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半導體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及細分市場分析預測(附報告目錄)
1、半導體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈情況
半導體產(chǎn)業(yè)鏈主要包含芯片設計、晶圓制造和封裝測試三大核心環(huán)節(jié),此外還有為晶圓制造與封裝測試環(huán)節(jié)提供所需材料及專業(yè)設備的支撐產(chǎn)業(yè)鏈。作為資金與技術高度密集行業(yè),半導體行業(yè)形成了專業(yè)分工深度細化、細分領域高度集中的特點。
相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年全球及中國半導體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析研究及發(fā)展前景預測分析報告》
根據(jù)中國半導體業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,在 2018 年我國半導體產(chǎn)業(yè)中,芯片設計業(yè)銷售額為2,519.3 億元,同比增長 21.5%;晶圓制造業(yè)銷售額為 1,818.2 億元,同比增長25.56%;封裝測試業(yè)銷售額為 2,193.9 億元,同比增長 16.1%。
(1)芯片設計業(yè)
芯片設計的本質(zhì)是將具體的產(chǎn)品功能、性能等產(chǎn)品要求轉(zhuǎn)化為物理層面的電路設計版圖,并且通過制造環(huán)節(jié)最終實現(xiàn)產(chǎn)品化。設計環(huán)節(jié)包括結構設計、邏輯設計、電路設計以及物理設計,設計過程環(huán)環(huán)相扣、技術和工藝復雜。芯片設計公司的核心競爭力取決于技術能力、需求響應和定制化能力帶來的產(chǎn)品創(chuàng)新能力。芯片設計行業(yè)已經(jīng)成為國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展活力的領域之一,近年來,中國芯片設計產(chǎn)業(yè)在提升自給率、政策支持、規(guī)格升級與創(chuàng)新應用等要素的驅(qū)動下,保持高速成長的趨勢。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,芯片設計業(yè)銷售收入從 2013 年的808.8 億元增長到 2018 年的 2,519.3 億元,年復合增長率為 25.51%。
(2)晶圓制造業(yè)
晶圓制造是半導體產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)之一。晶圓制造是根據(jù)設計出的電路版圖,通過爐管、濕刻、淀積、光刻、干刻、注入、退火等不同工藝流程在半導體晶圓基板上形成元器件和互聯(lián)線,最終輸出能夠完成功能及性能實現(xiàn)的晶圓片。在工藝選擇上,數(shù)字芯片主要為 CMOS 工藝,沿著摩爾定律發(fā)展,追逐高端制程,產(chǎn)品強調(diào)的是運算速度與成本比;而模擬芯片除了少部分產(chǎn)品采用 CMOS 工藝外,大部分產(chǎn)品主要采用的是 BCD、CDMOS 工藝等特色工藝,其制造環(huán)節(jié)更注重工藝的特色化、定制化,不絕對追逐高端制程。晶圓制造產(chǎn)業(yè)屬于典型的資本和技術密集型產(chǎn)業(yè)。目前中國正承接第三次全球半導體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)顯示,2017 年到 2020 年的四年間,預計中國將有 26 座新晶圓廠投產(chǎn),成為全球新建晶圓廠最積極的地區(qū)。
(3)封裝測試業(yè)
半導體封裝測試是半導體制造的后道工序,封測主要工序是將芯片封裝在獨立元件中,以增加防護并提供芯片和 PCB 之間的互聯(lián),同時通過檢測保證其電路和邏輯暢通,符合設計標準。在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中,傳統(tǒng)封裝測試的技術壁壘相對較低,但是人力成本較為密集。封裝測試產(chǎn)業(yè)規(guī)模的強勁發(fā)展對國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模的擴大起到了顯著的帶動作用,為國內(nèi)芯片設計與晶圓制造業(yè)的迅速發(fā)展提供有力支撐。未來隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能終端等新興領域的迅猛發(fā)展,先進封裝產(chǎn)品的市場需求明顯增強。
(4)產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)營模式
目前半導體行業(yè)內(nèi)存在 IDM 與垂直分工兩種主要的經(jīng)營模式。IDM 模式是指包含芯片設計、晶圓制造、封裝測試在內(nèi)全部或主要業(yè)務環(huán)節(jié)的經(jīng)營模式。該模式對企業(yè)技術、資金和市場份額要求較高。根據(jù) Gartner 統(tǒng)計,2018 年全球半導體產(chǎn)業(yè)廠商排名前十的公司有八家采用 IDM 模式,包括了三星電子、英特爾、德州儀器等。
垂直分工經(jīng)營模式是多年來半導體產(chǎn)業(yè)分工不斷細化產(chǎn)生的另外一種商業(yè)模式。在半導體產(chǎn)業(yè)鏈的上下游分別形成了 Fabless、晶圓代工廠及封裝測試三大類企業(yè)。Fabless 即無晶圓廠的芯片設計企業(yè),該類企業(yè)僅需專注于從事產(chǎn)業(yè)鏈中的芯片設計和銷售環(huán)節(jié),芯片的制造和封裝測試分別由產(chǎn)業(yè)鏈對應外包工廠完成。目前部分知名半導體企業(yè)采用 Fabless 模式,包括高通、博通與英偉達等世界半導體龍頭企業(yè)。
晶圓代工廠自身不設計芯片,而是受設計企業(yè)的委托,為其提供晶圓制造服務。由于晶圓生產(chǎn)線投入巨大,同時規(guī)模效應十分明顯,晶圓代工廠的出現(xiàn)降低了芯片設計業(yè)的進入壁壘,促進了垂直分工模式的快速發(fā)展。晶圓代工代表企業(yè)包括臺積電、中芯國際等。
封裝和測試企業(yè)接受芯片設計企業(yè)的委托,為其提供晶圓生產(chǎn)出來后的封裝測試服務。該模式也要求較大的資金投入。封測領域代表企業(yè)包括日月光、長電科技等。垂直分工模式下,F(xiàn)abless 企業(yè)可以有效控制成本和產(chǎn)能。但對于工藝特殊的半導體產(chǎn)品如高壓功率半導體、MEMS 傳感器、射頻電路等來說,其研發(fā)是一項綜合性的技術活動,涉及到產(chǎn)品設計與工藝研發(fā)等多個環(huán)節(jié)相結合,IDM 模式在研發(fā)與生產(chǎn)的綜合環(huán)節(jié)長期的積累會更為深厚,有利于技術的積淀和產(chǎn)品群的形成。另外,IDM 企業(yè)具有資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢,在 IDM 企業(yè)內(nèi)部,從芯片設計到制造所需的時間較短,不需要進行硅驗證,不存在工藝對接問題,從而加快了新產(chǎn)品面世的時間,同時也可以根據(jù)客戶需求進行高效的特色工藝定制。功率半導體領域由于對設計與制造環(huán)節(jié)結合的要求更高,采取 IDM 模式更有利于設計和制造工藝的積累,推出新產(chǎn)品速度也會更快,從而在市場上可以獲得更強的競爭力。2018 年,世界前十大功率半導體廠商均采用 IDM 模式經(jīng)營。