值此背景下,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体成为市场聚焦的新赛道。根据Yole预测数据, 2025年全球以半绝缘型衬底制备的GaN器件市场规模将达到20亿美元,2019-2025年复合年均增长率高达12%! 其中,军工和通信基站设备是GaN器件主要的应用市场,2025年市场规模分别为11.1亿美元和7.31亿美元
全球以导电型碳化硅衬底制备的SiC器件市场规模到2025年将达到25.62亿美元,2019- 2025年复合年均增长率高达30%! 其中,新能源汽车和光伏及储能是SiC器件主要的应用市场, 2025年市场规模分别为15.53亿美元和3.14亿美元。
本文中,我们将针对第三代半导体产业多个方面的话题,与国内外该领域知名半导体厂商进行探讨解析。
20世纪50年代以来,以硅(Si)、锗(Ge)为代的第一代半导体材料的出现,取代了笨重的电子管,让以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产业的飞跃。人们最常用的CPU、GPU等产品,都离不开第一代半导体材料的功劳。可以说是由第一代半导体材料奠定了微电子产业的基础。
然而由于硅材料的带隙较窄、电子迁移率和击穿电场较低等原因,硅材料在光电子领域和高频高功率器件方面的应用受到诸多限制。因此,以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料开始崭露头角,使半导体材料的应用进入光电子领域,尤其是在红外激光器和高亮度的红光二极管方面。与此同时,4G通信设备因为市场需求增量暴涨,也意味着第二代半导体材料为信息产业打下了坚实基础。
在第二代半导体材料的基础上,人们希望半导体元器件具备耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能更强、工作速度更快、工作损耗更低特性,第三代半导体材料也正是基于这些特性而诞生。
笔者注意到,对于第三代半导体产业各家半导体大厂的看法也重点集中在 “高效”、“降耗”、“突破极限” 等核心关键词上。
安森美中国汽车OEM技术负责人吴桐博士 告诉笔者: “第三代半导体优异的材料特性可以突破硅基器件的应用极限,同时带来更好的性能,这也是未来功率半导体最主流的方向。” 他表示随着第三代半导体技术的普及,传统成熟的行业设计都会有突破点和优化的空间。
英飞凌科技电源与传感系统事业部大中华区应用市场总监程文涛 则从能源角度谈到,到2025年,全球可再生能源发电量有望超过燃煤发电量,将推动第三代半导体器件的用量迅速增长。 在用电端,由于数据中心、5G通信等场景用电量巨大,节电降耗的重要性凸显,也将成为率先采用第三代半导体器件做大功率转换的应用领域。
第三代半导体材料区别于前两代半导体材料最大的区别就在于带隙的不同。 第一代半导体材料属于间接带隙,窄带隙第二代半导体材料属于直接带隙,同样也是窄带隙二第三代半导体材料则是全组分直接带隙,宽禁带。
和前两代半导体材料相比,更宽的禁带宽度允许材料在更高的温度、更强的电压与更快的开关频率下运行。
随着碳化硅、氮化镓等具有宽禁带特性(Eg>2.3eV)的新兴半导体材料相继出现,世界各国陆续布局、产业化进程快速崛起。具体来看:
与硅相比, 碳化硅拥有更为优越的电气特性 :
1.耐高压 :击穿电场强度大,是硅的10倍,用碳化硅制备器件可以极大地 提高耐压容量、工作频率和电流密度,并大大降低器件的导通损耗
2.耐高温 :半导体器件在较高的温度下,会产生载流子的本征激发现象,造成器件失效。禁带宽度越大,器件的极限工作温度越高。碳化硅的禁带接近硅的3倍,可以保证碳化硅器件在高温条件下工作的可靠性。硅器件的极限工作温度一般不能超过300℃,而碳化硅器件的极限工作温度可以达到600℃以上。同时,碳化硅的热导率比硅更高,高热导率有助于碳化硅器件的散热,在同样的输出功率下保持更低的温度,碳化硅器件也因此对散热的设计要求更低,有助于实现设备的小型化
3.高频性能 :碳化硅的饱和电子漂移速率是硅的2倍,这决定了碳化硅器件可以实现更高的工作频率和更高的功率密度。基于这些优良的特性,碳化硅衬底的使用极限性能优于硅衬底,可以满足高温、高压、高频、大功率等条件下的应用需求,已应用于射频器件及功率器件。
氮化镓则具有宽禁带、高电子漂移速度、高热导率、耐高电压、耐高温、抗腐蚀、耐辐照等突出优点。 尤其是在光电子器件领域,氮化镓器件作为LED照明光源已广泛应用,还可制备成氮化镓基激光器在微波射频器件方面,氮化镓器件可用于有源相控阵雷达、无线电通信、基站、卫星等军事 或者民用领域氮化镓也可用于功率器件,其比传统器件具有更低的电源损耗。
半导体行业有个说法: “一代材料,一代技术,一代产业” ,在第三代半导体产业规模化出现之前,也还存在着不少亟待解决的技术难题。
第三代半导体全产业链十分复杂,包括衬底→外延→设计→制造→封装。 其中,衬底是所有半导体芯片的底层材料,起到物理支撑、导热、导电等作用外延是在衬底材料上生长出新的半导体晶层,这些外延层是制造半导体芯片的重要原料,影响器件的基本性能设计包括器件设计和集成电路设计,其中器件设计包括半导体器件的结构、材料,与外延相关性很大制造需要通过光刻、薄膜沉积、刻蚀等复杂工艺流程在外延片上制作出设计好的器件结构和电路封装是指将制造好的晶圆切割成裸芯片。
前两个环节衬底和外延生长正是第三代半导体生产工艺及其难点所在。我们重点挑选碳化硅、氮化镓两种典型的第三代半导体材料来看,它们的生产制备到底还面临哪些问题。
从碳化硅来看,还需要“降低衬底生长缺陷,以及提高工艺效率” 。首先碳化硅单晶制备目前最常用的是物理气相输运法(PVT)或籽晶的升华法,而碳化硅单晶在形成最终的短圆柱状之前,还需要通过机械加工整形、切片、研磨、抛光等化学机械抛光和清洗等工艺才能成为衬底材料。
这一机械、化学制造过程存在着加工困难、制造效率低、制造成本高等问题。此外,如果再加上考虑单晶加工的效率和成本问题,那还能够保障晶片具备良好的几何形貌,如总厚度变化、翘曲度、变形,而且晶片表面质量(粗糙度、划伤等)是否过关等,这都是碳化硅衬底制备中的巨大挑战。
此外,碳化硅材料是目前仅次于金刚石硬度的材料,材料的机械加工主要以金刚石磨料为基础切割线、切割刀具、磨削砂轮等工具。这些工具的制备难度大,使用寿命短,加工成本高,为了延长工具寿命、提高加工质量,往往会采用微量或极低速进给量,这就牺牲了碳化硅材料制备的整体生产效率。
对于氮化镓来说,则更看重“衬底与外延材料需匹配”的难题 。由于氮化镓在高温生长时“氮”的离解压很高,很难得到大尺寸的氮化镓单晶材料,当前大多数商业器件是基于异质外延的,比如蓝宝石、AlN、SiC和Si材料衬底来替代氮化镓器件的衬底。
但问题是这些异质衬底材料和氮化镓之间的晶格失配和热失配非常大,晶格常数差异会导致氮化镓衬底和外延层界面处的高密度位错缺陷,严重的话还会导致位错穿透影响外延层的晶体质量。这也就是为什么氮化镓更看重衬底与外延材料需匹配的难点。
在落地到利用第三代半导体材料去解决具体问题时,程文涛告诉OFweek维科网·电子工程, 英飞凌的碳化硅器件所采用的沟槽式结构解决了大多数功率开关器件的可靠性问题。
比如现在大多数功率开关器件产品采用的是平面结构,难以在开关的效率上和长期可靠性上得到平衡。采用平面结构,如果要让器件的效率提高,给它加点电,就能导通得非常彻底,那么它的门级就需要做得非常薄,这个很薄的门级结构,在长期运行的时候,或者在大批量运用的时候,就容易产生可靠性的问题。
如果要把它的门级做的相对比较厚,就没办法充分利用沟道的导通性能。而采用沟槽式的做法就能够很好地解决这两个问题。
吴桐博士则从产业化的角度提出, 第三代半导体技术的难点在于有关设计技术和量产能力的协调,以及对长期可靠性的保障。尤其是量产的良率,更需要持续性的优化,降低成本,提升可靠性。
观察当前半导体市场可以发现,占据市场九成以上的份额的主流产品依然是硅基芯片。
但近些年来,“摩尔定律面临失效危机”的声音不绝于耳,随着芯片设计越来越先进,芯片制造工艺不断接近物理极限和工程极限,芯片性能提升也逐步放缓,且成本不断上升。
业界也因此不断发出质疑,未来芯片的发展极限到底在哪,一旦硅基芯片达到极限点,又该从哪个方向下手寻求芯片效能的提升呢?笔者通过采访发现,国内外厂商在面对这一问题时,虽然都表达出第三代半导体产业未来值得期待,但也齐齐提到在这背后还需要重点解决的成本问题。
“目前硅基半导体从架构上、从可靠性、从性能的提升等方面,基本上已经接近了物理极限。第三代半导体将接棒硅基半导体,持续降低导通损耗,在能源转换的领域作出贡献,” 程文涛也为笔者描述了当前市场上的一种现象:可能会存在一些定价接近硅基半导体的第三代半导体器件,但并不代表它的成本就接近硅基半导体。因为那是一种商业行为,就是通过低定价来催生这个市场。
以目前的工艺来讲,第三代半导体的成本还是远高于硅基半导体 ,程文涛表示:“至少在可见的将来,第三代半导体不会完全取代第一代半导体。因为从性价比的角度来说,在非常宽的应用范围中,硅基半导体目前依然是不二之选。第三代半导体目前在商业化上的瓶颈就是成本很高,虽然在迅速下降,但依然远高于硅基半导体。”
作为中国碳化硅功率器件产业化的倡导者之一,泰科天润同样也表示对第三代半导体产业发展的看好。
虽然碳化硅单价目前比硅高不少,但从系统整体的角度来看,可以节约电感电容以及散热片。如果是大功率电源系统整体角度看成本未必更高,同时还能更好地提升效率。 这也是为什么现阶段虽然单器件碳化硅比硅贵,依然不少领域客户已经批量使用了。
从器件的角度来看,碳化硅从四寸过度到六寸,未来往八寸甚至十二寸发展,碳化硅器件的成本也将大幅度下降。据泰科天润介绍,公司新的碳化硅六寸线于去年就已经实现批量出货,为客户提供更高性价比的产品,有些产品实现20-30%的降价幅度。除此之外,泰科天润耗时1年多成功开发了碳化硅减薄工艺,在Vf水平不变的情况下,可以缩小芯片面积,进一步为客户提供性价比更高的产品。
泰科天润还告诉笔者:“这两年随着国外友商的缺货或涨价,比如一些高压硅器件,这些领域已经出现碳化硅取代硅的现象。随着碳化硅晶圆6寸产线生产技术的成熟,8寸晶圆的发展,碳化硅器件有望与硅基器件达到相同的价格水平。”
吴桐博士认为, 目前来看在不同的细分市场,第三代半导体跟硅基器件是一个很好的互补,也是价钱vs性能的一个平衡。随着第三代半导体的成熟以及成本的降低,最终会慢慢取代硅基产品成为主流方案。
那么对于企业而言,该如何发挥第三代半导体的综合优势呢?吴桐博士表示,于安森美而言,首先是要垂直整合,保证稳定的供应链,可长期规划的产能布局以及达到客观的投资回报率其次是在技术研发上继续发力,比如Rsp等参数,相比行业水准,实现用更小的半导体面积实现相同功能,这样单个器件成本得以优化第三是持续地提升FE/BE良率,等效的降低成本第四是与行业大客户共同开发定义新产品,保证竞争力以及稳定的供需关系最后也是重要的一点,要帮助行业共同成长,蛋糕做大,产能做强,才能使得单价有进一步下降的空间。
第三代半导体产业究竟掀起了多大的风口?根据《2020“新基建”风口下第三代半导体应用发展与投资价值白皮书》内容:2019年我国第三代半导体市场规模为94.15亿元,预计2019-2022年将保持85%以上平均增长速度,到2022年市场规模将达到623.42亿元。
其中,第三代半导体衬底市场规模从7.86亿元增长至15.21亿元,年复合增速为24.61%,半导体器件市场规模从86.29亿元增长至608.21亿元,年复合增速为91.73%。
得益于第三代半导体材料的优良特性,它在 光电子、电力电子、通讯射频 等领域尤为适用。具体来看:
光电子器件 包括发光二极管、激光器、探测器、光子集成电路等,多用于5G通信领域,场景包括半导体照明、智能照明、光纤通信、光无线通信、激光显示、高密度存储、光复印打印、紫外预警等
电力电子器件 包括碳化硅器件、氮化镓器件,多用于新能源领域,场景包括消费电子、新能源汽车、工业、UPS、光伏逆变器等
微波射频器件 包括HEMT(高电子迁移率晶体管)、MMIC(单片微波集成电路)等,同样也是用在5G通信领域,不过场景则更加高端,包括通讯基站及终端、卫星通讯、军用雷达等。
现阶段,欧美日韩等国第三代半导体企业已形成规模化优势,占据全球市场绝大多数市场份额。我国高度重视第三代半导体发展,在研发、产业化方面出台了一系列支持政策。国家科技部、工信部等先后开展了“战略性第三代半导体材料项目部署”等十余个专项,大力支持第三代半导体技术和产业发展。
早在2014年,工信部发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》提出设立国家产业投资基金,重点支持集成电路等产业发展,促进工业转型升级,同时鼓励社会各类风险投资和股权投资基金进入集成电路领域在去年全国人大发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中,进一步强调培育先进制造业集群,推动集成电路、航空航天等产业创新发展。瞄准人工智能、量子信息、集成电路等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。
具体来看当前主要应用领域的发展情况:
1.新能源汽车
新能源汽车行业是未来市场空间巨大的新兴市场,全球范围内新能源车的普及趋势明朗。随着电动汽车的发展,对功率半导体器件需求量日益增加,成为功率半导体器件新的经济增长点。得益于碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性,在车载级的电机驱动器、OBC及DC/DC部分,碳化硅器件的使用已经比较普遍。对于非车载充电桩产品, 由于成本的原因,目前使用比例还相对较低,但部分厂商已开始利用碳化硅器件的优势,通过降低冷却等系统的整体成本找到了市场。
2.光伏
光伏逆变器曾普遍采用硅器件,经过40多年的发展,转换效率和功率密度等已接近理论极限。碳化硅器件具有低损耗、高开关频率、高适用性、降低系统散热要求等优点,将在光伏新能源领域得到广泛应用。例如,在住宅和商业设施光伏系统中的组串逆变器里,碳化硅器件在系统级层面带来成本和效能的好处。
3.轨道交通
未来轨道交通对电力电子装置,比如牵引变流器、电力电子电压器等提出了更高的要求。采用碳化硅功率器件可以大幅度提高这些装置的功率密度和工作效率,有助于明显减轻轨道交通的载重系统。目前,受限于碳化硅功率器件的电流容量,碳化硅混合模块将首先开始替代部分硅IGBT模块。未来随着碳化硅器件容量的提升,全碳化硅模块将在轨道交通领域发挥更大的作用。
4.智能电网
目前碳化硅器件已经在中低压配电网开始了应用。未来更高电压、更大容量、更低损耗的柔性输变电将对万伏级以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能电网的主要应用包括高压直流输电换流阀、柔性直流输电换流阀、灵活交流输电装置、高压直流断路器、电力电子变压器等装置中。
第三代半导体自从在2021年被列入十四五规划后,相关概念持续升温,迅速成为超级风口,投资热度高居不下。
时常会听到业内说法称,第三代半导体国内外都是同一起跑线出发,目前大家差距相对不大,整个产业发展仍处于爆发前的“抢跑”阶段,对国内而言第三代半导体材料更是有望成为半导体产业的“突围先锋”,但事实真的是这样吗?
从起步时间来看,欧日美厂商率先积累专利布局,比如 英飞凌一直走在碳化硅技术的最前沿,从30年前(1992年)开始包含碳化硅二极管在内的功率半导体的研发,在2001年发布了世界上第一款商业化碳化硅功率二极管 ,此后至今英飞凌不断推出了各种性能优异的碳化硅功率器件。除了产品本身,英飞凌在2018年收购了Siltectra,致力于通过冷切割技术优化工艺流程,大幅提高对碳化硅原材料的利用率,有效降低碳化硅的成本。
安森美也是第三代半导体产业布局中的佼佼者,据笔者了解, 安森美通过收购上游碳化硅供应企业GTAT实现了产业链的垂直整合,确保产能和质量的稳定。同时借助安森美多年的技术积累以及几年前收购Fairchild半导体基因带来的技术补充,安森美的碳化硅技术已经进入第三代,综合性能在业界处于领先地位 。目前已成为世界上少数提供从衬底到模块的端到端碳化硅方案供应商,包括碳化硅球生长、衬底、外延、器件制造、同类最佳的集成模块和分立封装方案。
具体到技术上, 北京大学教授、宽禁带半导体研究中心主任沈波 也曾提出,国内第三代半导体和国际上差距比较大,其中很重要的领域之一是碳化硅功率电子芯片。这一块国际上已经完成了多次迭代,虽然8英寸技术还没投入量产,但是6英寸已经是主流技术,二极管已经发展到了第五代,三极管也发展到了第三代,IGBT也已进入产业导入前期。
另外车规级的碳化硅MOSFET模块在意法半导体率先通过以后,包括罗姆、英飞凌、科锐等国际巨头也已通过认证,国际上车规级的碳化硅芯片正逐渐走向规模化生产和应用。反观国内,目前真正量产的主要还是碳化硅二极管,工业级MOSFET模块估计到明年才能实现规模量产,车规级碳化硅模块要等待更长时间才能量产。
泰科天润也直言,国内该领域仍处于后发追赶阶段:器件方面,从二极管的角度, 国产碳化硅二极管基本上水平和国外差距不大,但是碳化硅MOSFET国内外差距还是有至少1-2代的差距 可靠性方面,国外碳化硅产品市场应用推广较早,积累了更加丰富的应用经验,对产品可靠性的认知,定义以及关联解决可靠性的方式都走得更前一些,国内厂家也在推广市场的过程中逐步积累相关经验产业链方面,国外厂家针对碳化硅的材料优势,相关匹配的产业链都做了对应的优化设计,使之能更加契合的体现碳化硅的材料优势。
OFweek维科网·电子工获悉,泰科天润在湖南新建的碳化硅6寸晶圆产线,第一期60000片/六寸片/年。此产线已经于去年实现批量出货,2022年始至4月底已经接到上亿元销售订单。 作为国内最早从事碳化硅芯片生产研发的公司,泰科天润积累了10余年的生产经验,针对特定领域可以结合自身的研发,生产和工艺一体化,快速为客户开发痛点新品 ,例如公司全球首创的史上最小650V1A SOD123,专门针对解决自举驱动电路已经替换高压小电流Si FRD解决反向恢复的痛点问题而设计。
虽然说IDM方面,我国在碳化硅器件设计方面有所欠缺,少有厂商涉及于此,但后发追赶者也不在少数。
就拿碳化硅产业来看,单晶衬底方面国内已经开发出了6英寸导电性碳化硅衬底和高纯半绝缘碳化硅衬底。 山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能 均已完成6英寸衬底的研发,中电科装备研制出6英寸半绝缘衬底。
此外,在模块、器件制造环节我国也涌现了大批优秀的企业,包括 三安集成、海威华芯、泰科天润、中车时代、世纪金光、芯光润泽、深圳基本、国扬电子、士兰微、扬杰科技、瞻芯电子、天津中环、江苏华功、大连芯冠、聚力成半导体 等等。
OFweek维科网·电子工程认为,随着我国对新型基础建设的布局展开和“双碳”目标的提出,碳化硅和氮化稼等第三代半导体的作用也愈发凸显。
上有国家支持政策,下有新能源汽车、5G通信等旺盛市场需求, 我国第三代半导体产业也开始由“导入期”向“成长期”过渡,初步形成从材料、器件到应用的全产业链。但美中不足在于整体技术水平还落后世界顶尖水平好几年,因此在材料、晶圆、封装及应用等环节的核心关键技术和可靠性、一致性等工程化应用问题上还需进一步完善优化。
当前,全球正处于新一轮科技和产业革命的关键期,第三代半导体产业作为新一代电子信息技术中的重点组成部分,为能源革命带来了深刻的改变。
在此背景下,OFweek维科网·电子工程作为深耕电子产业领域的资深媒体,对全球电子产业高度关注,紧跟产业发展步伐。为了更好地促进电子工程师之间技术交流,推动国内电子行业技术升级,我们继续联袂数十家电子行业企业技术专家,推出面向电子工程师技术人员的专场在线会议 「OFweek 2022 (第二期)工程师系列在线大会」 。
本期在线会议将于6月22日在OFweek官方直播平台举办,将邀请国内外知名电子企业技术专家,聚焦半导体领域展开技术交流,为各位观众带来技术讲解、案例分享和方案展示。
半导体芯片概念股编者按：全球芯片产业景气正在持续升温，而国内半导体产业则有望迎来“黄金十年”。国际半导体设备材料产业协会（SEMI）近日公布，6月北美半导体设备订单出货比由5月的1.00升至1.09，触及2013年11月以来高点。据了解，该指标是观察半导体景气重要指标，大于1代表厂商接单良好，对未来保持乐观看法。
华天科技：成本技术管理优势兼备 未来持续快速增长可期
华天科技 002185
研究机构：申银万国证券 分析师：张騄 撰写日期：2014-07-14
三地布局完成，成本技术优势兼备。公司已完成昆山、西安、天水三地布局，高中低端生产线分工明确，成本技术优势兼备。昆山华天已全面布局WLCSP、Bumping、TSV 等先进封装技术。西安华天和天水华天进行中低端封装，成本优势明显。
管理层直接控股，股权结构优势显著。公司12 名董监高管理层中，有9 人为公司实际控制人，合计持有公司母公司42.92%的股份。这一股权结构使得公司大股东、管理层和中小股东利益保持高度一致，股权结构优势显著。
Bumping+FC 业务年底启动，未来高增长可期。预计昆山华天将在今年四季度开始进行12 寸Bumping 的大规模量产，月产能将达5000 片。随着Bumping市场规模的快速增长，公司有望快速扩大产能，并且还将带动西安华天FC 业务的快速增长，未来高增长可期。
MEMS 封装技术优势明显，静待大规模量产时机。MEMS 进入快速发展第三波，未来几年将成为WLCSP 封装技术增长的主要推动力。公司将进行8 寸产品的生产，较目前主流的6 寸MEMS 产品具有更好的一致性，主要产品包括加速度计和指纹识别两个领域，将静待大规模量产时机。
首次覆盖，给予增持评级：我们预计公司14-16 年EPS 为0.40 元，0.52 元，0.62 元，对应14-16 年的PE 为28.2X，21.8X，18.2X，我们认为公司先进封装业务、中端封装业务、低端封装业务合理估值水平分别是15 年40 倍、30倍、20 倍，对应目标价为13.32 元，首次覆盖给予增持评级。
核心假定的风险：1）国家集成电路扶持政策落实低于预期；2）Bumping 大规模量产时间推迟；3）基于WLCSP 的CIS 产品需求出现下滑。www.southmoney.com
晶方科技：业绩符合预期 长期受益进口替代
晶方科技 603005
研究机构：山西证券 分析师：张旭 撰写日期：2014-04-01
事件追踪：
公司公布2013年年报。公司2013年营收4.50亿元，较上年同期增长33.53%；归属母公司所有者的净利润为1.53亿元，较上年同期增长11.47%；基本每股收益为0.81元，较上年同期增长10.96%。归属于母公司净资产为7.50亿元，较上年同期增长19.73%。公司拟向全体股东每10股派发现金红利1.5元（含税），不送股，不以资本公积转增股本。
事件分析：
受益行业复苏，公司营收稳定。2013年，受益于全球经济缓慢复苏，半导体市场增速出现周期性回升。我国集成电路产业在智能手机、平板电脑等终端产品持续增长的带动下销售同比增长16.2%。在整体产业规模快速增长的同时，产业结构出现了差异分化的增长态势，其中封测业的增长速度明显放缓，增长率为6.1%。在此背景下，2013年公司持续专注于传感器领域的封装业务，把握CMOS、MEMES、智能卡、生物身份识别等芯片领域发展的有利时机，全年保持平稳的增长态势。
公司是大陆首家晶圆级芯片尺寸封装厂商。晶圆级芯片尺寸封装技术的特点是在晶圆制造工序完成后直接对晶圆进行封装，再进行晶圆切割，封装后的芯片与原始裸芯片尺寸基本一致，符合消费电子短、小、轻、薄的发展的需求和趋势。目前，该技术只有少数公司掌握，公司作为中国大陆首家、全球第二大能大规模提供影像传感芯片晶圆级芯片尺寸封装量产服务的专业封测公司，具有技术先发优势与规模优势。
公司将长期受益进口替代，发展空间巨大。目前外资企业在我国芯片制造和封装测试销售收入中所占比重已超过80%，国内集电企业面临严重考验。同时，随着国内消费类电子需求的持续增长，中国已经超越美国，成为全世界最大的消费类电子市场。持续增长的消费电子需求，也是我国集成电路企业面临的良好发展机遇，公司长期受益进口替代。
盈利预测与投资建议：
盈利预测及投资建议。公司是大陆首家晶圆级芯片封装厂商，技术处于行业上游。随着国内市场的全球地位日益提升及国内产业政策的持续推动，我国集成电路市场将成为全球最有活力和发展前景的市场。公司未来发展空间较大，我们看好公司未来的发展前景，考虑到近期半导体扶持政策的出台预期，首次给予公司“增持”投资评级。
投资风险：
行业波动风险；汇率波动风险
长电科技：卡位先进封装 业绩拐点确立
长电科技 600584
研究机构：申银万国证券 分析师：张騄 撰写日期：2014-07-07
卡位先进封装技术，成长路径明确。公司现在是国内封测行业规模最大，全球第六大的龙头企业。公司凭借规模优势在先进封装技术研发支出上远高于同行业可比公司，提前卡位先进封装技术，实现先进封装技术的全布局，勾画出明确清晰的中长期成长路径。
Bumping+FC业务确定性高成长。当芯片制程进步到40/45nm以下时， Bumping+FC封装方法成为必然选择。今年是28nm规模化量产大年，Bumping市场规模将快速增长。公司在这一领域已经有多年技术积累并实现大规模量产，受益于行业趋势将获得确定性高成长。年初牵手中芯国际更是锦上添花，有望切入国际IC设计大厂高端产品。
TSV和MIS技术领先，未来成长空间巨大。公司在TSV技术和MIS材料两个领域技术领先，未来这两个领域都将坐拥近百亿美元的市场空间，并且高速渗透期拐点即将到来，有望成为行业规模爆发增长的最大受益者。 2Q业绩拐点确立。公司7月2日公布业绩预增公告，2Q单季实现净利润5000万元左右。这主要受益于低端生产线搬迁阵痛结束，人力成本优势显现；先进封装技术前期大额研发投入之后，随着量产规模提升开始进入业绩释放期；并且快速增长的先进封装业务对公司整体业绩推动作用加大，2Q业绩拐点确立。
首次覆盖，给予买入评级：我们预计公司14-16年EPS为0.24元，0.42元，0.67元，对应14-16年的PE为42.5X，24.1X，14.9X，我们认为公司先进封装业务、中端封装业务、低端封装业务合理估值水平分别是15年40倍、30倍、20倍，对应目标价为12.67元，首次覆盖给予买入评级。
核心假定的风险：1）盈利恢复无法持续；2）国家集成电路扶持政策落实低于预期；3）中芯国际先进制程量产出现问题。
同方国芯：核心芯片国产化是趋势 只是需要耐心
同方国芯 002049
研究机构：长城证券 分析师：金炜 撰写日期：2014-04-28
投资建议
公司作为国内智能卡芯片厂商第一梯队成员，手中既有类似二代身份z芯片的现金流业务，也有即将爆发的金融IC卡及移动支付产品储备，在核心芯片国产化的趋势下，公司将稳步受益。另外国微电子作为军品特种元器件行业龙头企业也有望稳步受益于军队信息化建设。公司后续仍会考虑进行一系列的收购快速进入其他集成电路产业。我们预测公司2014-2016年EPS分别为1.18元、1.59元及2.08元，对应目前股价PE分别为36x、27x及21x，维持“推荐”评级。
投资要点
公司一季度营收净利润同比均双位数增长：公司一季度营业收入同比增长26.5%，归属于母公司股东净利润同比增长21.0%，扣非后归属于母公司股东净利润同比增长87.9%。公司传统业务保持稳定增长，金融支付类产品和特种集成电路新产品正逐步进入市场，开始贡献收益。
公司一季度毛利率提升：公司一季度整体毛利率为32.1%，相比去年同期的30.4%有所提升。预计主要是4GSIM卡芯片以及国微电子业务提升。
公司一季度费用率控制较好：公司一季度费用占比为15.1%，相比去年同期的18.5%有较大幅度下降。
公司应收账款占比上升：公司一季度应收账款为4.70亿元，占收入比为255.3%，相比去年同期的244.5%略有所上升。存货相比去年同期无大变化。
公司经营性现金流比去年同期好：公司一季度经营性现金流量净额为4380万，比去年同期向好。n2014年SIM-SWP卡芯片以及金融IC卡芯片恐尚不能为公司带来较大收益，但我们对公司2014年实现净利润同比增长30%仍较为有信心，原因如下：
二代身份z芯片将作为公司现金流业务长期存在：公司作为公安部一所指定的四家二代身份z芯片生产厂商之一（其余三家是中电华大、华虹设计和大唐微电子），从2003年以来便为公安部提供二代身份z芯片。由于居民信息的保密原因，十年间，公安部没有再通过其他芯片厂商的认证。我们预计二代身份z芯片业务将长期作为公司的现金流业务存在，为公司整体业绩提供保障。公司营业利润中34%左右均来源于身份z芯片业务，只要该项业务公安部不引入新的竞争者，公司业绩将有较为稳固的基础。另外考虑到2005-2006年是身份z发证高峰，2015-2016年恐有一波换证高峰到来，我们预计2014-2016年公司身份z芯片业务将呈现稳中有升的局面，为公司总体业绩增长打下较为坚实的基础。
公司SIM卡业务将持续增长并提升毛利率：公司去年SIM卡出货量约7亿张，同比2012年增长56%。在单价基本不变的前提下，公司毛利率从6%左右提升到了12%-13%。全球一年发行50亿张SIM卡，公司目前占据全球市场份额约14%。我们预计在规模化效应下，公司的SIM卡发卡量将进一步上升，另外由于大存储的4GSIM卡采购占比上升，公司SIM卡毛利率仍有望进一步提升。我们预计公司今年有望发行10亿张SIM卡，毛利率将接近15%，预计为公司提供4000元左右的营业利润，占到公司总体营业利润的10%以上。
受益于军队信息化建设提速，国微电子将维持25%-35%左右业绩增速：同方国芯旗下另一家子公司国微电子主要从事集成电路设计、开发与销售，公司具有全部特种集成电路行业所需资质。公司是国内特种元器件行业龙头企业，是国内特种元器件行业门类最多、品种最全的企业。截至目前公司完成了近200项产品，科研投入总经费9亿余元，其中“核高基”重大专项支持经费3亿多元。和同行比，公司产品种类最全，品种最多，目前可销售产品达到100多种。国微电子在研项目转化产品能力较强，在研项目超过50项，年均新增产品近30项。我国军工用的集成电路市场总额为60亿，国内的公司仅占了其中6个亿，国有军工企业有较大发展空间。我们看好国微电子在军队信息化建设浪潮中的发展，也看好公司军转民的尝试。
公司有望2015年受益于金融IC卡芯片国产化：目前我国yhk业正在经历EMV迁移，各家银行的磁条卡正在初步替换为芯片卡，2013年全年新增芯片卡约为全年新增yhk的47%。我们预计2014年全年将新增4-5亿张芯片卡，主要来源于股份制银行的发力，芯片卡渗透率将进一步上升。目前各家卡商基本均采用NXP的芯片，随着华虹设计通过了CC的Eal4+认证，国内芯片厂商与外资芯片厂商的技术差距正在进一步缩小。目前发改委正在组织包括同方国芯在内的几家芯片公司进行局部区域的规模发卡测试，一旦安全性得以验证，在国家信用的背书下，国内银行将逐步采用国产IC卡芯片替换进口IC卡芯片。我们预计2014年将是国产芯片厂商崭露头角的一年，经过一年实网测试后，国内芯片厂商有望在2015年与国外厂商正面竞争，届时成本将是考量国内芯片厂商是否能获取市场的重要因素。核心芯片国产化是大趋势，国产芯片企业正在缩小和国外企业的差距，这个时候需要的是耐心。
投资建议：公司作为国内智能卡芯片厂商第一梯队成员，手中既有类似二代身份z芯片的现金流业务，也有即将爆发的金融IC卡及移动支付产品储备，在核心芯片国产化的趋势下，公司将稳步受益。另外国微电子作为军品特种元器件行业龙头企业也有望稳步受益于军队信息化建设。公司后续仍会考虑进行一系列的收购快速进入其他集成电路产业。我们预测公司2014-2016年EPS分别为1.18元、1.59元及2.08元，对应目前股价PE分别为36x、27x及21x，维持“推荐”评级。
风险提示：2014年SIM卡芯片价格战，公司健康卡销售不及预期，国微电子盈利不及预期。
七星电子
公司是国内领先的集成电路设备制造商，以集成电路制造工艺技术为核心，以大规模集成电路制造设备、混合集成电路和电子元件为主营业务。公司拥有优秀的技术研发团队，具备一流的生产环境，加工手段和检测仪器，是中国最大的电子装备生产基地和高端的电子元器件制造基地。是“六五”至“十五”期间承担国家电子专用设备重大科技攻关任务的骨干企业，国内唯一一家具有8英寸立式扩散炉和清洗设备生产能力的公司。公司生产的混合集成电路等军工配套产品在“神舟五号”、“神舟六号”、“神舟七号”、“嫦娥一号”、长征系列火箭的航天任务和多项国家重点工程中得到应用。
上海新阳
公司是以技术为主导，立足于自主创新的高新技术企业，专业从事半导体行业所需电子化学品的研发、生产和销售服务，同时开发配套的专用设备，致力于为客户提供化学材料、配套设备、应用工艺、现场服务一体化的整体解决方案。公司主导产品包括引线脚表面处理电子化学品和晶圆镀铜、清洗电子化学品，可广泛应用于半导体制造、封装领域。公司产品主要基于电子清洗和电子电镀核心技术。公司设有专门的研发机构，拥有一批经验丰富、研发水平高超的专业研发队伍，取得了3项国家发明专利、多项实用新型专利和多项上海市高新技术成果转化项目。公司被中国企业创新成果案例审定委员会、中国中小企业协会认定为“最具自主创新能力企业”，先后被评为上海市外商投资先进技术企业、上海市科技创新企业、上海市专利工作培育企业、上海市重合同守信用AAA级企业。
中颖电子
公司是国内领先的集成电路设计企业，从事IC产品的设计和销售，并提供相关的售后服务及技术服务。公司所设计和销售的IC产品以MCU为主，产品主要应用于小家电及电脑数码产品的控制。公司是首批被中国工业和信息化部及上海市信息化办公室认定的IC设计企业，并连续11年被认定为上海市高新技术企业。公司在国内已取得10项发明专利和4项实用新型专利，并在我国台湾地区获得发明专利5项，已登记的集成电路布图设计权84项，已登记的软件著作权7项。
世界上十大半导体公司分别为：
1、美国英特尔（Intel）公司，以生产CPU芯片闻名于世。
2、韩国的三星(Samsung)电子公司成立于1969年，初期主要生产家用电子产品，如电视机和录像机等。
3、美国的德州仪器(TI)公司是一家全球性的半导体公司，是世界领先的数字信号处理和模拟技术的设计商、供应商，是推动电子数字化进程的引擎。
4、日本的东芝(Toshiba)在国际市场上盛名远扬，家喻户晓。
5、中国台湾的台积电(TSMC)成立于1987年，是全球最大的专业集成电路制造服务公司。身为专业集成电路制造服务业的创始者与领导者，TSMC在提供先进晶圆制程技术与最佳的制造效率上已建立声誉。
6、意大利和法国的意法半导体会(ST)是全球性的独立半导体制造商。公司设计、生产、销售一系列半导体IC和分立器件，用于远程通讯系统、计算机系统、消费电子产品、汽车和工业自动化控制系统。
7、日本的瑞萨科技(Renesas)在2003 年4 月1 日正式成立，以领先的科技实现人类的梦想。
8、韩国的海力士(Hynix)1983年开始运作，目前已经发展成为世界级电子公司，拥有员工约22,000人，1999年总资产达20万亿。
9、日本的索尼(Sony)半导体分部是索尼电子公司1995年3月在美国加州圣约瑟市建立的一个分部，该分部使索尼公司能够对变幻莫测、竞争激烈的美国半导体市场迅速做出反应，为索尼电子公司发展高附加值的通讯、音频/视频、计算机应用产品提供后备支持。
10、美国的高通(Qualcomm）公司开发、销售一系列高性能FPGA半导体产品和软件开发工具。
扩展资料
半导体
半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。
无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种
参考资料：百度百科-半导体
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