7月13日,美国半导体行业协会发布白皮书,对中国半导体产业进行盘点。白皮书指出,中国市场对于任何一个具有全球竞争力的芯片公司在今天和未来的成功都至关重要,与中国扩大甚至完全脱钩将导致美国芯片公司的全球市场份额下降8%至18%,并建议美国应对半导体竞争应基于技术竞争力的提升以及供应链弹性的加强。
白皮书信息显示,中国是全球最大的制造业中心,生产了全球36%的电子产品,包括智能手机、计算机、云服务器和电信基础设施,巩固了中国作为全球电子产品供应链最大节点的地位。此外,中国拥有世界近五分之一的人口,是仅次于美国的第二大嵌入式半导体电子设备最终消费市场。
2020年,中国进口了高达3780亿美元的半导体,组装了全球35%的电子设备,占全球电视、个人电脑和手机出口的30%至70%,并消耗了所有半导体赋能的电子产品的四分之一。进入这个巨大的市场对于任何一个具有全球竞争力的芯片公司在今天和未来的成功都至关重要。
白皮书指出,作为半导体领域的后来者,中国本土芯片产业规模相对较小,占全球半导体总销售额的7.6%。中国有望在存储器、成熟节点逻辑代工厂和无晶圆厂芯片设计等领域具有竞争力,尤其是在消费和工业应用领域。但中国在先进逻辑代工工艺技术、通用高端逻辑(即CPU/GPU/FPGA)、先进制造设备和材料(光刻胶、光刻技术等),以及与尖端逻辑芯片相关的EDA软件和IP等方面可能仍会滞后一段时间。
白皮书显示,半导体行业是真正全球化的产业,进入全球市场对于美国公司维持高水平的研发投资和资本支出至关重要。半导体行业是世界上研发和资本最密集的行业,需要巨大的规模来维持这些投资。最近的一项研究发现,与中国扩大甚至完全脱钩将导致美国芯片公司的全球市场份额下降8%至18%,导致研发和资本支出大幅削减,以及多达12.4万个美国工作岗位流失,最终导致美国在该行业的全球领导地位下降。保持美国半导体公司进入中国市场以销售通用商业芯片对于确保美国竞争力至关重要。
白皮书建议,应对半导体竞争加剧的真正、持久的解决方案是通过投资美国自身的技术竞争力并加强国内和联盟合作伙伴供应链的弹性来加快运行速度。
此前,美国参议院通过了《美国创新与竞争法案》,其中包括520亿美元的联邦半导体投资。美国要在未来改变游戏规则的技术领域竞争并取得优势,就必须在半导体领域取得领先,这一点得到国会的广泛认可。该法案包括为一项大胆的半导体制造拨款计划提供基金、一个新的国家半导体技术中心,并为国防高级研究计划局(DARPA)和美国国家标准与技术研究院(NIST)等机构增加研发资金。白皮书指出,颁布这项重要的立法将有效促进美国的经济、国家安全及重要基础设施发展,形成持久的全球竞争力。
目前,全球大多数半导体龙头企业集中在美国。2017-2021年第一季度,全球前十大半导体企业榜单均有6家美国企业的身影,而中国目前并未有任何一家企业上榜。并且,在2019-2021年第一季度,美国半导体企业英特尔位居榜首。
从半导体企业销售额上看,根据WSTS发布的最新数据显示,2020年美国的半导体企业销售额占据全球半导体销售额的47%,而中国大陆半导体企业销售额仅占全球半导体销售额的5%。
不过,根据统计口径不同,中美半导体企业销售额占全球的比重也略有不同。据BCG和SIA联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业产业链(2021.04)》的报告显示,若按电子设备制造商总部所在地统计,2019年美国半导体企业销售额全球第一,占比为33%;中国大陆排名第二,占比为26%。
若按设备制造/组装所在地统计,2019年中国大陆半导体企业销售额全球排名第一,销售额占比高达35%;美国则排名第二,销售额占比为19%。
但是,在需求方面,中国大陆人口多,工业体系完善,各类细分产品都能在中国大陆找到需求方,中国大陆是全球半导体产业需求最大的地,2020年中国大陆半导体市场规模高达1509.7亿美元,占据全球半导体市场规模的34%。美国半导体市场规模仅为941亿美元,占全球半导体市场规模的21%。
综合来看,美国半导体企业竞争实力更强,前十大半导体领先企业中有六家美国企业。但是,在整体企业半导体销售方面,若按电子设备制造商总部所在地统计,美国为全球第一大半导体供应地;若按设备制造/组装所在地统计,中国大陆半导体企业为全球半导体第一大供应地。此外,中国在半导体需求上更大。
首先,中美半导体产业企业销售额因统计口径出现占比不一的主要原因是中国大陆在晶圆制造具有竞争优势,目前大多数半导体制造和组装厂商也因此主要集中在中国大陆。数据显示,2019年中国大陆在全球晶圆制造-后道封装、测试增加值占比高达38%。因此,若按设备制造/组装所在地统计,中国半导体销售额全球占比最高。
美国是在半导体产业链的最前端EDA/IP、芯片设计等领域领先,这类企业大多数集中在美国。数据显示,2019年,美国在EDA/IP贡献了74%的增加值;在芯片设计-逻辑上贡献了67%的增加值;在芯片设计-存储贡献了29%的增加值;在半导体制造设备贡献了41%的增加值。因此,若按电子设备制造商总部所在地统计,美国半导体销售额全球占比最高。
中美半导体产业发展存在差异的根本原因在于两国的半导体产业发展起步、政策支持、研发创新、资金投入以及人才储备资源等存在较大差异,具体分析如下:
美国是全球半导体产业的发源地。早在1947年,美国贝尔实验室的Bardeen和Brattain便发明出点接触晶体管。1948年,肖克利发明了结晶体管。1959年,美国德州仪器的基尔比和飞兆半导体公司的诺伊斯发明了双极集成电路(IC)。自此,美国在全球半导体产业中处于领先地位,全球销量最高半导体公司被美国所垄断,包括国民半导体、德州仪器、摩托罗拉等。
并且,当美国发现在20世纪80年代国家在全球半导体的领先地位逐渐被日本替代后,美国联邦政府便立即采取行动,在1985年与日本进行谈判,以反倾销名义令日本政府调整产业政策,同时出台相关立法及优惠政策支持美国半导体产业发展,美国于20世纪90年代初又夺回在全球半导体的霸主地位。
中国大陆方面,中国大陆半导体产业的发展可追溯到解放初期的1953年,半导体已经被列入第一次和第二次5年计划的重点科技公关项目,但是当时受到国内和国际形势的剧烈变化,国家几乎停止了对半导体行业的投入。1978年,国家再次意识到半导体产业的重要性,1984年在厦门设立华联电子有限公司,但是成果却不尽人意。
直到2000年,国家首次制定了振兴半导体行业的产业政策,发表了“鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策”,从国家层次把半导体产业提升到国家战略产业。我国半导体产业才真正开始。
同时,伴随着全球半导体制造的第三次转移,我国迎来了半导体发展的机遇期,2014-2018年,我国半导体产业迅速发展。2018年中美贸易战为半导体行业点火,2019年国产化替代是国内半导体市场增长的主要推动力。2020年疫情进一步倒逼半导体国产化替代再上一个高度,中国半导体产业重视程度进一步提升。
整体来看,美国半导体历史积累厚,中国大陆半导体产业真正起步较晚,并且较美国晚了50多年。
长期以来,美国政府对当地半导体产业的发展给予极大的支持。在产业发展初期,半导体技术研发投入大,美国政府通过直接采购和研发资助的方式助力美国半导体公司完成初步积累。
在20世纪80年代,为了重回全球半导体领先地位,美国政府出台了《研究与开发法案》、《经济复兴税收法》、《国内税收法》、《半导体芯片保护法》等一系列的法律法规以及优惠政策推动国内半导体产业发展。并且,美国还对日本采取加征关税等措施抑制日本半导体产业的发展。
2021年,美国提出“半导体制造回归美国”口号,先后通过了《美国芯片法案》、《创新和竞争法案》等,助力半导体制造回流国内。
而中国大陆是在2000年才将半导体产业的发展提升至国家层面,随后才出台一系列税收优惠、补贴政策、研发奖励等政策措施支持当地半导体产业发展。但是与美国相比,中国大陆在半导体产业方面的立法有所欠缺。
半导体产业前端技术需要持续投入才能确保技术处于领先地位。美国长期以来高度重视科技研发,除了国家在企业技术研发上给予相应支持外,企业自身每年也积极投入研发。根据SIA数据显示,美国是全球半导体产业研发支出占半导体产业收入比重最多的国家,2019年美国约拿出16.4%的半导体营收作为半导体研发支出,而中国大陆这一比例仅是美国的一半左右。
此外,美国半导体企业更重视产品创新,产业创新指数更高。2010-2019年,美国每个半导体专利的平均引用次数达到3-6次,转换为三方专利的比重在30%-40%之间。而中国大陆每个半导体专利的平均引用次数不到2次,转换为三方专利的比重不到10%。
在资金投入方面,随着半导体工艺技术的演进,资本投入的要求越来越高。在这一方面,美国较中国大陆更愿意在半导体产业投入资金。美国大量的资金投入带动了整个国家半导体产业的持续发展。2019年,美国半导体产业资金投入占全球半导体产业资金投入的28%;而中国大陆仅为10%。
迄今为止,半导体领域的诺贝尔物理学奖绝大部分来自美国。美国半导体研发的特点是自下而上,从半导体物理、材料、结构、器件逐步上升到应用层面,专业设置和人才队伍完整。而我国恰恰相反,我国半导体产业在应用层发展较好,但是底层薄弱,人才短缺。
以半导体产业“皇冠上的明珠”EDA行业为例,2020年,我国EDA企业人才仅有4400人,其中外资企业人才数量还较本土EDA企业人数多,本土EDA企业人数仅有2000人,而外资企业人数达到2400人。
综上所述,美国半导体产业综合实力较中国强的主要原因是美国半导体产业历史积累厚、国家在政策支持较为全面、企业重视研发创新及资金投入、国家人才储备充足等。
集成电路是当今信息技术产业高速发展的基础和源动力,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志,高度渗透与融合到国民经济和社会发展的每个领域。国际金融危机后,发达国家加紧经济结构战略性调整,集成电路产业的战略性、基础性、先导性地位进一步凸显,美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。
当前,新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,新兴经济体和发展中国家正在群体性崛起,全球重要生产网络区域内部循环更加强化,经济全球化遭遇逆流,世界进入动荡变革期,不稳定性明显增强,集成电路产业成为全球各国争夺新一轮科技竞赛主动权的焦点,在稳定国家经济和参与全球竞争中扮演更为重要的角色,欧美、日韩等国大幅提升集成电路产业资本支出,以期抢占技术制高点,全球集成电路产业进入重大调整变革期,给我国集成电路产业发展带来挑战的同时,也为实现赶超提供了难得机遇。一方面,美国为维持其经济、科技垄断地位,不断联合其他国家对中国进行高科技封锁,严格限制对中国的设备、技术出口。数据显示,自1997年美国政府推出实体清单制度以后,共有超300家中国企业(含港澳台)被加入实体清单,占实体清单实体总数超过20%,数量仅次于俄罗斯。另一方面,随着集成电路推进纲要和产业发展基金成立等一系列措施的实施及华为、小米、蔚来等终端厂商的崛起,我国集成电路产业迎来了前所未有的发展窗口期,呈现全产业链突破的趋势,初步形成了完整的集成电路工业体系。
中兴事件、美国制裁华为事件等一系列重大国际安全事件说明“卡脖子”核心关键技术的进口依赖始终是悬在头顶上的“达摩克利斯之剑”,构建自主可控的产业体系是我国集成电路产业必须承担的责任和使命。虽然我国集成电路自主可控、国产替代势不可挡,但由于产业链环节多、核心关键技术攻关难度大,我国集成电路国产替代也将是一件长期复杂的工程。基于此,无锡物联网创新促进中心历时数月,深入调研分析集成电路进口替代现状与趋势,绘制集成电路国产替代全景图谱,旨在明晰国产替代关键环节及发展短板,为政府决策、资本投资、企业战略、产业研究提供支撑,助力推进集成电路国产化重大工程。
我国集成电路产业市场化起步较晚,与海外龙头公司相比在制程工艺、核心技术等方面有较大差距,但凭借自身资源禀赋与优势,我国集成电路产业在全球第三次集成电路产业转移承接了大量封测、电子制造产能,为进一步全面推进国产替代奠定了坚实的基础。随着中美正面竞争的加剧,集成电路成为实现自主可控的核心环节,必须把握产业变革机遇期,充分发挥市场、政策、资金、人才等比较优势,突破关键技术,抢占科技竞争和未来发展制高点。
一是国内市场优势强化集成电路国产替代发展动能。我国是全球最大的电子组装基地与消费市场,聚集了华为、小米、联想、大疆科技等一大批龙头电子企业,占据全球超50%集成电路下游市场应用份额。统计数据显示2020年我国集成电路进口金额达3500.36亿美元,集成电路自给率仅15.9%,电子产业重要核心、关键部件“中国芯”、“中国造”、“中国产”是产业发展与配套的强烈诉求,催生了巨大的集成电路本土化需求,是国家推进集成电路国产替代的内在动力。二是社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型制奠定集成电路国产替代制度保障。国家多次出台集成电路重大支持发展政策,并成立国家集成电路产业投资基金,撬动社会资本超万亿,构建了以国家引导重大资源配置、市场主体充分参与的运营机制,极大的推进了集成电路国产替代和市场化进程。三是工程师红利夯实集成电路国产替代人才支撑。近年来,中国高校扩招推动“人口红利”转变为“工程师红利”,过去10年,中国培养了近8000万本科生和600万研究生,一半以上是理工类,居全球首位,同时大量留学人员以及集成电路创新人才、骨干归国正成为趋势,为集成电路国产替代奠定了强大的人才支撑。四是资本红利成为集成电路国产替代重要推手。经过三十年的发展蜕变,我国资本市场呈现出规范、透明、开放,有活力、有韧性发展的新局面。目前,我国股市开户数已达1.74亿户,上市公司已超过4120家、覆盖90个行业大类,市值近80万亿元,2020年A股总成交额206万亿元、270家股价翻番、396家公司登陆A股、全年募资总额高达1.36万亿元。集成电路作为国家重点支持和发展的产业,相关企业具有明显的估值溢价,可以以较低成本稀释股权获取资金加大投入或并购,如闻泰科技并购安世半导体、韦尔股份并购豪威科技、长电科技并购星科金朋等。
中国集成电路产业规模不断增强,产业结构不断优化,产业格局逐b体育步完善,区域与产业链发展协同效应凸显。
WSTS预测,2020年全球集成电路市场销售额3612.26亿美元,同比增长8.3%。中国由于疫情控制较好,2020年中国GDP实现了2.3%的增长,首次突破100万亿,达到了101.6万亿。在中国经济增长的带动下,中国集成电路产业继续保持快速增长态势。中国半导体行业协会统计显示,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。中国集成电路产业营收规模占全球比重从2012年的14%提升至36%。
2020年设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。设计、制造、封测三业占比达到4:3:3,相比2015年的2:1:2,产业结构优化明显。
近几年,国内诸多地方响应国家战略,大力投资集成电路产业,经过多年的发展,目前产业布局主要集中在以北京为核心的京津冀地区、以上海为核心的长三角、以深圳为核心的珠三角及以四川、湖北、安徽等为核心的中西部地区。
长三角集成电路产业经过60多年的发展,已形成了集设计、制造、封测、材料、装备及其他配套、服务于一体的完整产业链,是国内集成电路产业链相对最为完整,也是产业结构最均衡的城市。2018年,长三角地区的集成电路产业规模占全国50%以上,IC设计、封测和晶圆制造分别在全国的产业占比达到32.6%、超60%、53.35%。
京津冀集成电路产业以北京为核心,北京市是中国集成电路设计业的发祥地,曾经长期位居中国集成电路设计业的龙头老大地位,也是最早被科技部认定的七个国家级集成电路设计产业化基地之一。自2000年国务院18号文颁布以来,北京市集成电路产业进入了快速发展阶段,经过20年的谋划、布局、发展,初步建立起产业链相对完备的产业格局,形成“亦庄制造、海淀设计、顺义化合物”的空间发展格局,呈现出制造带动、设计引领、装备材料稳步成长的态势。
珠三角在集成电路产业发展上,芯片设计总体水平位居全国前列,但在制造、封测等环节还相对薄弱。
近年在以5G、物联网、人工智能、可穿戴设备、云计算、医疗电子和安防电子等为主的新兴应用领域强劲需求的带动下,全球集成电路产业快速增长。中国紧抓经济全球化机遇,借助苹果、特斯拉等全球龙头企业供应链转移机会,快速建立起先进的电子制造工业体系,培育了华为、小米、蔚来等大批终端企业,发展成为全球电子制造的核心基地和集成电路产业最大的下游应用基地。根据IBS报告,中国在全球半导体市场规模中占比超过50%,并呈持续扩大趋势b体育。2019年中国半导体市场规模为2122亿美元,占全球市场的53%;预计到2030年,中国半导体市场规模将达到6212亿美元,占全球市场高达59%。
据海关统计,2020年中国出口集成电路出口2598亿块,出口金额1166亿美元,但进口集成电路5435亿块,同比增长22.1%;进口金额3500.4亿美元,同比增长14.6%,特别是集成电路设备进口大幅增加,从日本、韩国、台湾等地购买设备近320亿美元,比2019年增长了20%。
继《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》、《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》后,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》和《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》并成立国家集成电路产业投资基金,撬动社会资本超万亿,为国内集成电路产业的发展营造了良好环境。当前,地方政府发展集成电路产业热情不断高涨,多地均已出台专项政策或组建地方产业基金支持本地集成电路产业发展。在地方政府的政策和资金支持下,国内掀起一轮集成电路招商引资、项目建设热潮,中国已成为目前全球集成电路投资热点地区之一。
“十三五”期间,国内集成电路关键产品、设备及基础材料各方面取得明显进步,各领域各环节涌现出大批创新型企业,由点及面,层层渗透突破的格局初步形成。
注:相关数据由无锡物联网创新促进中心根据SIA、SEMI、Yole及各家券商研报和相关企业年报数据推算;制造环节数据为国内占比,其余为全球占比
随着我国集成电路发展环境不断优化、高端要素持续汇集、市场需求快速增长、政策支持不断强化,我国集成电路产业迎来“黄金时代”,各关键环节持续突破,中微5nm刻蚀机进入国际最先进生产线英寸晶圆七大类别数百种关键材料的品种覆盖率超过25%,国产化率达到20%以上;芯片制造关键装备品种覆盖率达到31.1%,新建生产线产品从无到有;第一款全自研、线nm制程GPGPU训练芯片成功点亮;超80家企业进入上市阶段,涵盖EDA、功率半导体、图像传感器、光刻机、滤波器等诸多领域,国产替代由单点突破迈向全系突围的新阶段。
2020年全球EDA市场规模达到114.67亿美元,同比增长11.6%。Synopsys、Cadence和Mentor三家合计占据超60%市场份额。国内EDA企业数量达到28家,据华大九天招股说明书,2020年国内EDA市场规模为66.2亿元,Synopsys、Cadence和Mentor占据80%以上份额,根据赛迪智库数据,2020年国产EDA国内销售达7.6亿元,国产化率为11.48%,龙头企业华大九天进入上市阶段,其2020年营收超4亿。
美国Synopsys全球EDA市占率达32%,在逻辑综合工具DC和时序分析工具PT方面占据绝对主导地位,Cadence全球EDA市占率达23%,在模拟或混合信号的定制化电路和版图设计方面具备较大优势。Mentor被誉为拉线之王,它的自动布线功能非常强大,PCB设计工具相对独到,全面且信号分析准确。
国内EDA技术与国外巨头存在较大差距,但已在EDA产业局部形成了突破,在数据收集、建模及仿真环节等环节进步明显。
华大九天:具备完整的模拟电路设计平台(全球仅4家拥有模拟集成电路设计全流程工具),电路仿真模拟工具(Spice)性能非常出色,甚至优于三巨头的工具;为SoC设计提供了优化工具平台,实现国内市场占有率有80%。
概伦电子:发展新一代大规模高精度仿真及设计验证平台、针对纳米级制造技术的半导体器件建模库平台及测试验证系统等。技术包括被作为业界“黄金标准”的SPICE建模工具BSIMProPlus和低频噪声测试系统、业界独创的千兆级SPICE仿真器NanoSpice Giga和电路与工艺互动设计平台MEPro等。
IP帮助降低芯片开发的难度、缩短芯片的开发周期并提升芯片性能,是集成电路产业链上游关键环节。随着芯片复杂度提升叠加多元化应用增加,半导体IP需求市场将持续增长。
2020年,全球IP市场规模达54亿美元。全球IP市场主要被英美企业垄断,集中度高,呈现一超多强的竞争格局。行业龙头英国ARM占据超过40%以上的全球市场份额,Synopsys、Cadence分别占据超过18%和接近6%的全球市场份额。全球CR3高达65%。ARM以处理器IP打天下,借助智能手机飞速发展壮大,并逐步推出一系列相互关联的产品线,技术绝对领先、龙头地位稳固。Synopsys和Cadence聚焦EDA,并围绕“一站式”战略,通过外延并购不断壮大。CEVA、Rambus、eMemory等企业则通过专注于细分领域提高自身竞争优势,成为细分龙头。
国内企业芯原微电子在全球IP排名第七,占比1.8%,芯原微电子拥有用于集成电路设计所需的GPU、NPU、VPU、DSP、ISP五类处理器IP、1400多个数模混合IP及射频IP,并拥有从先进的7nm FinFET 到传统的250nm 传统CMOS制程芯片的设计能力。据IPnest报告,芯原微电子的DSP IP的市场占有率排名世界前3。
锐成芯微目前已与国内外20多家晶圆代工厂开展合作,国内外申请专利超200件,累计开发IP 500多项,服务全球数百家集成电路设计企业,产品广泛应用于物联网、智能家居、汽车电子、智慧电源、可穿戴、医疗电子、工业控制等领域。
华大九天:在国内EDA方面优势明显,在IP积累方面有着得天独厚的条件,其高端数模混合IP核涵盖高速接口、数模/模数转换器、时钟发生器、电源管理单元、音频解码、视频转换等六大类别,应用涉及无线通信、智能家居、影音娱乐、电子测量、航空航天等领域。
全球芯片设计产业仍以美国公司为主导。据集邦咨询研究显示,2020年美国占了全球芯片设计份额的53%,中国仅占比11%;全球前十大芯片设计公司营收排名,美国高通、博通和英伟达位列前三,中国大陆企业未入前十榜单,在核心关键领域的设计能力仍显不足。但根据芯谋研究《2020年中国芯片设计产业年度报告》显示,2020年中国芯片设计产业产值达到442亿美元,到2025将超过1000亿美元,年复合增长率超20%。芯片设计环节是我国半导体产业链发展最为迅速的环节之一,部分国内龙头企业已逐渐进入国际视野,潜在发展空间巨大。
CPU作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。全球CPU领域95%以上的份额由Intel和AMD占据,国产CPU设计水平与国际水平差距较大但研制进程不断加速,生态建设也取得较大进展。目前国产CPU已有龙芯、鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、申威等多系列产品,在党政军和重点行业市场得到应用推广,正在实现从“可用”到“好用”的转变。生态建设方面,参照Wintel和ARM-Android模式,我国一方面加强软硬件生态适配,另一方面,加快推动基于国产CPU的整机品牌在党政军、重点行业的应用,通过应用引导相关软件开发、带动生态建设。国内手机CPU以华为海思及展讯为主,整体市占率一度高于20%,因美国制裁影响,华为海思21年一季度市占率下滑至5%。国内手机CPU技术实力整体与国外处于同一梯队,故不再列入本报告。
GPU领域也表现出明显的寡头垄断格局,2021年第一季度Intel市占率达68%,稳居第一,AMD以17%的份额排名第二,NVIDIA排名第三,份额为15%。而在细分的独显市场,NVIDA和AMD分别以81%和19%的份额称霸。GPU由于专利壁垒高,开发难度更大,大陆GPU的技术和产业化水平与境外差距很大,但近几年也明显开始启动加速,研发和应用主要集中在军工领域,未来国产替代空间大。
2019年全球FPGA市场规模约69亿美元,中国FPGA市场约120亿人民币,其中民用市场约100亿,国产全球占比约5%,预计2020年全球FPGA市场规模将达75亿美元。FPGA领域主要由赛灵思、Altera、Lattice、Microsemi四大巨头垄断。我国FPGA产品主要集中在中低密度领域,在技术、IP及对应的应用市场方面各有侧重,同级别的国产器件已经可以追平甚至超越国外器件;但在中高密度领域,大陆企业与国际先进水平在硬件设计和软件方面还有一定差距。
ASIC芯片是专用集成电路,针对用户对特定电子系统的需求,从根级设计、制造的专有应用程序芯片,其计算能力和计算效率可根据算法需要进行定制,是固定算法最优化设计的产物。传统领域(如音频、视频的解码压缩等场景)的ASIC基本被英特尔、三星、英伟达、赛灵思等美国厂商垄断;新兴领域(如物联网、5G、AI等场景)的ASIC由于发展时间短、需求场景多元,市场整体并没有形成绝对的领先者,各家厂商都有自己擅长的领域。
存储芯片属于半导体存储业务,存储芯片可简单分为闪存和内存,其中内存是高频率快速的存储器件,通电工作,断电则所有数据清空;闪存类似于硬盘,属于容数据存储模块,不需加电也可以保存数据完整。存储芯片整个市场中DRAM产品占比约53%,NAND Flash产品占比约42%,Nor Flash占比仅有3%左右。
全球DRAM领域呈现明显的垄断格局,韩国三星、SK海力士和美国美光科技三大厂商共占95%的市场份额。大陆进入DRAM产业较晚,正加速追赶,尖端产品已达到国际主流水平。
闪存产品包括NAND FLASH和NOR FLASH,其中NAND Flash是主流,占整个存储芯片市场约42%,主要由三星、东芝铠侠、闪迪、美光、SK海力士和英特尔垄断;NOR Flash占比仅有3%左右,由旺宏、华邦、兆易创新、赛普拉斯垄断。目前国内闪存领域的市占率仍然偏低,但在NOR FLASH领域已达世界领先水平。同时NAND FLASH领域屡获突破,顶尖产品已正式达到全球闪存主流水平,国产替代未来可期。
感知芯片是用敏感元件如电容、压电、压阻、热电耦、谐振、隧道电流等来感受模拟信号并转换为电信号的产品,常用于速度、压力、湿度、加速度等各种传感器。目前,国产感知芯片基本全部为低端产品,本土企业难以参与高端市场竞争,市场国有化率不足10%,进口依赖问题严重。
射频通信主要用于数据传输,主要产品包括射频芯片、基带芯片等,其中射频芯片主要用于无线电信号发射,基带芯片主要用于合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码。通信芯片领域市场被美日厂商长期占据,市场集中度较高,Murata、Skyworks、Broadcom、Qorvo、Qualcomm等国际龙头企业凭借IDM模式的资源整合优势,以总共79%的份额占据了主导地位。
国频芯片方面,仅有少数公司能独立支撑IDM运营模式,但受益于4G到5G的产业升级和物联网产业的快速发展,通信芯片国产化进程不断加速,5G芯片方面已有所成绩。
随着通信网络的更新换代,5G基带芯片逐渐成为主流,全球范围内华为、高通、三星、紫光展锐和联发科等企业处于领先地位。我国凭借华为在5G方面的整体技术优势在这一领域暂时领先,但中低端厂商仍有差距。
全球电源管理芯片市场主要被国际巨头公司垄断,TI、高通、ADI、Maxim和英飞凌五家厂商市占率超70%,在产品线的完整性及整体技术水平上保持领先优势。目前,国内电源管理芯片厂商相对弱小而分散,市占率不足2%,但在中小功率已经实现部分国产化,芯朋微、士兰微、圣邦股份等本土企业在激烈的市场竞争中逐渐崛起,整体技术水平和国外设计公司的差距不断缩小,产品正由低功率向中高功率发展,进口替代空间极大。
全球功率半导体市场主要被英飞凌、TI、安森美、ST等海外厂商垄断。功率半导体的设计没有标准范式,对设计生产经验的高度依赖特质放大了国际龙头企业的先发优势。国内企业起步晚,技术水准低、产品线不齐全、企业规模小,捷捷微电、斯达半导、新洁能、华微电子、扬杰科技、士兰微、苏州固锝等主流大陆功率器件厂商2019年营收合计109.81亿元,占全球功率器件和模块市场的3.65%,国内功率器件体量整体偏小,仍有较大成长空间。
晶圆代工是典型的寡头垄断型行业,技术、人才、资本缺一不可,且代工技术迭代快,马太效应明显。2020年专属晶圆代工整体营收达到4625亿元,较2019年增长了25.78%。从市场格局来看,2020年全球市场前五的晶圆代工市占率达90%,台积电以56%的市场占有率处于绝对领先的地位,三星和联电分列第二、第三,大陆厂商中芯国际暂列第五。
代工领域,目前仅有三星和台积电可代工10nm工艺,二者均以巨额投资推动先进制程不断向前,台积电2020年代工市占率达63.22%,目前量产5nm,在研3nm及2nm先进制程,且计划2nm先进制程采用GAA架构,大力推进先进制程制造,2020年28纳米及以下工艺营收占比72%。三星实现5nm先进制程量产,采用GAA架构推进3nm制程,目前已流片成功。台积电和三星均计划2022年实现3nm量产。联电在2018年已放弃对12nm制程的研发,目前最先进制程为14nm,整体落后台积电1-2代,格罗方德也放弃7nmFinFET工艺的研发。排名靠后的高塔半导体、力晶、世界先进和东部高科以生产28nm-180nm制程的晶圆为主。
国内晶圆代工业务以中芯国际等为龙头,推进制造工艺追赶。中芯国际已实现14nm级别先进制程量产,“N+1”工艺芯片流片成功。三安光电在化合物半导体制造业的晶圆代工服务,在通讯射频、光通信与电力电子等等领域取得较大进步。
英特尔在制程上稍逊于台积电和三星,目前正在推进10nm工艺在CPU上的应用,计划其工艺节点技术可保持每两年一次升级,首先是从2019年的10nm工艺、升级到2021年的7nm极紫外光刻(EUV)工艺;德州仪器主营模拟和嵌入式处理芯片,主要面向工业和汽车市场,至今已推出约80000多种产品。
国内IDM企业以功率半导体和存储制造为主,其中上海华虹2021年将试产14nmFinFET工艺,进一步缩小与国际先进代工企业技术差距,华力微电子在逻辑工艺、超低功耗工艺达到22nm工艺节点,华润微电子能为客户提供1.0-0.11μm的工艺制程的特色晶圆制造技术服务。存储方面,合肥长鑫主要从事动态随机存取存储芯片(DRAM)的设计、研发、生产和销售工作。长江存储专注3D NAND闪存设计制造一体化,提供完整的存储器解决方案,目前已完成128层的QLC 3D NAND闪存研发并推向市场,到今年下半年将月产量提高至10万片晶圆,约占全球总产量的7%。
2020年,全球封测市场规模估计为594亿美元,同比增长4.9%,全球封测行业CR5达到64%,CR10达到81%。当前全球封测市场份额占比最大的是中国台湾,以52%的比例遥遥领先,代表企业有日月光ASE、矽品精密SPIL、力成科技PTI和京元电子JYEC。其次是中国大陆,市场份额占比达21%。美国仅一家代表企业安靠Amkor,市场占比达16%。据中国半导体协会统计,2019年,位于中国大陆的封测企业(含外资、台资在中国大陆设立的企业)销售规模占全球半导体封测行业的比重为61%,中国大陆已经成为全球最大的半导体封测基地。
封测环节是国内集成电路行业竞争力最强的环节,代表企业有长电科技、通富微电、华天科技等,一批封测龙头不仅规模进入全球前十,在WLP(晶圆级)、CSP(芯片级)、SIP(系统级)、FANOUT(扇出型封装)、3D(三位堆叠)、3D异质异构集成、TSV(硅通孔)等先进封装技术上皆有突破,达到世界先进水平。
国际半导体产业协会 (SEMI)的数据显示,2020 年全球半导体材料市场的规模达到了553亿美元,同比增长4.9%,其中晶圆制造材料市场规模为 349亿美元,占比63%,半导体封装材料市场规模为204亿美元。中国大陆2019年半导体材料行业规模达88.6亿美元。当前全球半导体制造材料基本被美日韩等跨国企业垄断,如硅片市场,日本信越化学、日本SUMCO、德国Siltronic、台湾地区环球晶圆、韩国SK Siltron的市场份额分别为27.58%、24.33%、14.22%、16.28%、10.16%,共占据超过90%市场份额;光刻胶市场则主要由日本合成橡胶、东京应化、美国陶氏、住友化学、富士胶片垄断;CMP材料主要由美国陶氏、卡伯特微电子、日本Fujimi垄断。
在美日公司占据优势的情况下,虽然目前各大主要品类的半导体材料领域均有境内企业涉足,但整体对外依存度仍在70%以上,特别地,大硅片、靶材、CMP抛光垫、高端光刻胶等半导体材料对外依存度高达90%以上。
全球前5大硅片生产企业占据超85%的市场,日本信越化学占据27.53%份额,日本胜高市占率21.51%,中国台湾环球晶圆占据14.8%份额,德国世创占据11.46%份额,韩国鲜京矽特隆占据11.31%份额。
境内沪硅产业的排名由2019的第八位上升一位,力压合晶科技排名第七,市占率约2.2%,其300mm半导体硅片产品已实现28nm以上所有节点的产品认证及64层3D NAND产品认证,19nm DRAM芯片及128层3D NAND产品正在认证过程中。中环股份12英寸晶圆在关键技术、产品性能质量方面取得了重大突破,已量产供应境内主要的数字逻辑芯片、存储芯片生产商。
美国和日本不论在技术还是产品上,均占据较大优势,美国Photronics、日本DNP以及日本Toppan三家公司市场份额超过80%。境内光掩膜板行业仅能满足中低档产品市场需求,中芯国际具备生产0.35微米到14纳米各技术节点的光掩模产品。无锡中微具备制造0.13μm以上Stepper Mask能力。
目前光刻胶市场被境外美日韩等企业占据,TOK、住友化学、美国SEMATECH、IBM、韩国东进化学等占据超95%市场。
境内高端光刻胶的自给率仍然保持较低水平,尽管境内光刻胶市场保持了良好的增长趋势,但在KrF、ArF领域境内市场份额仍然较小。南大光电ArF光刻胶已通过两家客户验证。北京科华8寸、12寸里面I-line、KrF都有突破,目前份额较小。
电子特种气体行业集中度高,美国气体化工、美国普莱克斯、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社和德国林德集团五家公司垄断全球91%的市场份额。
境内企业主要集中在中低端市场。金宏气体自主研发的高纯氧化亚氮、超纯氨产品近日成功通过中芯国际的稽核认证,部分产品可应用于第三代半导体。
欧美日企业占据全球超60%的湿电子化学市场。中国大陆距世界先进水平还有一定差距,但个别领域接近全球先进水平。晶瑞股份半导体湿化学品三个达G5等级,已投产产品获得上海华虹、中芯国际、长江存储等采购或认证。江化微目前集中供应5寸、6寸产线湿化学品,获士兰微、华润微电子,方正微电子等客户大批采购。
全球半导体靶材市场呈现寡头竞争格局,日矿金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯占据了全球80%的市场份额。
境内江丰电子生产的300mm晶圆用Al、Ti、Ta、Cu等靶材产品已批量应用于半导体芯片90-7nm技术节点,应用于5nm技术节点的部分产品评价通过并量产,部分产品进入验证阶段。有研新材2020年实现十余款12英寸高纯金属溅射靶材产品的关键技术突破,现多款产品面向中芯国际等批量供货,且实现部分产品通过台积电认证。
主要被美日企业垄断,其中Cabot全球抛光液市场占有率最高,但也只30%左右,抛光液市场未形成强者恒强局面。
境内安集科技率先在高品质抛光液技术方面打破境外垄断,在130-14nm技术节点已经实现量产并在优化中,能够覆盖130nm-28nm技术节点要求,且已进入16-10nm产品的研发阶段,进入境内外12英寸芯片制造商如台积电、英特尔、日月光、中芯国际等。
境内鼎龙股份CMP抛光垫已经导入境内领先下游存储芯片、功率芯片以及逻辑芯片等重要晶圆制造商,其中公司的28nm以上8英寸抛光垫获得境内存储大厂商量产订单。江丰电子300mm抛光垫、保持环等CMP材料实现量产。
目前主要产能集中在台湾、韩国、日本等地区,全球前十企业均为台日韩企业,合计市占率达到80%。
中国大陆基板市场规模占全球市场的10%左右,主要是应用于引线键合类封装的中低端基板产品,而应用于倒装芯片封装的高性能多层基板产品仍然处于研发阶段,与国际先进水平存在差距。深南电路是我国首个进入封装基板领域的本土公司,在FC、BGA、CSP等高端基板领域已比较成熟,微机电系统封装基板全球市占率超过30%;珠海越亚的射频芯片封装基板全球市占率达25%,基于自身发明专利生产的无芯封装基板已经成功通安华高科等行业巨头的认证并已向其供货多年;丹邦科技已成为全球极少数掌握COF基板关键原材料FCCL自产技术的基板厂商,并且正积极研发原材料PI膜。
目前境内本土企业的引线%左右,占全球市场仅有14.2%左右,宁波华龙和康强电子在全球的市场份额排名进入前20位。康强电子研究并掌握了菲林制版技术及工艺、精密曝光显影技术及工艺、精细化学蚀刻技术及装备开发,打破了高端集成电路封装用蚀刻引线框架长期以来被境外公司垄断的局面。无锡华晶利达电子主要产品在分立器件的TO-92系列、SOT/SOD系列以及集成电路方面的DIP系列。
目前境内陶瓷粉料制备技术相对落后,主要依靠进口日本东曹b体育、京瓷,三环集团是境内少数可实现自制的企业,已完成了片式电阻用氧化铝陶瓷基片的生产,在中国陶瓷基片市场占有率超过50%,位居全球前列。中瓷电子具备了电子陶瓷和金属化体系关键核心材料、半导体外壳设计仿真技术、多层陶瓷高温共烧关键技术三大核心技术领域的自主知识产权,已经具备高端电子陶瓷外壳批量生产能力。
目前日本、德国、韩国等是全球键合丝主要生产国,境内具有一定影响力的键合丝生产企业主要为合资企业,占据高端金丝和铜丝产品市场,境内企业只能在低端领域进行激烈竞争。
康强电子以塑封半导体引线框架、键合丝等半导体封装材料的制造为基础,大力发展QFN、IC支架、镀钯铜丝、银合金丝等高端封装材料。一诺电子完成对台湾老字号键合丝生产企业钰成公司的收购,目前年产能超过20亿米,已成为境内规模最大、门类最全的键合丝供应商之一。
境外塑封料生产厂家主要集中在日本、韩国、中国台湾等,其中日本企业技术领先,产量最大半导体。日本企业的塑封料产品,依靠其产品在操作性和可靠性上的技术优势在SOP、QFP\BGA等中高端市场占有较大份额。韩国和中国的企业以其成本优势占据分立器件DO、TO、SOD、SOT、DIP、SOP、QFP等中低端市场。境内塑封产品多在中低端市场领域,代表企业有华海诚科、衡所华威等,高端市场被日本厂商垄断,境内塑封产品仅占30%境内市场份额,占全球份额预计在10%左右,部分中端产品进口依存度高达80%以上,高端产品基本上全部依赖进口。
目前市场供应以欧美及日本几家精细化工公司为主,我国的芯片粘接材料基本以德国及日本公司为主。
在技术门槛相对较低的DAP胶水市场,境内厂商永固和德邦翌骅占了约9%的市场份额;在技术门槛相对较高的DAF胶膜市场,则呈现汉高、日东、日立三足鼎立的局面,而在技术要求最高的cDAF市场,汉高则占据了100%的市场份额。
2020年全球半导体设备行业市场规模达到创纪录的711.8亿美元,比2019年的597.6亿美元增长了19.0%,其中大陆地区首次成为全球最大的半导体设备市场,规模达187.2亿美金。全球半导体设备市场集中度较高,以美国、荷兰、日本为代表的前10强企业垄断了全球半导体设备市场90%以上的份额。美国著名设备公司应用材料、泛林半导体、泰瑞达、科磊半导体合计占据整个设备市场40%以上份额,而且均处于薄膜、刻蚀、前后道检测三大细分领域的绝对龙头地位,技术领先和接近一半的市场占有率。据我们测算,2020年国产集成电路设备在全球市占率已超5%。
硅片是半导体、光伏电池等产品生产的主要原材料,90%以上的集成电路都是制作在高纯、优质的硅片上的。硅片设备约占集成电路设备投资总额的3%-5%,市场规模约为126亿美元,高度依赖进口。其中单晶炉、抛光机、测试设备是主要设备,分别约占硅片厂设备投资的25%、25%、20%。硅片制备工艺的主要流程包括:拉晶-切片-磨片-倒角-刻蚀-抛光-清洗-晶圆测试。
国内部分厂商在6-12英寸单晶炉已实现国产替代。晶盛机电单晶炉在国内率先实现了8-12英寸大硅片制造用晶体生长及加工装备的国产化;晶升能源产品目前已通过硅产业集团,立昂微,神工半导体等客户验收,现已开始批量供货,是国内具备半导体级12英寸硅片量产的主要长晶设备商。
2018年切片设备市场规模约8亿美元,主要由梅耶博格、日本齐藤精电等龙头企业占据。
国内的晶盛机电在2018年成功推出 6-12 英寸半导体级的单晶硅滚圆机、单晶硅截断机,中电科45所能提供部分切片机产品。
目前德国RENA、日本Hakuto等公司在硅刻蚀方面存在较大优势。国内部分企业在硅刻蚀方面取得进步,北方华创已掌握28-130nm硅刻蚀技术。
2020年1-11月,中国大陆晶圆制造设备中抛光设备进口达到2.87亿美元。国内晶盛机电率先取得突破,2018年成功研发出6-8英寸的全自动硅片抛光机,未来有望将产品拓展至12英寸抛光设备。
全球清洗设备市场主要被日本Screen、日本TEL以及美国LAM三家企业占据,三家企业市场占比超过85%。
盛美半导体单片清洗机已经在海力士、长江存储、中芯国际等主要客户规模应用;北方华创以8寸晶圆线为主的槽式清洗机已实现在长江存储等企业应用;至纯科技槽式&单片清洗机8寸线寸线客户验证。
日本Adantest、韩国fortix、泰瑞达等企业占据国内超过85%以上的市场份额。国内华峰测控产品技术指标基本与泰瑞达测试机对标,有明显定价优势、本地化客户服务优势。公司客户涵盖封测厂商长电、通富、华天、日月光,设计厂商意法半导体、华为、MPS、圣邦、矽力杰等知名客户,公司新推出的GaN相关套件客户包括Navitas、台积电等。长川科技仅次于华峰测试,占据2.39%的市场份额,自主研发的D9000数字测试机,技术已经达到国外主流数字测试机的级别,但目前未量产。
晶圆制造设备约占全球半导体设备总投资成本的85%左右,是全生产线中投资价值最高的环节,2020年达到了831亿元的市场规模。其中,刻蚀设备、光刻设备、薄膜沉积设备为前道工序三大核心设备。根据SEMI的统计数据,2019年晶圆加工设备价值构成中,刻蚀设备、光刻机、薄膜沉积设备占比分别为24%、23%、18%。其中,晶圆制造的主要设备光刻机方面,ASML、Nikol、canon全球市占率超90%;刻蚀机方面,LAM、TEL、Applied Materials市占率达90%以上;离子注入机方面,Applied Materials、Axcelis市占率超80%;CMP设备方面,Applied Materials、Ebara市占率达到80%以上,清洗设备方面,Sreen、TEL、LAM市占率约80%。
在卧式扩散炉上,境内外的技术差距很小,已经可以替代。但在适用于12英寸硅片的立式扩散炉方面,境内厂商仍然落后较多。北方华创是目前境内唯一一家具有8英寸立式扩散炉和清洗设备生产能力的公司。
国外ASML、Nikol、Canon全球市占率超90%,ASML生产全领域光刻机,占据光刻机市场80%以上的份额,且是仅能生产EUV光刻机的厂家,使用13.5nm光源,最新生产的N+1光刻机采用最新制程,能够达到7nm以下的制程工艺;Nikon生产中高端光刻机,尖端技术采用ArF+浸入式方式。
上海微电子是国内唯一能够做光刻机的企业,量产光刻机中性能最好的,能够达到90nm的制程工艺,目前,28nm制程工艺的DUV光刻机已有重大突破,最快年底面市。
日本TEL在中国大陆的涂胶显影设备市场中,处于绝对垄断地位,占比超过90%;日本DNS也在产业中占据重要地位。
芯源微在境内涂胶显影设备中最关键设备供应商,突破了包括凸点封装工艺相关的超厚光刻胶膜的涂覆、显影、单片湿法多工艺药液同腔分层刻蚀以及193nm(ArF)光刻工艺超薄胶膜均匀涂敷、精细化显影、精密温控热处理等在内的多项核心关键技术半导体。
屹唐半导体拥有Helios系列和Millios系列两类热处理设备,并拥有晶圆双面辐射加热快速热退火技术等国际领先的技术,凭借双晶圆腔室设计和工艺的灵活性、稳定性及可扩展性、高吞吐量等优势,2020年,屹唐股份的干法去胶设备、快速热处理设备在全球市场中的占有率分别位列第一和第二。
2019年全球刻蚀设备市场规模达到115亿美元,此领域被Lam Research、Applied Materials、日本TEL三家海外巨头垄断,三家企业合计市占90%以上,其中泛林半导体以50%的市场份额遥遥领先。
境内中微半导体已掌握5-130nm介质刻蚀技术,7-10nm刻蚀机设备已达到世界先进水平,5nm的刻蚀机,正式得到了台积电的认可。北方华创已掌握28-130nm硅、金属刻蚀技术。
境内北方华创具有比较齐全的CVD设备体系,产品覆盖APCVD、LPCVD、PECVD-HDP-CVD和ALD等主流CVD设备。北方华创Polaris系列PE-ALD设备和Polaris A系列ALD设备可满足28-14nm的FinFET和3D NAND对ALD工艺要求,可实现成熟技术节点的CVD和ALD国产化替代,在14nm及以上工艺实现自主。但主流设备兼容6英寸和8英寸晶圆,无法兼容12英寸。拓荆科技开发的PF-300T设备属于PECVD设备,可用于12英寸晶圆40-28nm技术节点的二氧化硅、氮化硅及TEOS等沉积工艺,而且具有14-5nm技术的延伸性。
Applied Materials、Axcelis占据超过80%的市场,其中Applied Materials占据了70%左右的市场份额。境内中科信已掌握28-130nm离子注入技术,在研14nm。凯世通多款12英寸晶圆的离子注入机的验证及销售。
Applied Materials、日本荏原占据全球80%以上CMP设备市场。境内华海清科CMP设备已累计出货近50台,应用于中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储、厦门联芯、广州粤芯、上海积塔等境内外集成电路制造商的大生产线中;盛美半导体的CMP设备主要用于后段封装的65-45nm铜互联工艺,掌握晶圆无应力抛光技术,样机已被Intel和美国LSILogic公司所采购。
2020年全球半导体清洗设备市场规模为250亿。日本Screen、日本TEL、美国LAM和韩国Semes四家企业占据主导地位,其中日本厂商Screen以市占率45.1%处于绝对领先地位,国内清洗设备龙头盛美半导体市占率仅为2.3%。北方华创以8寸晶圆线为主的槽式清洗机已实现在长江存储等企业应用;至纯科技槽式&单片清洗机8寸线寸线客户验证。
近年来,我国半导体清洗设备产业迅速发展,国产化率不断提升。从2019年中国半导体清洗设备招标采购份额来看,我国半导体清洗设备的国产化率已经超过了20%。这个数值远远超过了其他大部分半导体设备的国产化率。
全球过程控制设备主要被KLA、AMAT和Hitachi三家垄断,份额占比分别为54%、11%和9%,其中科磊是全球过程工艺控制领域龙头,在缺陷检测、膜厚测量等领域有极高的市场占有率。境内中科飞测检测设备在高端市场实现设备的国产化,产品已经获得境内多家顶尖厂商的设备验收及批量订单。上海睿励以膜厚测量为主,其他产品尚未国产化起步。
全球封装设备市场规模约为42亿美元,约占全球半导体设备市场的7%,国内封装设备市场规模约10亿美元,国内市场国产化率极低。封装设备市场中,贴片机、划片机/检测设备、引线焊接设备、塑封/切筋成型设备等占比较大,分别约为 30%、28%、23%、18%。全球封装设备的竞争格局也和制程设备、测试设备一样,行业高度集中,封装设备国产化率整体上不超过5%。
全球封装设备呈现寡头垄断格局,行业高度集中,封装设备国产化率整体上不超过5%。国际上ASM Pacific、K&S、Besi、Disco等封装设备厂商的收入体量在50-100亿元,其中K&S在线焊设备方面全球领先,占全球焊机市场率64%,Besi、ASM Pacific垄断装片机市场,Disco则垄断全球2/3以上的划片机和减薄机市场。
国内企业大多集中在1亿美元以下。多个封装设备国产品牌正在孕育中,中电科45所在倒片机、划片切割、研磨设备等方面实现国产化突破;苏州艾科瑞思的产品已成功进入业内一流客户,在高性能装片机方面实现国产化突破,填补国产中高端装片机的市场空白,打破国外垄断, 2019年营业收入3300多万元;江苏京创专注于半导体切磨设备,自主研发的AR9000型12英寸双轴全自动划切设备在国内某封装产线正式并线运行验证;深圳翠涛自动化已成为大的国产COB邦定机、固晶机和喷胶机供应商;大连佳峰的装片机产品在整体技术水平上已达到国际先进,完全可以替代进口设备,获国内外几百家封装企业认可及好评。
2019年全球半导体测试设备规模约为65亿美元,全球测试机设备市场份额主要被日、美厂商所占据,爱德万、泰瑞达、美国科休等国外知名企业约占据了全球半导体测试设备市场份额的80%以上,形成垄断局面。
国内较为领先的测试设备厂商有长川科技、华峰测控、佛山联动等。长川科技是国内集成电路测试设备行业龙头,同时作为国家集成电路产业基金投资的唯一集成电路测试设备平台,拥有士兰微、长电、华天、通富等客户群体。华峰测控目前已成为国内最大的半导体测试系统本土供应商,其模拟测试机产品已达到国际领先水平,占国内模拟测试机市场份额约40%,截至2019年底,全球累计装机量突破2600台,正筹划进入SoC领域拓宽生产线。客户包括但不限于长电科技、通富微电、华天科技、华为、意法半导体、日月光集团等上百家客户。
因境内集成电路各环节具备发展基础、资源以及集成电路产业各关键环节攻克技术难度不一,集成电路国产化替代时间各异,根据北京半导体行业协会信息,预计中国集成电路关键环节产业规模达到全球10%市场份额时间如下:
先进封装、分立器件、MCU芯片、电源管理芯片等将于2023年达到全球10%市场份额;CPU、GPU、FPGA等高端通用计算机芯片,EDA工具、半导体设备及材料等关键配套有望2030年或前达到全球市场份额的10%。
恒捷贴近半导体产业客户的个性化需求,依托强大的自研能力,提供先进的ERP企业管理和财务管理SaaS型软件,一站式完成“采购、仓储、物流、报关、报检、VMI管理、自动结算”,让每个客户随时掌握资金流、信息流、货物流、商流状态,从而提高供应链管理效率。
恒捷供应链深圳市恒捷供应链有限公司(简称“恒捷供应链”)成立于2006年,致力于打造一个永远便捷的综合供应链服务平台,为客户提供数字化、模块化、流程化的一体化供应链服务。
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