展讯 坐拥TD半壁江山
作为中国领先的手机芯片供应商之一,展讯通信(上海)有限公司一直致力于自主创新,目前已形成2G/2.5G/3G/3.5G移动通信技术基带、射频芯片产品系列,完成TD-SCDMA、TD-LTE核心芯片研发及产业化等国家重点攻关课题。2011年展讯通信芯片的销量超过2亿片,同时跻身于全球前4大手机芯片供货商行列。据相关数据显示,在2011年TD终端芯片市场上展讯占据了55%的市场份额。展讯在2012年初率先发布了支持TD-LTE/TD-SCDMA/GSM等多种通信制式的多模手机单芯片,并将于2013年推出支持5种通信制式、12个通信频段的多模手机单芯片。
士兰微 IDM模式均衡发展
熟悉杭州士兰微电子股份有限公司的人都知道,该公司的核心发展理念为“诚信、忍耐、探索、热情”。经过15年的发展,士兰微已成为国内规模最大的、集IC芯片设计与制造于一体的企业之一,整体生产经营规模处于国内集成电路行业的前列。在集成电路芯片设计、硅芯片制造、LED芯片制造三大业务上均取得了较快的发展。同时士兰微也积极探索新兴业务市场,跨入LED等行业,为公司带来新的增长点。在LED芯片制造业务方面,士兰微子公司士兰明芯在品牌建设、生产规模的扩充上已走在了国内同行的前列。
华大 突出核心强化研发
2003年成立的中国华大集成电路设计集团有限公司是一家国有大型IC设计企业。经过几年的资源整合,已将成立之初的18家二、三级企业整合为6家核心企业,强化了集团的主业发展能力。通过瞄准新兴市场,不断强化企业的主导产品,走专业化的发展道路,形成了以智能卡产品、信息安全产品、通信芯片、消费类芯片、高新电子以及测试服务等6大领域为主的核心业务。核心业务与主导产品需要先进技术的支撑,2011年华大集团各类研发投入超过3.5亿元,比上年增长23%,科技投入比达到了26%。
中芯国际 中国大陆代工龙头
中芯国际集成电路制造有限公司是中国大陆规模最大、技术最先进的集成电路芯片代工企业。在技术方面,其在大陆最早实现65nm/55nm技术的量产;拥有大陆最先进的45nm/40nm试生产技术;具备大陆唯一的32nm/28nm技术研发能力,同时计划于2013年第二季度末、第三季度初基本实现28nm工艺,2015年底实现22nm/20nm工艺。中芯国际一方面把工艺做好,做出特色;另一方面积极向先进工艺演进。目前中芯国际在成熟工艺和主流工艺上已经成为中国大陆客户的首选。
华润 立足模拟提升实力
华润微电子有限公司是国内唯一具备开放式晶圆代工、设计、测试封装和分立器件制造完整产业链的半导体公司。自1997年进入微电子行业后,经过十余年的发展,已成为国内新型功率器件和特色晶圆代工领域的领导者、国家重大专项的牵头实施者。在“十一五”和“十二五”期间,华润微电子牵头组织实施与晶圆技术相关的5项国家重大专项任务。在新工艺、新技术、新产品的开发方面取得突出成果,拥有一批处于国内领先水平的专用技术成果,在物联网、电力电子、汽车电子等国家的战略性领域占有一席之地,缩短了与国际先进水平的差距。
华虹NEC 特色工艺平台制胜
上海华虹NEC电子有限公司作为一家以特色工艺技术为立足点的代工企业,通过持续不断地技术引进、消化、吸收和再开发,已掌握了一大批集成电路的关键技术,可以提供从1.0微米至0.13微米的半导体工艺技术,形成了具有世界前沿的技术解决方案和工艺制造能力的特色工艺技术平台。其中,嵌入式非挥发性存储器技术、高压场效应晶体管技术、功率器件技术达国际领先水平,射频(RF)通信器件技术、模拟和电源管理器件技术达国内领先水平。这5大特色工艺技术使华虹NEC在同行业中具有很强的技术优势与市场竞争力。
宏力 制造服务高附加值
上海宏力半导体制造有限公司在NOR闪存技术方面居于世界领先地位,同时在逻辑、非易失性存储器、混合信号、射频、高压器件及静态存储器等方面可提供先进的技术工艺平台。宏力一直专注于差异化技术的开发,推广不同应用的多样化设计方案,为客户提供高附加值的制造服务技术。基于其设计方案,客户可在宏力半导体经过硅验证的技术平台上进行设计,在更加高效的同时减少风险。而丰富的、高性能的、通过硅验证的IP模块系列,对客户现有的IC设计起到优势互补的作用。
新潮科技 高端封装抢占先机
江苏新潮科技集团有限公司是中国本土最大的封装测试企业,也是首家国内封测行业上市公司。本着“技术领先、客户满意”的宗旨,长电科技不断进取,努力创新。经过十几年的奋力拼搏,不但成就了中国规模最庞大、品种最齐全、技术最先进、服务最完整的封测服务企业,而且还开发了一系列具有自主知识产权的新型封测技术,开始占据国际封测技术制高点。特别值得一提的是长电专利的铜凸柱封装和预包封互连系统技术已经在国际半导体行业形成主流,得到广泛应用。此外,在硅穿孔、RF SiP封装及测试、3D芯片及封装堆叠、MEMS多芯片封装等先进封装技术上,长电科技也取得巨大进展。
南通华达 自主创新填补空白
南通华达微电子集团有限公司自成立以来,一直以引进、消化、吸收国际先进封装测试技术为着力点,在消化吸收的基础上实施再创新。先后自主开发了LQFP、TQFP、CSP、MCM、MEMS、无铅电镀及StripTest(条式测试技术为国内首家)等多项国内领先、国际先进的封装测试技术。企业规模不断扩大,产品层次逐年提高。多年来,南通华达集团及其控股公司南通富士通先后实施并完成了十多项国家火炬计划项目、省市科技创新项目和技术改造项目,取得一系列技术创新成果:25个关键技术取得突破;开发的BUMP技术应用于CPU、GPU等高端领域,填补了国内空白;开发并量产多种高可靠汽车电子产品。
华微电子 功率器件国内领先
作为国内主要功率半导体企业,吉林华微电子股份有限公司积极关注半导体行业发展趋势,积极与客户进行沟通。华微很注重研发,通过加大新产品研发资金的投入力度,不断提高技术创新能力,为产品持续创新提供保障,进一步提高竞争力。通过老产品的优化和新产品的开发提高产品的赢利能力和竞争优势,同时通过实现规模化生产,进一步释放产能,增加产品销售额并提高产品的赢利空间。目前,多项产品已达国内先进水平。
2021年一季度净利润增幅方面,100家半导体公司在净利润方面实现同比增长(包含同比增长、扭亏为盈、亏损收窄),占比达到83.33%。
其中,净利增幅超过100%的半导体公司有54家,占比为45%;净利增幅在0~100%(含)的企业25家;
一季度净利润增幅超100%的半导体公司(上)
国内罕有的IDM龙头企业,集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试多个产业链于一身,这一模式在当前国内颇为稀缺,其系国内最大IDM集成电路企业。
其技术与产品已经成功覆盖了消费类产品的众多领域,在多个技术领域保持了国内领先的地位,如绿色电源芯片技术、MEMS传感器技术、LED照明和屏显技术、高压智能功率模块技术、第三代功率半导体器件技术、数字音视频技术等。
公司是国内领先的电源管理驱动类芯片设计企业之一,主营业务为电源管理驱动类芯片的研发与销售。目前产品主要包括LED照明驱动芯片、电机驱动芯片等电源管理驱动类芯片。其中主要产品为led照明驱动芯片,被誉为LED照明产品的心脏。
公司的电源芯片驱动类产品覆盖了下游所有的大型LED照明厂商,如飞利浦、欧普照明、雷士照明、阳光照明、三雄极光等,并于他们建立了长期的合作关系。
主营业务为单晶硅材材料、硅零部件、半导体级大尺寸硅片及其应用产品的研发、生产和销售。
公司研发的核心技术“热系统封闭技术”、“晶体生长稳态化控制技术”、“多段晶体电阻率区间控制技术”达到业内先进水平。
公司已掌握了包含8英寸半导体硅抛光片在内的半导体硅抛光片生产加工核心技术;大多数的技术指标和良率已经达到或基本接近业内一流大厂的水准;
国内少数能量产OLED检测设备的龙头设备公司;公司占据大市场份额,中段设备已经实现规模销售,前段设备部分产品实现销售,是行业内少数几家能够提供平板显示三大制程检测设备的公司;
OLED需要的检测设备更多,一般是LCD的1.5-2倍;客户为国内外大型平板显示商
主要从事集成电路专用测试设备的研发、生产和销售,是一家致力于提升我国集成电路专用测试技术水平、积极推动集成电路装备业升级的国家高新技术企业和软件企业。
公司掌握集成电路测试设备的相关核心技术,是国内为数不多的可以自主研发、生产集成电路测试设备的企业。
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及存储芯片和模拟芯片的研发和销售。
公司为集成电路设计企业,成立以来在嵌入式CPU、视频编解码、影像信号处理、神经网络处理器、AI算法等领域持续投入,形成自主创新的核心技术;
基于这些核心技术,公司推出了微处理器芯片和智能视频芯片两条产品线。公司自主创新的核心技术和产品突出的性价比优势,使公司的市场销售在近几年来一直保持了良好的发展势头。
高性能模拟及数模混合集成电路设计企业;主营业务为高性能模拟及数模混合集成电路的设计研发、封装、测试和销售,主要产品包括电源管理、LED控制及驱动、MOSFET以及各类ASIC等芯片,产品广泛应用于各类终端电子产品之中;
手机芯片在快充市场较竞争对手先发优势明显;推出业内集成MOS且通过PD3.0认证的PD控制器芯片;
国内最早从事高端靶材、特种稀土功能材料、高性能光电材料研究和生产的企业;有研稀土磁粉产品已形成多个系列高性能耐热磁粉产品牌号;
主营业务围绕北斗卫星导航应用的“元器件-终端-系统”产业链提供产品和服务,主要产品包括北斗卫星导航应用关键元器件、高性能集成电路、北斗卫星导航终端及北斗卫星导航定位应用系统;供应的北斗导航终端关键元器件;
主营业务微波器件、混合集成电路及相关组件、及复杂电磁环境下进行电子战的超宽带信号处理微系统的设计、开发、生产、销售与服务;通信天线、射频设备、整体解决方案的研发、生产和销售。
打印机兼容耗材处于全球细分行业的龙头地位;奔图激光打印机处于中国信息安全打印机领先地位;
利盟激光打印机处于全球中高端激光打印机领先地位;集打印复印整机设备、打印耗材、各种打印配件、打印管理服务于 一体的打印综合解决方案提供商;
主营业务包含研发设计、生产及销售集成电路产品打印机主控SoC芯片、打印机通用耗材芯片、物联网芯片等;
一家微电子材料的平台型高新技术企业,围绕泛半导体材料和新能源材料两个方向,主导产品包括光刻胶及配套材料,超净高纯试剂,锂电池材料和基础化工材料等,超大规模集成电路用超净高纯双氧水技术突破了国外技术垄断,产品品质可达到10ppt以下,满足SEMI制定的最高纯度等级,成功填补了国内空白。
聚焦用于集成电路、LED芯片等微观器件领域的等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备和MOCVD设备等关键设备的研发、生产和销售;
中芯一直是公司核心客户;中微半导体为中芯绍兴IGBT模组生产线项目第二十六批——深硅蚀刻机招标项目中标候选人
民营惯导航电翘楚;公司主营惯性、卫星、组合导航产品的研产销,已经形成了“惯性导航+卫星导航+组合导航”全覆盖的自主研发生产能力;
2020年1月,拟收购C.N.S.Systems AB,一家专业通信、导航和监视系统解决方案提供商;
国内LED驱动芯片领先企业,产品主要包括LED显示驱动芯片、LED照明驱动芯片、电源管理芯片等,其中电源管理芯片曾获“深圳市 科技 进步奖”;
中国营收规模第二、世界第六、盈利能力国内最强的半导体封装测试公司;公司已经基本涵盖了高、中、低端主流封装技术产品;
持有美国FlipChip International,LLC公司100%股权,其进行WLCSP和Flip Chip以及Wafer Bumping等封装
高端电子元器件企业,主营业务为研发、生产及销售片式功率电感,产品广泛应用于移动通讯、消费电子、军工电子等领域;
射频元器件方面,公司拥有多个系列的不同磁导率和介电常数的原材料配方,能够充分满足下游客户个性化需求,电感目前已获客户认可并批量生产;
国内军用钽电容器生产领域的龙头企业;公司主营钽电容器等军用电子元器件的研发、生产、销售及相关服务;
公司具备军工行业准入的多种主体资质及业务认证,拥有国防三级计量技术机构资质,实验中心通过了CNAS和DILAC能力认可,已成为大部分军工钽电容器用户的合格供应商;
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在全球贸易战和经济增速放缓的国际形势下,芯片的国产化势头不可阻挡,一方面中国是最大的半导体消费国,还有美国对我国IC产业链的限制,这些都促使我们自主自强。据相关数据显示,2019年我国芯片自给率仅为30%左右,国家规划到2025年,中国芯片的自给率要达到70%。除了存储芯片和处理器芯片,电源芯片也是最大的一块蛋糕之一。
电源管理芯片主要是负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和电源管理,负责将源电压和电流转换为可由微处理器和传感器等使用的电源。人们的生活已离不开电子设备,电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的。虽然目前国内的电源芯片企业实力和国外顶级厂商相比,还有些差距,但是在产品种类上正在逐渐完善,具备了一定的国产替代能力,中国的电源管理芯片企业毛利率水准远高于其他行业,高盈利能力吸引了潜在进入者不断涌入市场。据相关数据统计,2015-2020年中国电源管理芯片市场规模逐步增长,年增长率约9%,新的应用领域层出不穷,电源芯片市场正在迎来很多新势力,产业的革新正在进行当中。截至2019年底,电源芯片行业的企业数量超过1500家,近五年,年平均增长60家以上。
痛并成长着的国内电源芯片市场
由于电源管理芯片行业盈利能力较强加上进入门槛较低,每年吸引许多潜在进入者竞相投入,但大部分电源管理芯片企业由于技术门槛不高而只能在低端市场恶性竞价。电源市场繁荣的背后,也凸显了很多行业的问题,企业创新能力不足、同质化产品严重、制造工艺不成熟、产品的一致性差、行业价格战等痛点,国内企业对于高端产品的研发投入少,害怕失败和创新的投入,这些问题不解决,中国的电源IC产业很难和国际媲美。目前,电源管理芯片正朝着高效低耗化、集成化、内核数字化、智能化等趋势发展,高端的电源芯片正是市场的刚需。
正是因为门槛不是很高,很多国内的新公司通过无晶圆模式切入到电源IC市场,但是这些企业往往定位在电源的中低端电源管理芯片领域,做到最后往往受制于价格的巨大波动,行情不好也容易导致公司业绩波动。
对于国内企业从事中高端电源芯片产品,一个最大的壁垒就是缺乏产业链的配合以及昂贵的晶圆制造成本,没有自己的完善产业链,电源IC企业想角逐高端市场难上加难,企业发展自然也受限。
在笔者采访的企业中,有一家老牌的电源IC企业,它们正在用高端的电源产品对标国际大厂。深圳芯茂微电子是一家位于深圳罗湖的高端电源IC厂商,公司拥有自己的封装厂,具备电源的全产业链优势,主要聚焦在BICMOS和BCD工艺平台进行产品研发,贴近客户需求进行正向定义、设计、封装、测试和销售芯片产品,其芯片广泛应用在物联网、智能家居、消费类电子、通信、计算机、机器人、无人机、电力电子和医疗电子等领域。
虽然国内电源厂商近年来取得了一定的成绩,但是这远远不够。曾经有业内人士说道,中国的电源管理芯片市场份额八成被欧美厂商垄断,国内企业在高端领域的市占率不到一成。国产替代形势严峻。狭路相逢勇者胜,芯茂微电子的市场策略就是和顶级国际厂商竞争并占领市场,取得客户对公司的认可。芯茂微表示,对标美国PI、MPS、ON、NXP、TI等厂商是公司目标,现阶段主要聚焦1000W以下模拟电源,2030年成为AC-DC电源芯片领域全系列的国产产品第一的供应商。
芯茂微电子总经理赵鑫表示,"芯茂微电子聚焦于AC-DC电源管理芯片,所谓AC-DC,就是高压交流电转为低压直流电,可以说是所有用电设备的工作基础。经过10年的积累,产品功率从5W突破到300W,拥有数十项国内发明专利及海外PCT,销售数量及金额已进入AC-DC电源芯片领域国内前三甲。"
凭什么角逐高端电源芯片大蛋糕?
对于电子设备所具备的功能越多,性能越高,其结构、技术、系统就越复杂,电源管理芯片的性能离不开先进的工艺和设计技术,新的工艺、封装和电路设计技术能提高电源功率密度、延长电池寿命和减少电磁干扰以及增强电源和信号完整性,从而让芯片系统更安全。对于高端的电源芯片厂商芯茂微电子而言,这些核心的技术它们掌握了精髓。
能进入高端的电源IC市场,必须具备强大的质量管控能力。据悉,芯茂微的全线产品均通过ISO9001,14000和18000的质量体系认证,芯茂微也承担了"Gan高频电源驱动芯片"深圳市技术攻关项目,参与了2019年广东省重大专项,对每一个电路的设计产品质量的严格把关,是芯茂微取得技术突破、获取成功的第一要素。在芯片制造过程和封测出货过程,芯茂微都选择国内首屈一指的制造商合作,确保制造过程中的质量管控,客户满意始终是我们的质量目标。完善的产品停产管控体系、客诉管控体系、产品迭代管控体系、生产管控体系和新品开发管控体系是芯茂微质量保证的关键。
芯茂微电子的"杀手锏"
1、完善的电源芯片全产业链
随着工业领域对大功耗器件节电的需求,5G、物联网、智能电表、电动 汽车 、智能机器人等新兴应用也需要更好质量的电源管理IC,电源管理芯片产品的发展趋势表现为多样化,体现在供电电压趋势、数字电源管理趋势、产品设计周期缩短趋势、产品面积缩小趋势和低成本趋势等。芯茂微的全产业链优势就是能更好的控制产品质量和成本,从电源芯片的工艺开发、系统定义、产品定义、芯片设计、版图设计,再到产品的流片中测、封装成测、功能性验证、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证应用方案等,这些都是芯茂微自己的团队完成,可控性很强。通常情况下,包含所有环节的设计公司不足15%,很多同行的公司缺乏工艺开发、系统定义、产品定义、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证等环节,拥有完善的电源芯片全产业链公司具有很大的市场优势。
芯茂微表示,公司上游供应链中,晶圆代工部分均在全球排名前十的FAB厂商,如TSMC、华虹宏力等,封测代工部分在均全球前十的封装厂进行代工,如长电 科技 、华天 科技 等,稳定的供应链正是产品优秀质量的保证。
对于工艺技术的持续投入,正是芯茂微不断发展和壮大的"利器"。2020年3月,衡阳市第一批产业项目集中开工仪式视频会议在高新区举行,湖南矽茂5G半导体产业园在开工仪式上全面启动,该项目总投资10亿元,项目公司为湖南省矽茂半导体有限责任公司,深圳芯茂微就是其大股东。
2、先进的工艺和技术
和设计企业相比,掌握晶圆制造能力的设计公司无疑是拥有更多的技术优势。欧美和台湾地区正是掌握了这个核心,占据领先位置多年。由于电源管理IC的技术成熟度越来越高,产品的差异化成为抢占市场的关键。
BICMOS是把双极型晶体管和CMOS器件同时集成在同一块芯片上的新型的工艺技术,它集中了上述单、双极型器件的优点,取长补短,针对高速和高性能的芯片生产。芯茂微已经推出了独特的700V BCD工艺平台、12W 以内内置BJT AC-DC 电源芯片、同步整流技术、高压BUCK非隔恒压恒流电源芯片、200W以上大功率正反激系列原副边配套芯片等。
据悉,芯茂微的700V BCD 工艺平台优势在于拥有自主知识产权,先进的衬底终端技术、功率集成技术、内部多种器件集成等应对市场的高度集成化需求,可以定制客户需求的各种不同类型的功率器件及控制芯片,这个平台获得了国家 科技 进步二等奖。
随着5G及快充的逐步普及和应用,产品功率提升要求增加,要求同步整流耐压更高、内阻更低,DCM模式也会转向CCM模式,在CCM模式下对同步整流开通和关断的检测与控制技术要求更高。高功率密度、小型化都是今后的主流,要求同步整流的检测、环路响应及控制的速度要更快。
据介绍,同步整流芯片技术在高功率密度电源领域应用上有很大优势,芯茂微在同步控制器研发阶段的时间超过6年,技术水准和产品稳定性处于行业领先水平。芯茂微相关人员表示,公司主要聚焦18~300W适配器市场,芯茂微做的合封高压同步整流芯片性能,目前已在亚洲区域领先,并助力2018年的央视春晚及元宵晚会显示大屏。在PD快充市场、生活电器市场、手机充电器市场领先对手至少一代,如LP2801、LP3667、LP3669系列产品,均具有外围简洁、高性能、高可靠性、低功耗等特点。
据了解,2009年,芯茂微推出了国内第一款高压 700V工艺芯片LP2703/45,量产产品的功率从12W提升到国内领先的500W。2014年,芯茂微推出自供电 AC-DC 电源芯片LP377X/378X等系列产品,深得客户认可,累计出已超过40亿颗,目前出货平均50KKPCS/M。2020年10月,单月订单已突破1.87亿颗。针对大功率正激电源,芯茂微电子在2018年量产了LP9901,SRC01等同步整流控制芯
片,所生产的产品已经进入春晚市场。2020年推出行业集成度最高LP3715/6C系列自供电产品,凭借优异的性能和可靠性,得到了联想等大客户的认可。
五年后目标是在AC-DC领域国际前五
如今,芯茂微电子已在高端电源芯片领域取得了很多成绩。2018年,获批GaN电源驱动芯片深圳市技术攻关项目,200W电源整流芯片被春晚电视墙采用,是物联网wifi模块AC-DC电源管理芯片行业标准牵头单位;2019年,公司量产销售产品功率提升到500W,获批广东省重大专项"Si 衬底上 GaN 基功率器件的关键技术研究及应用,在AC-DC模拟电源芯片领域销售数量和金额领先友商。
提升产品的工艺良率、稳定性和产品可靠性是公司的目标。公司的团队实力强大,涵盖电源芯片的工艺开发,系统设计,电路设计、版图,产品验证、测试、封装、考核,系统验证、考核,质量体系,销售,财务,人事等。未来,在5G、AI、物联网、新消费电子、 汽车 电子等应用对电源芯片的需求增加,国内的电源芯片厂商迎来了一个反超国际大厂的良好机会。芯茂微电子总经理赵鑫表示,集成电路是个非常艰苦的行业,为了吸引人才,留住人才,发挥人才的主观能动性,芯茂微的持股员工数已超过总员工总数量的20%。未来,我们会在专注人才投入的同时,大力增加研发资金的投入,产品功率突破到10KW,进入本领域国际前五强。
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