2023年半导体市场的走势如何?

2023年半导体市场的走势如何?,第1张

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。

美国半导体已经失去筹码优势并且很难再重回巅峰,如今又逢该国"掌舵人"更换的关键时期,美国则向华为抛出了关键性的积极信号。当地媒体1月26日报道,美国新任关键人士提名的、主管商业经济和贸易的吉娜·雷蒙多(Gina Raimondo)在当天的听证会上, 拒绝承诺继续对华为采取措施——这意味着美国在这一问题上已经明显出现松动迹象。

报道指出,针对华为、中芯国际和其他中国公司, 雷蒙多在听证会上拒绝承诺将其留在美国相关贸易清单中, 也未透露如何执行上任关键人士指定的贸易规则和对外税收政策;但同时,雷蒙多也声称将采取积极行动,保护美国人和美国网络不受干扰。

对于雷蒙多的表态,有专家学者指出, 这表明美国的态度及措施存在松动的空间, 但需要时间调整,我们应耐心一点,"要看他们如何做,而不是怎么说"。

实际上,这并非美国首次释放出利好信号。2020年9月15日,美国最严芯片禁令生效,全球市场闻风丧胆;可不久之后,美国便陆续放行包括英特尔、AMD、索尼、三星、豪威 科技 、台积电、高通、铠侠等8家企业, 批准它们在美国新规之下仍可向华为供应芯片。

舆论普遍认为, 美国的"放行"其实是该国芯片行业撑不住的表现,美国芯片市场的情况早已恶化。

据悉,早在芯片新规落地之前,美国芯片库存就已被曝出出现"堆积如山"的场景,同时受新规影响, 美国芯片行业也已付出近1700亿美元(约11000亿元人民币)的代价。 不只是金钱损失,昔日世界首富比尔·盖茨还指出,美国企业除了会因芯片合作中断失去巨大利润,同时还将丧失一批高薪岗位,进而伤害美国经济。

芯片新规正"反噬"自身,美国能否稳住其在芯片领域的主导地位也开始不被市场看好。比如,当地媒体曾在1月14日刊文指出,美国曾经是半导体制造业的领导者,但随着外包制造的兴起, 中国台湾也开始占据半导体市场的主导地位,同时英特尔的芯片设计也开始陷入困境,美国已经在芯片领域失去筹码优势。

近十几年来,美国芯片生产线早已转移至海外, 尤其是全球最大的芯片生产巨头台积电近些年已逐渐赶超美国英特尔 ——比如在缩小芯片电路以增强产品性能的技术上,以及掌握了5G通信的无线基带处理器的制造技术;也正因此,美国自去年开始就已为该国芯片产业发展发愁, 更有声音警告"美国芯片可能面临断供风险"。

在此危机下,美国加紧布局,包括在去年频繁会见国内芯片领域的多个企业CEO,鼓励他们要在美国建设半导体生产线,以保障美国先进电脑芯片的供应,保持美国的竞争优势; 同时也多次寻求台积电赴美建厂,将"断供"风险降至最低。

另一方面,美国还通过打压全球其他竞争对手,以借此稳住其在半导体等高端制造业的地位。但万万没想到的是,半导体是一个高度全球化的产业,美国的肆意而为也让其他国家萌生打造"自主化"产业链的想法——比如欧盟17国就宣布将投资1450亿欧元(约11392亿元人民币)发展欧洲半导体产业, 中国也定下"芯片自给率70%"的目标并加速芯片国产化。

不难理解,美国稳固其芯片优势,需要的不是以零和博弈甚至负和博弈的思维打压一切非美国芯片发展,这样只会让美国芯片在国际市场变得"边缘化",最终无奈彻底退出市场。

文 | 刘苏林 题 | 曾艺 图 | 饶建宁 审 | 李泽钚

周末的科协+两院院士大会规格很高,7巨头集体出席,新闻联播占用20分钟时间播报。基本可以表明 科技 创新在目前我国的政策地位了。

总结一下领导们的发言,大概可以认为 第三代半导体与半导体材料科学会是当下攻坚的核心。即 自上而下的前瞻科学和自下而上的基础科学两手一起抓,两手都要硬

什么是第三代半导体?

第三代是指半导体材料的变化,从第一代、第二代过渡到第三代。

第一代半导体以硅(Si)和锗(Ge)为代表,目前大部分半导体是基于硅基的。

第二代半导体以砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)为代表,是4G时代的大部分通信设备的材料。

第三代半导体以 氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石 为四大代表,是5G时代的主要材料。在无线通信、 汽车 电子、电网、高铁、卫星通信、军工雷达、航空航天等领域应用中具备硅基无可比拟的优势。

GaN通常用在低电压,比如小家电,尤其充电器是最广泛的应用;SiC通常用在高电压,比如车载,5G基站,电网等。 简单来说第三代半导体的优势是:耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。

第三代半导体的主要应用

第三代半导体目前主要应用下游是消费类电源、工业电源、UPS电源、新能源 汽车 、光伏逆变器等。根据现在的发展情况, 其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域 ,每个领域产业成熟度各不相同。

1、 半导体照明。 在4个应用领域中,半导体照明行业发展最为迅速,已形成百亿美元的产业规模。半导体照明所使用的材料体系主要分为3种:蓝宝石基GaN、SiC基GaN、Si基GaN,每种材料体系的产品都对应不同的应用。其中,蓝宝石基GaN是最常用的,也是最为成熟的材料体系,大部分LED照明都是通过这种材料体系制造的。SiC基GaN制造成本较高,但由于散热较好,非常适合制造低能耗、大功率照明器件。Si基GaN是3种材料体系中制造成本最低的,适用于低成本显示。

2、 电力电子器件。 在电力电子领域,宽禁带半导体的应用刚刚起步,市场规模仅为几亿美元。其应用主要集中在军事尖端装备领域,正逐步向民用领域拓展。微波器件方面,GaN高频大功率微波器件已开始用于军用雷达、智能武器和通信系统等方面。在未来,GaN微波器件有望用于4G 5G移动通讯基站等民用领域。功率器件方面,GaN和SiC两种材料体系的应用领域有所区别。Si基GaN器件主要的应用领域为中低压(200 1 200V), 如笔记本、高性能服务器、基站的开关电源;而SiC基GaN则集中在高压领域( 1 200V),如太阳能发电、新能源 汽车 、高铁运输、智能电网的逆变器等器件。

3、激光器和探测器。 在激光器和探测器应用领域,GaN基激光器可以覆盖到很宽的频谱范围,实现蓝、绿、紫外激光器和紫外探测的制造。紫色激光器可用于制造大容量光盘,其数据存储盘空间比蓝光光盘高出20倍。除此之外,紫色激光器还可用于医疗消毒、荧光激励光源等应用,总计市场容量为12亿美元。蓝色激光器可以和现有的红色激光器、倍频全固化绿色激光器一起,实现全真彩显示,使激光电视实现广泛应用。目前,蓝色激光器和绿光激光器产值约为2亿美元,如果技术瓶颈得到突破,潜在产值将达到500亿美元。GaN基紫外探测器可用于导d预警、卫星秘密通信、各种环境监测、化学生物探测等领域,但尚未实现产业化。

4其他应用。 在前沿研究领域,宽禁带半导体可用于太阳能电池、生物传感器、水制氢媒介、及其他一些新兴应用,目前这些热点领域还处于实验室研发阶段。

三安光电

公司于2014年5月成立三安集成,布局化合物半导体,建设了GaAs和GaN外延片生产线,以及适用于通信市场的GaAs、GaN半导体芯片生产线等。2017年12月,三安光电成立泉州三安半导体以扩大化合物半导体业务,并投资333亿元用于建设2个LED外延片项目和5个化合物半导体项目。2020年,公司在长沙合作投资SiC项目,涵盖长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链,投资总额160亿元。目前长沙SiC项目目前订单比较饱满,预计今年二、三季度贡献营收;三安集成GaN产能规划4寸2000片/月,未来继续投入6寸。

主要看点——sic

SiC门槛很高,在中美禁运清单,生产效率远低于蓝宝石, 每一个run出来的晶体衬底,一个月产能20-50片,国内玩家并不多,国内的容量也不容易过剩,cree的水平大概是 50片水平。

从需求端看,特斯拉用量大概是6寸硅片的三分之二,约140 多片,按照电动车的成长速度,一定是供不应求的,同时, 家电正在上sic功率器件,更省电,压缩机更小。此外随着成本下降,未来场景会持续扩张。

从技术上看,中美差异不大,都是新兴领域,cree做到6寸,目标是8寸,三安也在努力做,CREE认为2年做到8寸,三安目 前是6寸,争取2-3年做到8寸;Cree的客户更愿意在新领 域尝试,特斯拉的降价给了三安机会,国内想要跟随特斯拉的性能,就必须要用SiC。

露笑 科技

三年露笑 科技 开始正式进军这个行业,一开始跟央企进行碳化硅设备的研制,公司公告称与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体:碳化硅产业园,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计 100 亿元。

去年开始聘请了国内碳化硅研发第一人陈教授,设备研制上在手订单有700台左右,国内和国外客户正在进一步洽谈之中。进行了2-3轮技术迭代。厂房3月15号已经封顶,5月15号设备入场,6月30号一期点亮,年底之前会有千片产品出来。

露笑 科技 的看点在于设备跟国外对比,主要是设备是中国强项,不光是价格比国外好,零配件也是, 90%实现国产化,个别零部件需要向欧洲购买 。碳化硅设备一般自己设计自己组装不对外售卖, 公司因为是主营做设备,所以有卖,其他天科合达,北方华创,晶盛机电有卖过 。

和其他友商相比的优势:1. 设备和工艺结合,可协同 2. 工艺和其他国内6寸的,实验室到产业化的过程会更短; 3. 长晶良率有优势。

衬底送样验证:去年下游标准认定完成,之后9月30号开始试生产,器件厂会有车规级认证,要求每个月达到一定良率一定规模,需要3-6月的认证。

华润微

公司是国内最大的功率半导体IDM供应商,采用设计+代工运营模式。在碳化硅功率器件方面,公司已发布并量产6英寸650V、1200V SiC BS系列产品,并且已完成新一代SiC BS产品设计、工艺开发和样品产出。在硅基氮化镓功率器件方面,公司自主开发的650V硅基氮化镓器件静态参数已达到国外对标样品水平。

华润微的看点在于背靠国企,研究实力突出,此外他的idm业务模式,导致整个成本博弈的空间会很大。


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