长电科技——半导体芯片封装和设计龙头企业

长电 科技 是全球领先的集成电路制造和技术服务提供商，提供全方位的芯片成品制造一站式服务，包括集成电路的系统集成、设计仿真、技术开发、产品认证、晶圆中测、晶圆级中道封装测试、系统级封装测试、芯片成品测试并可向世界各地的半导体客户提供直运服务。

通过高集成度的晶圆级（WLP）、2.5D/3D、系统级（SiP）封装技术和高性能的倒装芯片和引线互联封装技术，长电 科技 的产品、服务和技术涵盖了主流集成电路系统应用，包括网络通讯、移动终端、高性能计算、车载电子、大数据存储、人工智能与物联网、工业智造等领域。长电 科技 在全球拥有23000多名员工，在中国、韩国和新加坡设有六大生产基地和两大研发中心，在逾22个国家和地区设有业务机构，可与全球客户进行紧密的技术合作并提供高效的产业链支持。

随着市场对便携式移动数据访问设备的需求快速增长，市场对功能融合和封装复杂性的要求也在提升。同时对更高集成度，更好电气性能、更低时延，以及更短垂直互连的要求，正在迫使封装技术从 2D 封装向更先进的 2.5D 和 3D 封装设计转变。为了满足这些需求，各种类型的堆叠集成技术被用于将多个具有不同功能的芯片集中到越来越小的尺寸中。

长电 科技 积极推动传统封装技术的突破，率先在晶圆级封装、倒装芯片互连、硅通孔(TSV)等领域中采用多种创新集成技术，以开发差异化的解决方案，帮助客户在其服务的市场中取得成功。

3D 集成技术正在三个领域向前推进：封装级集成、晶圆级集成和硅级集成。

• 封装级集成

利用常规的焊线或倒装芯片工艺进行堆叠和互连，以构建传统的堆叠芯片和堆叠封装结构，包括：

堆叠芯片 (SD) 封装 ，通常在一个标准封装中使用焊线和倒装芯片连接，对裸片进行堆叠和互连。配置包括 FBGA-SD、FLGA-SD、PBGA-SD、QFP-SD 和 TSOP-SD。

层叠封装(PoP) ，通常对经过全面测试的存储器和逻辑封装进行堆叠，消除已知合格芯片 (KGD) 问题，并提供了组合 IC 技术方面的灵活度。倒装芯片 PoP 选项包括裸片 PoP、模塑激光 PoP 和裸片模塑激光 PoP 配置 (PoP-MLP-ED)。

封装内封装 (PiP) ，封装内封装 (PiP) 通常将已封装芯片和裸片堆叠到一个 JEDEC 标准 FBGA 中。经过预先测试的内部堆叠模块 (ISM) 接点栅格阵列 (LGA) 和 BGA 或已知/已探测合格芯片 (KGD)，通过线焊进行堆叠和互连，然后模塑形成一个与常规FBGA封装相似的 CSP。

3D 晶圆级集成 (WLP) 使用再分布层和凸块工艺来形成互连。晶圆级集成技术涵盖创新的扇入(FIWLP) 和扇出 (FOWLP) 选项，包括：

嵌入式晶圆级 BGA(eWLB) - 作为一种多功能的扇出型嵌入式晶圆级 BGA 平台，eWLB 灵活的重建制造工艺可以降低基板的复杂性和成本，同时在一系列可靠、低损耗的 2D、2.5D 和 3D 解决方案中实现高性能、小尺寸和非常密集的互连。长电 科技 的 3D eWLB-SiP 和 eWLB-PoP 解决方案包括多个嵌入式无源和有源元器件，提供面对背、面对面选项，以及单面、1.5 面、双面超薄 PoP 配置。对于需要全 3D 集成的应用，长电 科技 的面对面 eWLB PoP 配置通过 eWLB 模塑层，在应用处理器和存储器芯片之间提供直接的垂直互连，以实现高带宽、极细间距的结构，其性能不逊色于 TSV 技术。

包封 WLCSP (eWLCSP ) - 一种创新的 FIWLP 封装，采用扇出型工艺，也称为 FlexLine 方法，来构建这种创新、可靠的包封 WLCSP 封装。

WLCSP - 标准晶圆级 CSP 封装。随着各种工艺技术的发展，例如低固化温度聚合物、将铜材料用于凸块下金属化 (UBM) 和 RDL，我们可以实现更高的密度，提高 WLCSP 封装的可靠性。

在真正的 3D IC 设计中，目标是将一个芯片贴合在另一个芯片上，两者之间没有任何间隔（无中介层或基材）。目前，“接近 3D”的集成通常也称为 2.5D 集成，其实现方法是使用薄的无源中介层中的硅通孔 (TSV)，在封装内部连接芯片。芯片之间的通信通过中介层上的电路进行。FOWLP 工艺还可以产生一种被称为2.5D eWLB的创新过渡技术，在这种技术中，使用薄膜扇出型结构来实现高密度互连。长电 科技 的硅级集成产品组合包括：

2.5D / 扩展 eWLB - 长电 科技 基于 eWLB 的中介层可在成熟的低损耗封装结构中实现高密度互连，提供更高效的散热和更快的处理速度。3D eWLB 互连（包括硅分割）是通过独特的面对面键合方式实现，无需成本更高的 TSV 互连，同时还能实现高带宽的 3D 集成。基于 eWLB 的中介层简化了材料供应链，降低了整体成本，为客户提供了一个强大的技术平台和路径，帮助客户将器件过渡到更先进的 2.5D 和 3D 封装。

MEOL集成的2.5D封装 - 作为首批在2.5D 封装领域拥有成熟 MEOL TSV 集成经验的 OSAT 之一，长电 科技 在这个新兴互连技术领域扮演着重要角色，专注于开发经济高效的高产量制造能力，让 TSV 成为具有商业可行性的解决方案。长电 科技 还与众多的客户、研究机构和领先代工厂开展协作，为集成式 3D 封装解决方案开发有效的商业模式。

2.5/3D集成技术圆片级与扇出封装技术系统级封装技术倒装封装技术焊线封装技术MEMS与传感器

长电 科技 为以下封装选项提供晶圆级技术：

• eWLB（嵌入式晶圆级球栅阵列）

• eWLCSP（包封晶圆级芯片尺寸封装）

• WLCSP（晶圆级芯片尺寸封装）

• IPD（集成无源器件）

• ECP（包封芯片封装）

• RFID（射频识别）

当今的消费者正在寻找性能强大的多功能电子设备，这些设备不仅要提供前所未有的性能和速度，还要具有小巧的体积和低廉的成本。这给半导体制造商带来了复杂的技术和制造挑战，他们试图寻找新的方法，在小体积、低成本的器件中提供更出色的性能和功能。长电 科技 在提供全方位的晶圆级技术解决方案平台方面处于行业领先地位，提供的解决方案包括扇入型晶圆级封装 (FIWLP)、扇出型晶圆级封装 (FOWLP)、集成无源器件 (IPD)、硅通孔 (TSV)、包封芯片封装 (ECP)、射频识别 (RFID)。

突破性的 FlexLineTM 制造方法

我们的创新晶圆级制造方法称为 FlexLineTM 方法，为客户提供了不受晶圆直径约束的自由，同时实现了传统制造流程无法实现的供应链简化和成本的显著降低。FlexLine 制造方法是不同于常规晶圆级制造的重大范式转变，它为扇入型和扇出型晶圆级封装提供了很高的灵活性和显著的成本节省。

FlexLine方法，为客户提供了不受晶圆直径约束的自由，同时实现了传统制造流程无法实现的供应链简化和成本的显著降低。

用于 2.5D 和 3D 集成的多功能技术平台

FlexLine方法，为客户提供了不受晶圆直径约束的自由，同时实现了传统制造流程无法实现的供应链简化和成本的显著降低。

半导体公司不断面临复杂的集成挑战，因为消费者希望他们的电子产品体积更小、速度更快、性能更高，并将更多功能集成到单部设备中。半导体封装对于解决这些挑战具有重大影响。当前和未来对于提高系统性能、增加功能、降低功耗、缩小外形尺寸的要求，需要一种被称为系统集成的先进封装方法。

系统集成可将多个集成电路 (IC) 和元器件组合到单个系统或模块化子系统中，以实现更高的性能、功能和处理速度，同时大幅降低电子器件内部的空间要求。

什么是系统级封装？

系统级封装 (SiP) 是一种功能电子系统或子系统，包括两个或更多异构半导体芯片（通常来自不同的技术节点，针对各自的功能进行优化），通常搭载无源元器件。SiP 的物理形式是模块，根据最终应用的不同，模块可以包括逻辑芯片、存储器、集成无源器件 (IPD)、射频滤波器、传感器、散热片、天线、连接器和/或电源芯片。

先进 SiP 的优势

为了满足用户提高集成度、改善电气性能、降低功耗、加快速度、缩小器件尺寸的需求，以下几大优势促使业界转向先进的SiP 解决方案：

• 比独立封装的元器件更薄/更小的外形尺寸

• 提高了性能和功能集成度

• 设计灵活性

• 提供更好的电磁干扰 (EMI) 隔离

• 减少系统占用的PCB面积和复杂度

• 改善电源管理，为电池提供更多空间

• 简化 SMT 组装过程

• 经济高效的“即插即用”解决方案

• 更快的上市时间 (TTM)

• 一站式解决方案 – 从晶圆到完全测试的 SiP 模块

应用

当前，先进的 SiP 和微型模块正被应用于移动设备、物联网 (IoT)、可穿戴设备、医疗保健、工业、 汽车 、计算和通信网络等多个市场。每种先进 SiP 解决方案的复杂程度各不相同，这取决于每种应用需要的元器件的数量和功能。

以下是高级 SiP 应用的一些示例：

根据应用需求和产品复杂度，我们提供多种先进 SiP 配置，从带有多个有源和无源元件、通过倒装芯片、引线键合和SMT进行互连的传统2D 模块，到更复杂的模块，如封装内封装 (PiP)、层叠封装 (PoP)、2.5D 和 3D 集成解决方案。先进的SiP 模块配置 (2D/2.5D/3D) 针对特定终端应用进行定制，旨在充分发挥它们的潜在优势，包括性能、成本、外形尺寸和产品上市时间 (TTM)。

在倒装芯片封装中，硅芯片使用焊接凸块而非焊线直接固定在基材上，提供密集的互连，具有很高的电气性能和热性能。倒装芯片互连实现了终极的微型化，减少了封装寄生效应，并且实现了其他传统封装方法无法实现的芯片功率分配和地线分配新模式。

长电 科技 提供丰富的倒装芯片产品组合，从搭载无源元器件的大型单芯片封装，到模块和复杂的先进 3D 封装，包含多种不同的低成本创新选项。长电 科技 的丰富倒装芯片产品组合包括：

FCBGA 和 fcCSP 都使用锡球来提供第二级 (BGA) 互连。

颠覆性的低成本倒装芯片解决方案：fcCuBE

长电 科技 还提供名为“fcCuBE ”的创新低成本倒装芯片技术。fcCuBE 是一种低成本、高性能的先进倒装芯片封装技术，其特点是采用铜 (Cu) 柱凸块、引线焊接 (BOL) 互连以及其他增强型组装工艺。顾名思义，fcCuBE 就是采用铜柱、BOL 和增强工艺的倒装芯片。fcCuBE 技术适用于各种平台。自 2006 年获得首个与 fcCuBE 相关的创新 BOL 工艺专利以来，长电 科技 投入大量资金，将这一变革性技术发展成为引人注目的倒装芯片解决方案，广泛应用于从低端到高端的移动市场以及中高端消费和云计算市场的终端产品。

fcCuBE 的优势是推动来自成本敏感型市场，如移动和消费类市场，以及网络和云计算市场的客户广泛采用这种封装，因为在这些市场上，布线密度和性能的增加是必然趋势。fcCuBE 的独特 BOL 互连结构可扩展到非常细的凸块间距，实现高 I/O 吞吐量，同时缓解与应力相关的芯片与封装之间的交互作用 (CPI)，而这种现象通常与无铅和铜柱凸块结构相关。这对于中高端的网络和消费类应用而言尤其重要。

长电 科技 提供全方位一站式倒装芯片服务

凭借在晶圆级封装、晶圆探针和最终测试方面的强劲实力，长电 科技 在为客户提供全方位一站式服务方面独具优势。长电 科技 提供从涉及到生产的全方位一站式倒装芯片服务，包括高速、高引脚数的数字和射频测试。

焊线形成芯片与基材、基材与基材、基材与封装之间的互连。焊线被普遍视为最经济高效和灵活的互连技术，目前用于组装绝大多数的半导体封装。

长电 科技 的多种封装方法都采用焊线互连：

铜焊线

作为金线的低成本替代品，铜线正在成为焊线封装中首选的互连材料。铜线具有与金线相近的电气特性和性能，而且电阻更低，在需要较低的焊线电阻以提高器件性能的情况下，这将是一大优势。长电 科技 可以提供各类焊线封装类型，并最大程度地节省物料成本，从而实现最具成本效益的铜焊线解决方案。

层压封装

基于层压的球栅阵列 (BGA) 互连技术最初推出的目的是满足高级半导体芯片不断增长的高引线数要求。BGA 技术的特点是将引线以小凸块或焊球的形式置于封装的底面，具有低阻抗、易于表面安装、成本相对较低和封装可靠性高等特点。长电 科技 提供全套的基于层压的 BGA 封装，包括细间距、超薄、多芯片、堆叠和热增强配置。

除了标准层压封装之外，长电 科技 还提供多种先进堆叠封装选项，包括一系列层叠封装 (PoP) 和封装内封装 (PiP) 配置。

引线框架封装

引线框架封装的特点是芯片包封在塑料模塑复合物中，金属引线包围封装周边。这种简单的低成本封装仍然是很多应用的最佳解决方案。长电 科技 提供全面的引线框架封装解决方案，从标准引线框架封装到小巧薄型热增强封装，包括方形扁平封装 (QFP)、四边/双边无引脚、扁平封装 (QFN/DFN)、薄型小外型封装 (TSOP)、小外形晶体管 (SOT)、小外形封装 (SOP)、双内联封装 (DIP)、晶体管外形 (TO)。

存储器器件

除了增值封装组装和测试服务之外，长电 科技 还提供 Micro-SD 和 SD-USB 这两种格式的存储卡封装。Micro-SD 是集成解决方案，使用 NAND 和控制器芯片，SD-USB 则是裸片和搭载 SMT 元器件的预封装芯片。长电 科技 的存储卡解决方案采用裸片级别组装、预封装芯片组装，或者两者结合的方式。

全方位服务封装设计

我们在芯片和封装设计方面与客户展开合作，提供最能满足客户对性能、质量、周期和成本要求的产品。长电 科技 的全方位服务封装设计中心可以帮助客户确定适用于复杂集成电路的最佳封装，还能够帮助客户设计最适合特定器件的封装。

2.5/3D集成技术圆片级与扇出封装技术系统级封装技术倒装封装技术焊线封装技术MEMS与传感器

MEMS and Sensors

随着消费者对能够实现传感、通信、控制应用的智能设备的需求日益增长，MEMS 和传感器因其更小的尺寸、更薄的外形和功能集成能力，正在成为一种非常关键的封装方式。MEMS 和传感器可广泛应用于通信、消费、医疗、工业和 汽车 市场的众多系统中。

传感器

传感器是一种能够检测/测量物理属性，然后记录并报告数据和/或响应信号的装置或系统。传感器通常组装在模块中，这些模块能够基于模拟或传感器馈送信号来作出响应。传感器有很多不同的类型和应用，例如压力传感器、惯性传感器、话筒、接近传感器、指纹传感器等

微机电系统 (MEMS)

MMEMS 是一种专用传感器，它将机械和电气原件通过分立或模块方式组合起来。MEMS是典型的多芯片解决方案，例如感应芯片与专用集成电路 (ASIC) 配对使用。MEMS 器件可以由机械元件、传感器、致动器、电气和电子器件组成，并置于一个共同的硅基片上。在消费、 汽车 和移动应用中使用基于 MEMS 的传感器具备一些优势，包括体积小、功耗低、成本低等。

集成一站式解决方案

凭借我们的技术组合和专业 MEMS 团队，长电 科技 能够提供全面的一站式解决方案，为您的量产提供支持，我们的服务包括封装协同设计、模拟、物料清单 (BOM) 验证、组装、质量保证和内部测试解决方案。长电 科技 能够为客户的终端产品提供更小外形尺寸、更高性能、更低成本的解决方案。我们的创新集成解决方案能够帮助您的企业实现 MEMS 和传感器应用的尺寸、性能和成本要求。

1. 嵌入式晶圆级球栅阵列 (eWLB) - 单芯片、多芯片和堆叠的层叠封装配置

2. 晶圆级芯片尺寸封装 (WLCSP) - 非常小的单芯片

3. 倒装芯片芯片尺寸封装 (fcCSP)- 单芯片或多芯片的倒装芯片配置

4. 细间距球栅阵列 (FBGA) - 单芯片或多芯片配置

5. 接点栅格阵列 (FBGA) - 单芯片或多芯片配置

6. 四边扁平无引脚 (FBGA) - 单芯片或多芯片配置

长电 科技 提供全方位一站式倒装芯片服务

凭借在晶圆级封装、晶圆探针和最终测试方面的强劲实力，长电 科技 在为客户提供全方位一站式处理方面独具优势。长电 科技 提供从设计到生产的全方位一站式倒装芯片服务，包括高速、高引脚数的数字和射频测试。

全方位一站式解决方案的优势

• 缩短产品上市时间

• 提升整体流程效率

• 提高质量

• 降低成本

• 简化产品管理

长电 科技 位于中国、新加坡、韩国和美国的全球特性分析团队，致力于为全球客户提供先进的封装表征服务，确保客户拥有高质量、高性能、可靠和高性价比的封装设计，以满足他们的市场需求。

晶圆凸块技术可以在半导体封装中提供显著的性能、外形尺寸和成本优势。晶圆凸块是一种先进的制造工艺，在切割之前就在半导体晶圆表面形成金属焊球或凸块。晶圆凸块实现了器件中的芯片与基材或印刷电路板之间的互连。焊球的成分和尺寸取决于多种因素，例如半导体器件的外形尺寸、成本以及电气、机械和热性能要求。

长电 科技 在晶圆凸块的众多合金材料和工艺方面拥有丰富的经验，包括采用共晶、无铅和铜柱合金的印刷凸块、锡球和电镀技术。我们的晶圆凸块产品包括 200mm 和 300mm 晶圆尺寸的晶圆凸块和再分配，以提供完整的一站式先进倒装芯片封装和晶圆级封装解决方案。

长电 科技 的认证质量测试中心，提供多种可靠性试验，包括环境可靠性测试、使用寿命可靠性测试、板级可靠性试验，和全方位的故障分析服务。

封测市场高景气，公司治理和业务协同不断强化，业绩实现高速增长： 公司 2020 年归母净利润同比+1371.17%，业绩实现高速增长，主要得益 于公司进一步深化海内外制造基地资源整合、提高营运效率、改善财务 结构，大幅度提高了经营性盈利能力。2020 年，公司海外并购的新加坡 星科金朋实现营业收入 13.41 亿美元，同比增长 25.41%，净利润从 2019 年的亏损 5,431.69 万美元到 2020 年的盈利 2,293.99 万美元，实现全面 扭亏为盈。另外，收购后，子公司长电国际利用星科金朋韩国厂的技术、 厂房等新设立的长电韩国工厂（JSCK）在 2020 年实现营业收入 12.35 亿美元，同比增长 64.97%；净利润 5,833.49 万美元，同比增长 669.97%。 2021 年第一季度，公司业绩延续高增长趋势，归母净利润同比 +188.68%，毛利率 16.03%，同比+2.93pct，净利率 5.76%，同比+3.41pct。

公司可为客户提 供从设计仿真到中后道封测、系统级封测的全流程技术解决方案，已成 为中国第一大和全球第三大封测企业。公司产能全球布局，各产区的配 套产能完善，随着产能利用率的持续提升，公司生产规模优势有望进一 步凸显，同时，各产区互为补充，各具技术特色和竞争优势，完整覆盖 了低、中、高端封装测试领域，在 SiP、WL-CSP、2.5D 封装等先进封 装领域优势明显。公司聚焦 5G 通信、高性能计算、 汽车 电子、高容量 存储等关键应用领域，大尺寸 FC BGA、毫米波天线 AiP、车载封测方 案和 16 层存储芯片堆叠等产品方案不断突破，龙头地位稳固。

用户资源和 高附加价值产品项目，加强星科金朋等工厂的持续盈利能力。目前，公 司国内工厂的封测服务能力持续提升，车载涉安全等产品陆续量产，同 时，韩国厂的 汽车 电子、5G 等业务规模不断扩大，新加坡厂管理效率 和产能利用率持续提升，盈利能力稳步改善。随着公司各项业务和产线 资源整合的推进，公司盈利能力有望持续提升，未来业绩增长动能充足。

半导体行业主要公司：华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等等。

本文核心观点：全球半导体产业迁移分析、全球半导体行业整体市场规模、全球半导体行业细分市场规模

全球半导体行业经历了三次迁移

自发展以来，全球半导体产业格局在不断发生变化。当前，全球半导体产业正在经历第三次产能转移，行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。

全球半导体行业正在快速增长

2021年，全球半导体市场快速增长，共销售了1.15万亿片芯片，市场规模达到5560亿美元，创历史新高，同比大幅增长26.2%。整个半导体市场并未受到2021年新冠疫情大流行的负面影响。强劲的消费需求推动所有主要产品类别实现两位数的增长率(光电除外)。

从半导体细分领域来看，集成电路一直是半导体行业的主要细分领域。2021年，集成电路市场规模达到4630.02亿美元，同比增长28.2%，占全球半导体市场规模的83.29%。其中，集成电路又可细分为逻辑电路、存储器、处理器和模拟电路，2021年这四个产品占比分别为27.85%、27.67%、14.43%、13.33%。2021年存储器、模拟电路和逻辑电路都实现较大的增长。

此外，2021年全球光电子器件、分立器件、传感器市场规模分别为434.04、303.37、191.49亿美元，占比分别为7.81%、5.46%、3.44%。

美国是最重要的半导体出口国

凭借出色的技术实力，美国半导体产业在全球保持着较强的竞争优势，2021年美国半导体公司在全球各个主要市场的份额均超过35%，其中在中国和欧洲市场达到了50%，在最低的美洲市场也有38.7%的市场份额。

值得一提的是，随着全球其他国家半导体产业的不断升级，目前美国半导体产业的竞争力有减弱趋势，拿美国本土市场来说，2013-2021年，美国半导体市场中本土公司的市场占有率从56.7%下降至43.2%，降幅超过10个百分点。

2021年，美国半导体产品出口额达到了620亿美元，是美国第五大类出口商品，仅次于精炼油、航空产品、原油和天然气而在电子产品领域，半导体则是出口金额最大的商品种类，远高于无线通讯、电脑等设备。

高研发投入助力产业腾飞

美国在半导体行业出色的竞争力，很大程度上得益于美国企业大规模的研发投入。2021年美国半导体行业研发经费占销售收入的比重为18%，在美国的主要行业中仅次于药物和生物科技行业在世界范围内则排在第一位，高于排在第二的欧洲地区约3个百分点，而中国半导体行业这一比重仅为7.6%。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国半导体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

行业主要上市企业：目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。

本文核心数据：第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模

行业概况

1、定义

以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料，被称为第三代半导体材料，目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。

与传统材料相比，第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件，因此，其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频，以及更强的抗辐射能力等诸多优势，在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。

第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO)，其中，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”，是第三代半导体材料的典型代表。

2、产业链剖析：产业链涉及多个环节

第三代半导体产业链分为上游原材料供应，中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试下游为第三代半导体器件应用，包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下：

第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等从事第三代半导体器件的厂商较多，包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。

行业发展历程：兴起的时间较短

中国第三代半导体兴起的时间较短，2013年，科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。

2016年，为第三代半导体发展元年，国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点，国内企业扩大第三半导体研发项目投资，行业进入快速发展期。

2018年1月，中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线2018年，泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线2019年9月，三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月，华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。

2020年9月，第三代半导体写入“十四五”规划，行业被推向风口。

行业发展现状

1、产值规模逆势增长

随着5G、新能源汽车等市场发展，第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时，中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。

2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元，较2019年同比增长69.5%。

其中，SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元，同比增长54%GaN微波射频产值达到60.8亿元，同比增长80.3%。

2、产能大幅增长但仍供应不足

根据CASA数据显示截至2020年底，我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年，SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年，SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。

GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年，GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。

但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展，我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求，目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。

3、电力电子器件市场规模接近50亿元

2017-2020年，中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长，2020年，SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元，同比增长90%。

2020年，我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元，SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。

目前，GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场，占比达38%消费类电源(PFC)占22%光伏逆变器占了15%工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。

2020年，我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元，同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元，成为GaN射频主要拉动因素。

国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域，2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%其次是无线基础设施，下游市场占比为36%。

行业竞争格局

1、区域竞争格局：江苏省第三代半导体代表性企业分布最多

当前，我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。

从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看，第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多，同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。

从代表性企业分布情况来看，江苏省第三代半导体代表性企业分布最多，如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。

2、企业竞争格局：主流企业加速扩张布局

经过初期的发展，第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用，市场规模增长迅速。同时，行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求，抢占市场地位，国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局，扩充第三代半导体的产能。其中，代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。

行业发展前景及趋势预测

1、2025年行业规模有望超过500亿元

第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下，预计到2021-2025年，我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。

2、国产化进程将加速

未来，在市场竞争趋势方面，我国第三代半导体行业国产化率将会加深在细分产品发展趋势方面，SiC需求将会增长在技术发展趋势方面，大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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