半导体巨头并购提速,大硅片寡头垄断加剧,国产替代亟需突围

半导体巨头并购提速,大硅片寡头垄断加剧,国产替代亟需突围,第1张

硅片是生产芯片、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料,目前90%以上的半导体产品均使用硅基材料制造,硅片占半导体材料市场规模比重约为37%,位居半导体三大核心材料之首,因此,半导体硅片被誉为半导体行业的“粮食”,虽然全球市场总规模不大,但至关重要。

近20年以来,半导体硅片长期被日本信越、日本胜高(SUMCO)、环球晶圆、德国Siltronic、韩国SK Siltron等少数寡头企业垄断。2019年,行业前五大企业合计销售额占全球半导体硅片行业销售额比重高达92%,我国90%以上的硅片需求依赖进口,基本不在国内生产,目前,硅片垄断局面还在加剧。

11月30日,德国硅片制造商Siltronic AG表示,正与环球晶圆开展深入谈判,后者拟以37.5亿欧元(约合45亿美元)将其收购,双方预期在12月第二周,取得Siltronic监事会及环球晶圆董事会核准后,进行BCA签署。

环球晶董事长徐秀兰指出,双方都认为结合后的事业体会有很好的成效,将更能互补地有效投资,进而扩充产能。

并购前,德国Siltronic为全球第四大硅晶圆厂,市占率约为7%,环球晶则为全球第三大厂,市占率达18%,收购完成后,环球晶在全球硅晶圆市场占有率有望一举跃升至25%,逼近日本胜高的28%,同时意味着全球晶圆市场将呈现日本信越、胜高、环球晶圆、SK Siltron四强争霸的格局,进一步垄断市场。

根据IC Insights的报告,今年仅ADI收购Maxim、英伟达收购ARM、SK海力士收购英特尔存储业务、AMD收购赛灵思四起收购案的交易额就高达1050亿美元,外加Marvell100亿美元收购Inphi、环球晶45亿美元收购德国Siltronic,2020年半导体并购金额已经创下 历史 新高。

去年,韩国SK Siltron为防止日本出口限制,收购杜邦碳化硅晶圆事业部,在区域全球化抬头的当下,各巨头抱团取暖,通过并购来加强各自的优势,以应对快速变化和复杂的局面。

以半导体设备巨头应用材料为例,在2018年之前的几十年内,应用材料长期稳坐全球半导体设备第一供应商的位置,凭借的就是全面且强大的产品线,特别是在具有高技术含量的半导体制造前道设备,该公司具有相当深厚的技术功底。

但从 历史 来看,应用材料正是通过一系列的并购,来加强自己实力的,虽然从1967年-1996年的30年间,应用材料只有一次核心业务相关的并购,但在1997年-2007年十年间,先后发起了14起并购案,不断完善自己的产品构成。

截至目前,应用材料的产品线涵盖了半导体制造的数十种设备,包括原子沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入机、刻蚀机、化学抛光及晶圆检测设备等,预计2020年,应用材料半导体设备的市场份额将从去年的15.9%提高至18.8%。

查阅了近几年的国内半导体海外并购案例,主要有五起:

2013年紫光集团17.8亿美元收购展讯,2014年9.07亿美元收购锐迪科,后合并成为紫光展锐;2015年合肥瑞成18亿美元收购高性能射频功率放大器厂商AMPLEON;2016年中信资本、北京清芯华创投资与金石投资19亿美元收购CMOS传感器厂商豪威 科技 ;

2016年长电 科技 以7.8亿美元收购新加坡封测厂金科星朋;2017年建广资产27.5亿美元收购恩智浦标准件业务,今年6月安世半导体正式注入闻泰 科技 。

其他的海外收购基本都在5亿美元以下,特别是国产替代加速的最近三年,鲜有海外并购的大案例,想着国内半导体厂不差钱,但为何还是买不来?

实际上,国内企业海外并购,特别是半导体海外并购还真不是钱多就能解决的问题,早在1996年,西方42国就签署了集团性限制出口控制机制——《瓦森纳协定》,简单来说,就是成员国内技术转让或出口无需上报,但向非成员国转让需要上报,以此达到技术转让监管和控制的目的。

并且这份协定很与时俱进,以大硅片为例,2019年底修订的《瓦森纳协定》,就新增了一条关于12英寸大硅片技术的出口管制内容,直指中国集成电路14纳米制程工艺,以及上游适用于14纳米工艺的大硅片。

封锁的还不止拉高纯度单晶硅锭的设备和材料,更是从切割抛光好的硅片具体参数上进行了限制,专门针对适用于14纳米制程工艺的各种硅片。所以说,小到具体产品参数都能安排的明明白白,更别说直接并购先进企业,基本没有可能。

如果说美国单方面打压华为是凭借自身实力,那么通过《瓦森纳协定》限制技术出口,就相当于是在全球拉圈子,限制圈内技术出口,圈外想用,就只能用廉价劳动换取圈内输出的高附加值成品,《瓦森纳协定》相当于“金钟罩”。所以并购不来的公司,只有自己造。

实际上,光伏用硅片已经被国内的厂家玩出白菜价,半导体用的硅片之所以被国外垄断,难度在于单晶硅的纯度和内部缺陷的控制,我们做的不好。

在纯度上,光伏用的硅片6个9就够了,但半导体硅片需要11个9,也就是99.999999999%,问题就在这个纯度上面,拉出来的单晶硅锭纯度不够,内部缺陷、应力、翘曲度也跟国外有差距,做出来的芯片良品率就比较低。

所以为了良品率,晶圆厂都愿意愿意花高价买更高质量的硅片,而不愿意花低价买低质量的硅圆片,因为会导致最终芯片的良率,我国生产的硅圆片打不开国际市场就是凭证。

对于单晶硅的提纯和晶体缺陷控制,需要基于长期实践经验的积累和现场错误的总结,这是各个厂商的高度保密的技术,因为这方面的因素,国外硅片厂都没有在国内设厂。

目前,沪硅产业打破了我国12英寸(300mm)半导体硅片国产化率几乎为0的局面,推进了我国半导体关键材料生产技术自主可控的进程;中环股份现也已具备3-12英寸全尺寸半导体硅片产品的量产能力。

总的来说,当下全球市场主流的产品是12英寸,使用比例超过70%,主要应用在智能手机、计算机、人工智能、固态硬盘等高端芯片上。目前4-6英寸的硅片已可以满足国内需求,8英寸也日渐成熟,进入大规模国产替代阶段,但12英寸才刚刚进入初级阶段,还面临EPI、位错等诸多难题待解决,替代之路仍任重道远。

乾照光电:20cm第三代半导体板块前排

1、2020年2月21日公司在互动平台称:公司与 深圳第三代半导体研究院的合作是全方位多层次的深度合作 ,在该平台上研发的技术包括但不仅限于氮化镓和Micro-LED。

2、公司主要从事全色系超高亮度 LED外延片、芯片、高性能砷化镓太阳电池外延片、Mini-LED/Micro-LED以及VCSEL等化合物半导体器件 的研发、生产与销售,产品性能指标居国际先进水平。目前,公司拥有超过11万平方米的现代化洁净厂房,上万台(套)国际最先进的外延生长和芯片制造等设备。产品广泛应用于 数码、点阵、显示屏、交通信号灯 等领域;生产的高效砷化镓 太阳电池外延片 达到了国际先进水平,已成功应用于我国研制的多颗卫星。

3、随着行业细分领域Mini LED产业链渐趋成熟,渗透率有望快速提升,国际大厂下半年有望将其导入主流产品,带动LED价格复苏,将给LED产业链带来新的业务增长动力。据Trendforce预计, 2024年全球Mini LED/Micro LED市场规模有望达到42亿美元。

4、8 月 27日,乾照光电披露2020年半年度报告,实现营业收入4.92亿元,同比增长4.28%;归属于上市公司股东的净亏损1.78亿元,上年同期盈利498.07万元;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净亏损2.05亿元,上年同期亏损5448.68万元;基本每股亏损0.25元。

5、公司业绩的大幅亏损主要受新冠病毒疫情及整个行业环境的影响,LED芯片市场 价格持续走低 ,同时公司根据市场需求调整投产计划、以及 南昌蓝绿芯片项目上半年仍处于产能逐步释放阶段 ,致使设备稼动率处于低位,从而产量与固定成本不匹配导致单片完工成本偏高,综合上述两方面不利影响致使毛利率同比下降约18个百分点。

6、 2020年半年报告期内,公司坚守LED主业,通过扩产及规模战略布局, 红黄光领域 ,公司在扬州实施的红、黄光LED芯片及三结砷化镓太阳能电池的扩产项目,高端倒装芯片、红外芯片等产品已经批量生产并对外供货; 蓝绿光领域 ,公司南昌基地项目建设如期完成,产能逐步提升; 高端化合物芯片领域 出资15.9亿元建设VCSEL、高端LED芯片等半导体研发生产项目按照计划建设中;目前公司已具备大规模量产和出货VCSEL的能力。

7、6月12日,乾照光电的 VCSEL、高端LED芯片等半导体研发生产项目 举行了项目开工奠基仪式。据乾照光电相关公告, 该项目总投资约15.97亿元,预计建设期1.9年,建设的第2年投产。 项目投产后,预测达产后年销售收入9.66亿元, 达产年利润总额2.37亿元 ,达产年投资利润率17.71%,投资利税率18.63%,全部投资所得税后财务内部收益率为21.72%;投资回收期6.01年。

聚灿光电 GaN+35亿氮化镓、砷化镓芯片投资

1、020年2月19日互动:公司的主要产品为GaN基高亮度蓝光LED芯片及外延片。2019年12月20日公司在互动平台称:公司坚持聚焦资源、做强LED主业的发展战略。公司主营高光效LED外延片、芯片,并非OLED方面。所有LED芯片都属于公司业务范围,因此公司布局了miniLED方面的技术。

2、9月4日午间公告 子公司签订《宿迁经济技术开发区工业项目进区投资合同书》,聚灿光电扩产项目主要产品为Mini/Micro LED氮化镓、砷化镓芯片,项目总投资约35亿元,其中固定资产投资约 300000 万元(含设备投入 270000 万元以上)。投资原因是随着技术进步、应用领域的不断扩大、市场规模以及行业渗透率的不断提高,国内LED芯片行业整体呈现增长趋势,行业集中度逐步提高,LED芯片高端新兴应用的市场规模快速提高。

3、公司主营业务为LED外延片及芯片的研发、生产和销售业务,并围绕LED照明应用为核心提供合同能源管理服务,公司的主要产品为GaN基高亮度蓝光LED芯片及外片。2017-2019年净利润为1.10亿、2037万和814万,2020年中报净利润1367.83万元,同比去年增长76.02% 。2019年LED芯片及外延片营收7.72亿,占比67.52%。

4、公司的主要产品为 GaN 基高亮度蓝光 LED 芯片及外延片,公司所生产的高亮度蓝光 LED 芯片经下游封装后可广泛应用于照明及背光源等中高端应用领域。 公司产品位于 LED 产业链上游,技术门槛和附加值均较高 。基于对行业发展趋势的判断,积极推动实施“高光效LED芯片扩产升级项目”,在实现产能攀升的同时及时调整产品结构,在目前高压、倒装、背光及高光效产品外, 重点发力以Mini/Micro LED、车用倒装芯片等为代表的高端LED芯片产业布局。

易事特 碳化硅、氮化镓+智慧能源解决方案供应商

1、2020年2月26日互动:易事特作为国家第三代半导体产业技术基地(南方基地)第二大股东及推动产业创新技术发展的核心成员单位,现主要负责碳化硅、氮化镓功率器件的应用技术研发工作。公司已经研发出基于碳化硅、氮化镓器件的高效DC/AC, 双向DC/DC新产品。

2、易事特主要围绕智慧城市&大数据、智慧能源(含储能系统、微电网、充电桩、云计算、逆变器)及轨道交通(含监控、通信、供电)三大战略新兴产业。2017-2019年净利润7.14亿、5.65亿和4.12亿,2020年上半年净利润1.86亿元,同比去年增长-30.95% 。

3、智慧城市和智慧能源系统解决方案优质供应商。公司在国内 UPS 行业中处于领先地位,市场占有率约为 15%。公司以自产高端智能模块化 UPS、蓄电池、精密空调、精密配电柜、微模方、监控系统等数据中心建设配套的系列产品为基础,大力开展数据中心业务,推广数据中心基础设施整体解决方案。公司在电能质量转换领域技术积累深厚,模块化数据中心 PUE 指标低于全球平均水平。 2020年上半年公司高端电源装备、数据中心营收为147,551.47万元,占比72.93%,同比增长38.85%。

近年数据中心市场规模快速扩张,电力设备占数据中心建设成本近半,运行稳定性是首要关注因素。在数据中心的建设成本中,电力设备成本最高,其占比达 55.6%。而运营成本则主要是折旧及电费,其占比分别为 26%、28%。UPS 能够持续稳定不间断提供电能,是数据中心稳定运行的重要保障。在全球 UPS 市场上,伊顿、施耐德、艾默生三强鼎立,构成 UPS 行业第一梯队。国内以易事特、科华恒盛、科士达为代表的本土厂商构成第二梯队。公司在国内 UPS 行业中技术领先,在不同功率不同应用场景下市占率约为15%-20%。

3、 易事特是新能源 汽车 充电设备环节重要厂商,其大功率直流充电技术领先行业。公司生产的充电桩兼容性强,可满足市面上所有车型充电需求;可靠性高,已在海岛、严寒、高海拔等极端环境下成功应用。充电桩建设释放千亿级市场空间,充电设备业务迎爆发式增长。受益于电动 汽车 渗透率的快速提升,申万宏源预计在 2020、2025 年国内充电桩设备市场空间将分别达到 1165 亿元和2378 亿元。 2020年上半年新能源 汽车 及充电设施、设备等相关销售收入为4,129.36万元,占比2%,同比下降30.45%。

4、 储能系统逐步实现产业化,有望形成业绩新增长点。公司积极布局储能系统及微电网技术,现已研制开发出了全系列储能变流器产品、双向直流变换器产品、储能电站能量管理系统等核心关键产品,以及储能电站及微电网系统解决方案。智能微网与储能系统已逐步实现产业化,有望形成公司业绩新增长点。

5、控股股东将变更为华发集团,国资背景有望加强公司资金、资源优势。2018年11月华发集团将采取现金收购方式,收购东方集团持有的上市公司 29.9%的股份,华发集团实际控制人为珠海市国资委,拥有以城市运营、房产开发、金融产业、产业投资四大核心主业,以商贸服务、文体教育及现代服务等为综合配套业务的“4+2”业务格局,2016 起连续三年入榜中国企业 500 强,最新排名为 352 位。 (部分资料来自于申万宏源证券)

民德电子:投资晶睿电子布局半导体大硅片

1、6月15日晚间公告,公司向3家对手方合计收购广微集成45.95%股权,股权转让金额为4341.9万元,本次收购完成后,公司共持有广微集成73.51%的股权。公告表示,通过本次收购,公司可以进一步深化半导体产业布局,进一步提升公司现有主营条码识别业务芯片的定制设计能力,促进条码识别产业的半导体化。

2、7月24日公告,拟向浙江晶睿电子 科技 有限公司增资9000万元,增资完成后目标公司注册资本总额由2000万元增至2818.1818万元,公司持有其29.0323%股权。晶睿电子主要从事半导体硅片的研发、生产和销售,是一家半导体硅片制造企业。

晶睿电子目前在筹办期,拟建设半导体硅外延片生产项目,建设完成后, 公司主营业务为6、8、12英寸高性能硅外延片的研发、制造和销售 。其主要产品包括在硅抛光片上的外延,器件工艺过程中的埋层外延,以及功率器件Cool MOS中的外延等。同时, 晶睿电子会从事硅基GaN和SiC外延的研发和小批量生产。

晶睿电子项目为“老团队,新平台”,以张峰博士为首的核心技术团队,是 国内最早从事半导体大硅片技术攻关的技术骨干,承接过一系列与大硅片有关的国家技术攻关项目,见证了中国大硅片生产技术的演进和发展 。该团队有丰富、成熟的大硅片产业化经验,行业上下游资源积淀深厚,对半导体以及大硅片产业的发展趋势和技术迭代路线有着清晰、深刻的理解。

4、公司通过参股投资晶睿电子布局半导体大硅片业务,此次投资契合民德电子的战略发展规划,有助于民德电子进一步深化半导体产业布局,从而延伸功率半导体产业链,增强公司产业竞争力;同时也有助于公司半导体设计业务与晶睿电子发挥协同效应,扩大经营规模,提升经营效率,从而开拓更广阔的市场空间。


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