小，会出现各种问题，如栅极漏电、泄漏功 率大等诸多问题，原先的结构开始力不从心，因此改进型的 SOI MOS 出现，与传统 MOS 结 构主要区别在于：SOI 器件具有掩埋氧化层，通常为 SiO2，其将基体与衬底隔离。由于氧化 层的存在，消除了远离栅极的泄漏路径，这可以降低功耗。随着制程持续提升，常规的二氧 化硅氧化层厚度变得极薄，例如在 65nm 工艺的晶体管中的二氧化硅层已经缩小仅有 5 个氧 原子的厚度了。二氧化硅层很难再进一步缩小了，否则产生的漏电流会让晶体管无法正常工 作。因此在 28nm 工艺中，高介电常数（K）的介电材料被引入代替了二氧化硅氧化层（又称 HKMG 技术）。随着设备尺寸的缩小，在较低的技术节点，例如 22nm 的，短沟道效应开始 变得更明显，降低了器件的性能。为了克服这个问题，FinFET 就此横空出世。FinFET 结构 结构提供了改进的电气控制的通道传导，能降低漏电流并克服一些短沟道效应。目前先进制 程都是采用 FinFET 结构。

制程提升，需要更精细的芯片，光刻机性能持续提升。 负责“雕刻”电路图案的核心制造设备是光刻机，它是芯片制造阶段最核心的设备之一，光刻机的精度决定了制程的精度。第四 代深紫外光刻机分为步进扫描投影光刻机和浸没式步进扫描投影光刻机，其中前者能实现最 小 130-65nm 工艺节点芯片的生产，后者能实现最小 45-22nm 工艺节点芯片的生产。通过多 次曝光刻蚀，浸没式步进扫描投影光刻机能实现 22/16/14/10nm 芯片制作。到了 7/5nm 工艺， DUV 光刻机已经较难实现生产，需要更为先进的 EUV 光刻机。EUV 生产难度极大，零部件 高达 10 万多个，全球仅 ASML 一家具备生产能力。目前 EUV 光刻机产量有限而且价格昂 贵，2019 年全年，ASML EUV 销量仅为 26 台，单台 EUV 售价高达 1.2 亿美元。

晶圆代工技术迭代快，利于头部代工厂。 芯片制程进入 90nm 节点以后，技术迭代变快，新的制程 几乎每两到三年就会出现。先进制程不但需要持续的研发投入，也需要持续的巨额资本性支出，而 且新投入的设备折旧很快，以台积电为例，新设备折旧年限为 5 年，5 年以后设备折旧完成，生产 成本会大幅度下降，头部厂商完成折旧以后会迅速降低代工价格，后进入者难以盈利。

2.1摩尔定律延续，技术难度与资本投入显著提升

追寻摩尔定律能让消费者享受更便宜的 算 力，晶圆代工是推动摩尔定律最重要的环节。 1965 年， 英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔提出，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目， 约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍，这也是全球电子产品整体性能不断进化的核 心驱动力，以上定律就是著名的摩尔定律。换而言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔 18- 24 个月翻一倍以上。推动摩尔定律的核心内容是发展更先进的制程，而晶圆代工是其中最重要的 环节。

摩尔定律仍在延续。 市场上一直有关于摩尔定律失效的顾虑，但是随着 45nm、28nm、10nm 持续 的推出，摩尔定律仍然保持着延续。台积电在 2018 年推出 7nm 先进工艺，2020 年开始量产 5nm， 并持续推进 3nm 的研究，预计 2022 年量产 3nm 工艺。IMEC 更是规划到了 1nm 的节点。此外， 美国国防高级研究计划局进一步提出了先进封装、存算一体、软件定义硬件处理器三个未来发展研 究与发展方向，以此来超越摩尔定律。在现在的时间点上来看，摩尔定律仍然在维持，但进一步提 升推动摩尔定律难度会显著提升。

先进制程资本性投入进一步飙升 。根据 IBS 的统计，先进制程资本性支出会显著提升。以 5nm 节 点为例，其投资成本高达数百亿美金，是 14nm 的两倍，是 28nm 的四倍。为了建设 5nm 产线， 2020 年，台积电计划全年资本性将达到 150-160 亿美元。先进制程不仅需要巨额的建设成本，而 且也提高了设计企业的门槛，根据 IBS 的预测，3nm 设计成本将会高达 5-15 亿美元。

3nm 及以下制程需要采用全新的晶体管工艺。 FinFET 已经历 16nm/14nm 和 10nm/7nm 两个工艺 世代，随着深宽比不断拉高，FinFET 逼近物理极限，为了制造出密度更高的芯片，环绕式栅极晶 体管（GAAFET，Gate-All-Ground FET）成为新的技术选择。不同于 FinFET，GAAFET 的沟道被 栅极四面包围，沟道电流比三面包裹的 FinFET 更加顺畅，能进一步改善对电流的控制，从而优化 栅极长度的微缩。三星、台积电、英特尔均引入 GAA 技术的研究，其中三星已经先一步将 GAA 用 于 3nm 芯片。如果制程到了 2nm 甚至 1nm 时，GAA 结构也许也会失效，需要更为先进的 2 维 、 甚至 3 维立体结构，目前微电子研究中心（Imec）正在开发面向 2nm 的 forksheet FET 结构。

3nm 及以下制程，光刻机也需要升级。 面向 3nm 及更先进的工艺，芯片制造商或将需要一种称为 高数值孔径 EUV（high-NA EUV）的光刻新技术。根据 ASML 年报，公司正在研发的下一代极紫 外光刻机将采用 high-NA 技术，有更高的数值孔径、分辨率和覆盖能力，较当前的 EUV 光刻机将 提高 70%。ASML 预测高数值孔径 EUV 将在 2022 年以后量产。

除上面提到巨额资本与技术难题以外，先进制程对沉积与刻蚀、检测、封装等环节也均有更高的要 求。正是因为面临巨大的资本和技术挑战，目前全球仅有台积电、三星、intel 在进一步追求摩尔定 律，中芯国际在持续追赶，而像联电、格罗方德等晶圆代工厂商已经放弃了 10nm 及以下制程工艺 的研发，全面转向特色工艺的研究与开发。先进制程的进一步推荐节奏将会放缓，为中芯国际追赶 创造了机会。

2.2先进制程占比持续提升，成熟工艺市场不断增长

高性能芯片需求旺盛，先进制程占比有望持续提升。 移动终端产品、高性能计算、 汽车 电子和通信 及物联网应用对算力的要求不断提升，要求更为先进的芯片，同时随着数据处理量的增加，存储芯 片的制程也在不断升级，先进制程的芯片占比有望持续提升。根据 ASML2018 年底的预测，到 2025 年，12 寸晶圆的先进制程占比有望达到 2/3。2019 年中，台积电 16nm 以上和以下制程分别占比 50%，根据公司预计，到 2020 年，16nm 及以下制程有望达到 55%。

CPU、逻辑 IC、存储器等一般采用先进制程（12 英寸），而功率分立器件、MEMS、模拟、CIS、 射频、电源芯片等产品（从 6μm 到 40nm 不等）则更多的采用成熟工艺（8 寸片）。 汽车 、移动 终端及可穿戴设备中超过 70%的芯片是在不大于 8 英寸的晶圆上制作完成。相比 12 寸晶圆产线，8 寸晶圆制造厂具备达到成本效益生产量要求较低的优势，因此 8 寸晶圆和 12 寸晶圆能够实现优 势互补、长期共存。

受益于物联网、 汽车 电子的快速发展，MCU、电源管理 IC、MOSFET、ToF、传感器 IC、射频芯 片等需求持续快速增长。 社会 已经从移动互联网时代进入了物联网时代，移动互联网时代联网设备 主要是以手机为主，联网设备数量级在 40 亿左右，物联网时代，设备联网数量将会成倍增加，高 通预计到 2020 年联网 设备数量有望达到 250 亿以上。飙升的物联网设备需要需要大量的成熟工艺 制程的芯片。以电源管理芯片为例，根据台积电年报数据，公司高压及电源管理晶片出货量从 2014 年的 1800 万片（8 寸）增长到 2019 年的 2900 万片，CAGR 为 10%。根据 IHS 的预测，成熟晶 圆代工市场规模有望从 2020 年的 372 亿美元增长到 2025 年的 415 亿美元。

特色工艺前景依旧广阔，主要代工厂积极布局特色工艺。 巨大的物联网市场前景，吸引了众多 IC 设计公司开发新产品。晶圆代工企业也瞄准了物联网的巨大商机，频频推出新技术，配合设计公司 更快、更好地推出新一代芯片，助力物联网产业高速发展。台积电和三星不仅在先进工艺方面领先布局，在特色工艺方面也深入布局，例如台积电在图像传感器领域、三星在存储芯片领域都深入布 局。联电、格罗方德、中芯国际、华虹半导体等代工厂也全面布局各自的特色工艺，在射频、 汽车 电子、IOT 等领域，形成了各自的特色。

5G 时代终端应用数据量爆炸式提升增加了对半导体芯片的需求，晶圆代工赛道持续繁荣。 随着对 于 5G 通信网络的建设不断推进，不仅带动数据量的爆炸式提升，要求芯片对数据的采集、处理、 存 储 效率更高，而且也催生了诸多 4G 时代难以实现的终端应用，如物联网、车联网等，增加了终 端对芯片的需求范围。对于芯片需求的增长将使得下游的晶圆代工赛道收益，未来市场前景极其广 阔。根据 IHS 预测，晶圆代工市场规模有望从 2020 年的 584 亿美元，增长到 2025 年的 857 亿美 元，CAGR 为 8%。

3.15G 推动手机芯片需求量上涨

5G 手机渗透率快速提升。手机已经进入存量时代，主要以换机为主。2019 年全球智能手机出货量 为 13.7 亿部，2020 年受疫情影响，IDC 等预测手机总体出货量为 12.5 亿台，后续随着疫情的恢 复以及 5G 产业链的成熟，5G 手机有望快速渗透并带动整个手机出货。根据 IDC 等机构预测，5G 手机出货量有望从 2020 年的 1.83 增长到 2024 年的 11.63 亿台，CAGR 为 59%。

5G 手机 SOC、存储和图像传感器全面升级，晶圆代工行业充分受益。 消费者对手机的要求越来越 高，需要更清晰的拍照功能、更好的 游戏 体验、多任务处理等等，因此手机 SOC 性能、存储性能、 图像传感器性能全面提升。目前旗舰机的芯片都已经达到了 7nm 制程，随着台积电下半年 5 nm 产 能的释放，手机 SOC 有望进入 5nm 时代。照片精度的提高，王者荣耀、吃鸡等大型手游和 VLOG 视频等内容的盛行，对手机闪存容量和速度也提出了更高的要求，LPDDR5 在 2020 年初已经正式 亮相小米 10 系列和三星 S20 系列，相较于上一代的 LPDDR4，新的 LPDDR5 标准将其 I/O 速 度从 3200MT/s 提升到 6400MT/s，理论上每秒可以传输 51.2GB 的数据。相机创新是消费者更 换新机的主要动力之一，近些年来相机创新一直在快速迭代，一方面，多摄弥补了单一相机功能不 足的缺点，另一方面，主摄像素提升带给消费者更多的高清瞬间，这两个方向的创新对晶圆及代工 的需求都显著提升。5G 时代，手机芯片晶圆代工市场将会迎来量价齐升。

5G 手机信号频段增加，射频前端芯片市场有望持续快速增长。射频前端担任信号的收发工作，包 括低噪放大器、功率放大器、滤波器、双工器、开关等。相较于 4G 频段，5G 的频段增加了中高 频的 Sub-6 频段，以及未来的更高频的毫米波频段。根据 yole 预测，射频前端市场有望从 2018 年 的 149 亿美元，增长到 2023 年的 313 亿美元，CAGR 为 16%。

3.2云计算前景广阔，服务器有望迎来快速增长

2020 年是国内 5G 大规模落地元年，有望带来更多数据流量需求 。据中国信通院在 2019 年 12 月 份发布的报告，2020 年中国 5G 用户将从去年的 446 万增长到 1 亿人，到 2024 年我国 5G 用户 渗透率将达到 45%，人数将超过 7.7 亿人，全球将达到 12 亿人，5G 用户数的高增长带来流量的 更高增长。

5G 时代来临，云计算产业前景广阔。 进入 5G 时代，IoT 设备数量将快速增加，同时应用的在线 使用需求和访问流量将快速爆发，这将进一步推动云计算产业规模的增长。根据前瞻产业研究院的 报告，2018 年中国云计算产业规模达到了 963 亿元，到 2024 年有望增长到 4445 亿元，CAGR 为 29%，产业前景广阔。

边缘计算是云计算的重要补充，迎来新一轮发展高潮。 根据赛迪顾问的数据，2018 年全球边缘计 算市场规模达到 51.4 亿美元，同比增长率 57.7%，预计未来年均复合增长率将超过 50%。而中国 边缘计算市场规模在 2018 年达到了 77.4 亿元，并且 2018-2021 将保持 61%的年复合增长率，到 2021 年达到 325.3 亿元。

服务器大成长周期确定性强。 服务器短期拐点已现，受益在线办公和在线教育需求旺盛，2020 年 服务器需求有望维持快速增长。长期来看，受益于 5G、云计算、边缘计算强劲需求，服务器销量 有望保持持续高增长。根据 IDC 预测，2024 年全球服务器销量有望达到 1938 万台，19-24 年， CAGR 为 13%。

服务器半导体需求持续有望迎来快速增长，晶圆代工充分受益。 随着服务器数量和性能的提升，服 务器逻辑芯片、存储芯片对晶圆的需求有望快速增长，根据 Sumco 的预测，服务器对 12 寸晶圆 需求有望从 2019 年的 80 万片/月，增长到 2024 年的 158 万片/月，19-24 年 CAGR 为 8%。晶圆 代工市场有望充分受益服务器芯片量价齐升。

3.3三大趋势推动 汽车 半导体价值量提升

传统内燃机主要价值量主要集中在其动力系统。 而随着人们对于 汽车 出行便捷性、信息化的要求逐 渐提高， 汽车 逐步走向电动化、智能化、网联化，这将促使微处理器、存储器、功率器件、传感器、 车载摄像头、雷达等更为广泛的用于 汽车 发动机控制、底盘控制、电池控制、车身控制、导航及车 载 娱乐 系统中， 汽车 半导体产品的用量显著增加。

车用半导体有望迎来加速增长。 根据 IHS 的报告，车用半导体销售额 2019 年为 410 亿美元，13- 19 年 CAGR 为 8%。随着 汽车 加速电动化、智能化、网联化，车用芯片市场规模有望迎来加速， 根据 Gartner 的数据，全球 汽车 半导体市场 2019 年销售规模达 410.13 亿美元，预计 2022 年有望 达到 651 亿美元，占全球半导体市场规模的比例有望达到 12%，并成为半导体下游应用领域中增 速最快的部分。

自动驾驶芯片要求高，有望进一步拉动先进制程需求。 自动驾驶是通过雷达、摄像头等将采集车辆 周边的信息，然后通过自动驾驶芯片处理数据并给出反馈，以此降低交通事故的发生率、提高城市 中的运载效率并降低驾驶员的驾驶强度。自动驾驶要求多传感器之间能够及时、高效地传递信息， 并同时完成路线规划和决策，因此需要完成大量的数据运算和处理工作。随着自动驾驶级别的上升， 对于芯片算力的要求也越高，产生的半导体需求和价值量也随之水涨船高。英伟达自动驾驶芯片随 着自动驾驶级别的提升，芯片制程也显著提升，最早 Drive PX 采用的是 20nm 工艺，而最新 2019 年发布的 Drive AGX Orin 将会采用三星 8nm 工艺。根据英飞凌的预测，自动驾驶给 汽车 所需要的 半导体价值带来相当可观的增量，一辆车如果实现 Level2 自动驾驶，半导体价值增量就将达到 160 美元，若自动驾驶级别达到 level4&5，增量将会达到 970 美元。

3.4IoT 快速增长，芯片类型多

随着行业标准完善、技术不断进步、政策的扶持，全球物联网市场有望迎来爆发性增长。GSMA 预 测，中国 IOT 设备联网数将会从 2019 年的 36 亿台， 增到 到 2025 年的 80 亿台，19-25 年 CAGR 为 17.3%。根据全球第二大市场研究机构 MarketsandMarkets 的报告，2018 年全球 IoT 市场规模 为 795 亿美元，预计到 2023 年将增长到 2196 亿美元，18-23 年 CAGR 为 22.5%。

物联网的发展需要大量芯片支撑，半导体市场规模有望迎来进一步增长 。物联网感知层的核心部件 是传感器系统，产品需要从现实世界中采集图像、温度、声音等多种信息，以实现对于所处场景的 智能分析。感知需要向设备中植入大量的 MEMS 芯片，例如麦克风、陀螺仪、加速度计等；设备 互通互联需要大量的通信芯片，包括蓝牙、WIFI、蜂窝网等；物联网时代终端数量和数据传输通道 数量大幅增加，安全性成为最重要的需求之一，为了避免产品受到恶意攻击，需要各种类型的安全 芯片作支持；同时，身份识别能够保障信息不被盗用，催生了对于虹膜识别和指纹识别芯片的需求； 作为物联网终端的总控制点，MCU 芯片更是至关重要，根据 IC Insights 的预测，2018 年 MCU 市 场规模增长 11%，预计未来四年内 CAGR 达 7.2%，到 2022 年将超过 240 亿美元。

4.1 国内 IC 设计企业快速增长，代工需求进一步放量

国内集成电路需求旺盛，有望持续维持快速增长。 国内集成电路市场需求旺盛，从 2013 年的 820 亿美元快速增长到 2018 年的 1550 亿美元，CAGR 为 13.6%，IC insight 预测，到 2023 年，中国 集成电路市场需求有望达到 2290 亿美元，CAGR 为 8%。但是同时，国内集成电路自给率也严重 不足，2018 年仅为 15%，IC insight 在 2019 年预测，到 2023 年，国内集成电路自给率为 20%。

需求驱动，国内 IC 设计快速成长。 在市场巨大的需求驱动下，国内 IC 设计企业数量快速增加，尤 其近几年，在国内政策的鼓励下，以及中美贸易摩擦大的背景下，IC 设计企业数量加速增加，2019 年底，国内 IC 设计企业数量已经达到了 1780 家，2010-2019 年，CAGR 为 13%。根据中芯国际 的数据，国内 IC 设计公司营收 2020 年有望达到 480 亿美元，2011-2020 年 CAGR 为 24%，远 高于同期国际 4%的复合增长率。

国内已逐步形成头部 IC 设计企业。 根据中国半导体行业协会的统计，2019 年营收前十的入围门槛 从 30 亿元大幅上升到 48 亿元，这十大企业的增速也同样十分惊人，达到 47%。国内 IC 企业逐步 做大做强，部分领域已经形成了一些头部企业：手机 SoC 芯片领域有华为海思、中兴微电子深度 布局；图像传感领域韦尔豪威大放异彩；汇顶 科技 于 2019 年引爆了光学屏下指纹市场；卓胜微、 澜起 科技 分别在射频开关和内存接口领域取得全球领先。IC 设计企业快速成长有望保持对晶圆代 工的强劲需求。

晶圆代工自给率不足。 中国是全球最大的半导体需求市场，根据中芯国际的预测，2020 年中国对 半导体产品的需求为 2130 亿美元，占全球总市场份额为 49%，但是与之相比的是晶圆代工市场份 额严重不足，根据拓墣研究的数据，2020Q2，中芯国际和华虹半导体份额加起来才 6%，晶圆代 工自给率严重不足，尤其考虑到中国 IC 设计企业数量快速增长，未来的需求有望持续增长，而且， 美国对华为等企业的禁令，更是让我们意识到了提升本土晶圆代工技术和产能的重要性。

4.2政策与融资支持，中国晶圆代工企业迎来良机（略）

晶圆代工需求不断增长，但国内自给严重不足，受益需求与国内政策双重驱动，国内晶圆代工迎来 良机。建议关注：国内晶圆代工龙头，突破先进制程瓶颈的中芯国际-U、特色化晶 圆代工与功率半导体 IDM 双翼发展的华润微华润微、坚持特色工艺，盈利能力强的华虹半导体华虹半导体。

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（报告观点属于原作者，仅供参考。作者：东方证券，蒯剑、马天翼）

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众所周知，这两年因为中兴、华为事件，所以国产半导体国产替代被大家喊得越来越凶。当然事实也确实是如此，毕竟半导体是目前 科技 领域最不可或缺的高 科技 ，一旦被人卡脖子，只有掌握在自己手中，才能不被人卡脖子，那么国产替代的机会在哪里？可以从两个方面来看

一、从技术难度低的先发展起，比如封测

我们知道半导体尤其是大家常说的芯片，有三个主要流程，分别是封测、制造、设计。其中封测的门槛最低，国内也表现较好。

所以我认为国产替代，首先是从封测开始，因为门槛低，同时封测属于相对来讲劳动密集型的，这样国内是有优势的，另外大陆也有封测三强，台湾日月光更是全球第一封测企业。

二、再发展制造业，这个是基础

而在封测之后，再要发展制造业，毕竟制造业都是基础，目前国内技术最落后的，其实说起来还是制造，像封测、设计领域其实较之国际水平，并不差，但制造就差多了。

以台积电为例，目前已经进入7nm，今年会是5nm，但中芯国际才14nm，离5nm至少3-5年吧，并且台积电还在进步，3-5年之后，中芯国际肯定追不上，只能达到台积电现在的水平。

而设计领域是目前国内企业最多的，毕竟设计门槛说高不高，说低不低，在使用ARM、RISC-V等构架之后，设计门槛低多了，再加上投入也少，直接设计出来交给代工企业来生产，这就行了。

所以总体来看，半导体国产替代其实各个环节都是机会，毕竟目前在所有领域都是较为落后的，甚至上下游的材料，设备方面都落后，所有的企业在任何领域，有扎实的基础，都会迎来大发展的。

半导体行业在2019年日子并不好过，整个行业的公司业绩都不太好，严重依赖半导体行业的韩国人均GDP还出现了下降，半导体需求低迷，各类芯片出货量大幅下降，产业链的各个环节都受到了明显的影响。

但随幐5G时代的加速到来，将成为半导体行业拐点的催化剂，5G网络需要全产业链的支撑，包括5G基站、高速PCB以及相关的元器件，5G建设期大概三至五年，会首先带来相关行业的需求复苏。而由5G带来的技术升级，对相关新应用的的驱动，将会带来半导体行业的拐点。

未来几年，半导体行业将会重新进来景气周期，在这个过程中，整个产业链都有望获得复苏，从而带来预期差修复机会，对各细分行业的龙头公司来说，更有可能分享到行业增长的红利，从而带来业绩驱动和估值提升的双重利多预期。

挖掘半导体行业的机会，主要从这几个角度来思考：

第一，是芯片设计行业，芯片设计行业属于芯片产业链中的高附加值部分，包括高通、华为海思、三星、ARM、英特尔等公司，主要就是抢占了芯片设计制高点，通过积累的技术专利，最大化获得行业红利。在A股上市公司中，也有部分芯片设计公司，虽然不能与国际 科技 巨头抗衡，但在各自的细分领域具有明显的垄断优势。

第二，是国产化替代，虽然国内有些半导体公司，实力和美国先进公司尚有一定差距，但从过去几年的情况来看，未来半导体行业将会全面推行国产化替代，只有这样，才不会被西方国家掐脖子，这为很多具有竞争力的国内芯片公司提供了非常好的市场机会，比如在视频芯片方面，国产SOC芯片公司可以很好的替代美国英伟达的芯片。

第三，需补短板的环节，在半导体行业，我们目前在芯片设计方面已经有了海思等实力强大的公司，但在生产环节则不具优势，目前最具竞争力的是中芯国际，已经可以量产14nm制程的芯片，但更高技术的晶圆代工则需要借助于荷兰ASML的光刻机。未来我国将会投入更多技术和资金进行扶持，所以在光刻机方面有研发的公司，有预期支撑。

第四，优势环节公司，虽然在半导体产业链中，我国目前依然有些环节需继续追赶，但也有优势环节。比如说半导体封装行业，我国上市公司中有几家公司都在全球十大封测之列，虽然封测行业的毛利率和净利率都不高，但它是半导体最终成品的必须环节，这些公司具有很高的市场份额，一旦行业复苏，会明显受益。

从这四个方面入手，寻找行业中盈利能力最强、市占率最高、且一直在持续对开发进行投入的公司，这些公司将会进一步巩固自身在行业中的地位，在新一轮半导体行业上升周期中，业绩将会出现明显的改善，会获得半导体行业复苏和全面国产化带来的机会。

去年美国抵制华为事件，以及后来中美贸易战，国内集成电路产业“缺芯少魂”现状日益明显！其实早在2014年6月，国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》，部署充分发挥国内市场优势，营造良好发展环境，激发企业活力和创造力，带动产业链协同可持续发展，加快追赶和超越的步伐，努力实现集成电路产业跨越式发展。随着近几年政策支持力度加大，集成电路，以及国产芯片发也势如破竹！今年1月中旬，中芯国际14nm生产线正式投产，提前一年实现量产，12nm亦开始客户导入。据中芯国际官网报道，中芯南方集成电路制造有限公司已于2019年第三季度成功量产第一代14纳米FinFET工艺，这是国内第一条14nm工艺生产线，成为中国内地最先进的集成电路生产基地。据悉，中芯国际从2015年开始研发14nm，目前良品率已经达到95%，意味着提前一年《国家集成电路产业发展推进纲要》完成了重要发展目标。

现状：中国连续多年成为全球最大的集成电路市场，占全球市场的需求比例逐年增加，2014年超过了全球市场的一半，2017年达到了全球市场的56.2%。集成电路是中国最大的单一进口商品，从2013年起连续第六年超过2000亿美元，2018年更是突破3000亿美元，是价值最高的进口商品。不仅如此，世界排名前20的集成电路企业中，三分之一的企业超50%的业绩来自中国，三分之二的企业30%的业绩来自中国，因此中国对全球大多数集成电路企业来说也是无可替代的重要市场，可见半导体国产替代空间巨大！

下面一张是国信证券半导体产业图可供挖掘：

在半导体行业当中，目前我们最有可能成长为国际主流的就是半导体封测行业，因为它最接近制造业的特征，需要大规模投资和大量的设备，土地，资金，我国在这些方面最有优势。在技术方面，半导体封测的技术发展不如半导体设计行业那么快，设备可以快速采购和研发升级，容易在庞大的国内市场需求下扩大生产规模和市场占有率，所以，聚焦我国已经具有庞大生产基础和市场基础的半导体封测行业，可能该行业能够最快速的产生类似台积电一样的世界一流企业，中芯国际，长电国际是目前的市场龙头企业，也最有发展潜力！

我国封测业未来展望，高级封测终将成为主流

近几年的海外并购让中国封测企业快速崛起，获得了技术、市场并弥补了一些结构性的缺陷。但是封测行业马太效应明显，海外优质并购标的显著减少，未来通过并购取得先进封装技术与市占率可能性很小，自主研发+技术升级将会成为主流。 我国封测行业未来发展方向应该由“量的增长”向“质的突破”转化。

量的增长：传统封装行业的特点是重人力成本、轻资本与技术。 半导体产业链三个环节中，设计对技术积累与人才要求最高；制造对资本投入要求高；封装产业对资本与人才要求相对较低，而对人工成本在三个环节中最 敏感。最终体现为设计和制造的附加值最高，封测的利润附加值最低。我国大陆 2018 年设计和制造合计占半导体销售额的 66%，封测占比 34%。台湾企业在全球封测市场占有率最高，但是 2018 年封测行业营收占台湾半导体市场总营收只有 19%，更多是利润来自于制造和设计。封装行业对人力成本最敏感，大陆封测行业上市公司 2018 年每百万营收需要职工数为 2.06 人，头部四家封测公司（长电、华天、通富、晶方）平均为 1.59 人，同期 IC 设计行业和制造行业（中芯、华宏）分别为 0.75 和 0.74 人。

后摩尔时代，在物理尺寸即将走到极限、制程技术不能带来有效的成本降低时，半导体硬件上的突破将会更加依赖先进封装技术。 因为先进封装更加灵活，不局限于晶体管尺寸的缩小，而是可以灵活的的结合现有封装技术降低成本；研发投入和设备投入也没有半导体制造资本支出高，这将成为延续摩尔定律的关键。

“质的突破”：传统封测由于技术壁垒低、同业竞争激烈，利润提高空间非常小，未来我国封测行业应该向利润附加值更高的高级封测转化，资本支出将取代人力成本作为新的行业推动力 。下一个半导体发展周期将依靠 AI、5G、IOT、智能 汽车 等新兴应用，这些新兴应用都对电子硬件有着共同的要求：高性能、高集成、高速度、低功耗、低成本。先进封装技术是解决各种性能需求和复杂异构集成需求等硬件方面的完美选择。

由于先进封装涉及中道晶圆制造所用技术与设备，利润附加值增长的同时资本和技术的投入也是远高于传统封测，先进封装资本支出类似于“晶圆制造”。先进封装涉及到晶圆研磨薄化、重布线、凸点制作（Bumping）及 3D-TSV 等制程，在制程中需要用到刻蚀、沉积等前道设备，这必然意味着大规模的资本支出，同时也意味着半导体中下游产业链业务分界模糊，相互渗透和拓展。例如 TSMC 推出的 InFO 集成扇出型高级封装和 CoWoS 晶圆基底芯片封装技术提供了一种除了 IC 设计业务外承包整个 IC 制造的商业模式，成功让 TSMC 拿到了 3 代苹果公司的订单；Intel 与 AMD 也已经推出嵌入式多芯片互连桥接(Embedded Multi-chip Interconnection Bridge, EMIB)技术，并成功运用在商业量产上，也就是英特尔的第八代 Core G 系列处理器。台积电 2016 年仅InFO 资本投入达 9.5 亿美元，而日月光 2016 年资本支出预计仅约 8 亿美元。与传统封装不同，先进封装资本支出才是核心驱动力。

A股核心标的介绍

（一）长电 科技 ：封测龙头，管理层优化及大客户转单驱动公司成长

长电 科技 作为全球 IC 封测环节中的第一梯队企业，其分立器件以及集成电路封装测试业务已经涵盖全球主要半导体客户，且在先进封装方面亦不断向国际先进水平靠拢。2019 年，公司大刀阔斧的进行管理层优化整合，由经验丰富的中芯国际团队负责公司的产能优化和业务整合。2019 年 9 月郑力先生接任公司 CEO 及董事职务，郑力先生之前是恩智浦全球高级副总裁兼大中华区总裁，并承担多个高级管理职务，凭借其在集成电路领域近 30 年的经验，将带领长电 科技 迈向新的台阶。

此外，2019 年以来，受中美贸易摩擦影响，华为海思相关订单呈现加速转向中国大陆趋势。而长电 科技 作为本土规模最大，技术路线最丰富的半导体封测企业，毫无疑问将会是这一轮华为转单的最大收益者。

（二）华天 科技 ：CIS+存储+射频，多维布局抢占先机

华天 科技 作为是一家本土前三、世界前十的半导体封装公司，主营业务覆盖全面，从传统封测到先进封测等多个系列。华天 科技 近几年一直稳健扩张，财务结构良好，毛利率一直维持稳定。随着 2019 年三季度以来行业整体回暖，订单逐月增加，各厂产能利用率逐步提升。

 天水厂以中低端传统封装为主，包括引线框架、部分 BGA、MCM 和 FC 业务，2019Q2产能利用率回升至 90%，盈利稳定。

 西安厂主要以 QFN 和 BGA 等中端封测技术为主，Q1 产能利用率在 70%左右， 2019Q2满产。

 昆山厂主要业务是包括 WLP、Bumping、MEMS 和 TSV 等 2.5D-3D 高端封测技术，，，当前手机前置镜头 CIS 和安防镜头 CIS 封装订单饱满。随着全球市场恢复，国内市场在华为订单转移加持下恢复速度加快，高级封测需求量有望大幅度提升。

此外，南京新厂的产能扩充和海外先进封测业务拓展将会是华天 科技 最值得期待盈利增长点。公司南京基地主要部署存储器、MEMS、人工智能等高级封测产线，已于 2019年年初开工建设，预计 2020 年投产。海外并购公司 Unisem 拥有完整的 Bumping、SiP、FC、MEMS 等先进封装技术，公司财务状况良好，现阶段整合顺利。Unisem 主要客户包括 Broadcom、Qorvo、Skyworks 等公司，有望显著受益 5G 射频的芯片封装。

从华天 科技 各大业务布局来看：稳健扎实的传统封装是公司业绩的核心压舱石，而近年来积极部署的先进封装也正随着 CIS、存储和 5G 射频的景气高涨而开花结果，公司业绩正加速向前。

（三）通富微电：各大基地协同发力，AMD 合作渐入佳境

经过多年内生成长+外延并购的发展战略，公司现已具备六处生产基地，其产能规模及营收体量均跃居全球半导体封测行业前列，下游应用遍及手机终端、存储芯片、 汽车 电子、CPU、GPU 等众多领域。2018 年公司营收增长 10.79%，营收增速在全球前十大封测公司中排名第二，营收规模由 2017 年的全球第七上升至全球第六，行业地位进一步提升。

2019 年上半年，通富超威苏州、通富超威槟城实现逆势增长 32.16%的亮丽成绩；与此同时，通富超威苏州成为第一个为 AMD7 纳米全系列产品提供封测服务的工厂，第二季度末7纳米产品出货总量超出AMD预期8%，标志着苏州槟城两厂被纳入通富麾下之后，其业务能力日益精进。8 月 8 日，AMD 推出了全球首款 7 纳米芯片，谷歌与推特也宣布未来将会在数据中心的 CPU 部分采用 AMD 核心处理器的产品。通富超威苏州、槟城作为给 AMD 7nm 产品提供封测服务的两大基地，有望显著受益于 AMD 未来的营收增长。

（四）晶方 科技 ：CIS 持续景气，多年深耕终结硕果

晶方 科技 是国内 WLP 先进封测技术的领军企业之一，主要专注于传感器领域的先进封测业务。产品应用于消费电子、安防、生物识别、 汽车 电子等诸多领域。目前公司是全球第二大能提供影像传感芯片晶圆级尺寸封装业务的服务商。2019 年 1 月，公司收购海外公司 Anteryon，其完整的晶圆级光学组件制造量产能力和技术与公司现有的WLCSP 封测形成良好的协同作用。

受“平安城市,天网工程,雪亮工程”驱动，我国视频监控市场增长率 15%左右，2020年有望达到 1683 亿。公司高阶 CMOS 封装产品有望持续受益于日渐增长的视频监控需求。此外 汽车 领域，ADAS 系统镜头数目的巨大需求量也是推动公司封测产片出货量增长的主要动力。据 HIS 数据，随着 ADAS 渗透率提升，2020 年全球 汽车 摄像头将达到8300 万枚，复合增速 20%。预计 汽车 电子、医疗 健康 、安防等其他应用将是未来 5 年市场成长新动能，作为主要下游封测厂商，晶方 科技 将优先受益。传感器封测市场中摄像头、指纹识别与 3D 传感仍占较大份额。目前，手机摄像头、指纹识别与 3D 传感渗透率增高，都加速图像传感器的发展，CIS 芯片封装需求快速增长将会是公司未来值得期待的看点。

受景气度高涨影响，公司当前产能呈现供不应求的状态。2019 年 12 月，晶方 科技 发布定增预案，拟募集资金不超过 14 亿，用于集成电路 12 英寸 TSV 及异质集 成智能传感器模块项目，项目建成后将形成年产 18 万片的生产能力；达产后预计年增 1.6 亿净利润。随着募投项目落地，公司业绩将被显著增厚。

（五）长川 科技 ：显著受益于景气周期中封测环节 Capax 提升

长川 科技 作为一家专业的半导体设备公司，公司主要为集成电路封装测试企业、晶圆制造企业、芯片设计企业等提供测试设备，集成电路测试设备主要包括测试机、分选机、探针台、自动化生产线等，目前本公司主要产品包括测试机、分选机及自动化生产线。随着本轮半导体景气周期见底回升，以台积电为首的晶圆厂相济调高资本支出，大幅扩产以应对强劲的市场需求，按照半导体产业链的传导规律，晶圆厂的产能扩张也势必蔓延至中下游封装厂商。此外，在全球半导体产业向国内转移的过程中，对中国大陆来说，无论是晶圆厂还是封装厂都景气周期都将是强于全球行业周期。 与此同时我们也看到，随着长电/华天/通富/晶方的产能满载，其扩产意愿愈加迫切，故而我们认为长川 科技 作为国内领先的半导体封装测试设备供应商，将有望显著受益于此一轮半导体行业景气周期+国产化趋势。

投资建议

自 2019 年下半年以来，全球范围内新一轮半导体景气已基本确立并拉开帷幕。对于大陆 IC 从业者来说，华为转单与产业转移的逻辑将进一步强化本轮景气周期并使其在中国大陆的演绎更加淋漓尽致。封测环节作为本土半导体产业链中最为成熟的领域，其订单承接能力更具确定性。标的方面，我们看好封测环节的长电 科技 、晶方 科技 、通富微电、华天 科技 ，以及封测设备厂商长川 科技 。

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目前，中国

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