芯片集成电路半导体产业链的全面梳理

1、- #- -芯片集成电路半导体产业链的全面梳理2020.05集成电路作为半导体产业的核心，市场份额达83%，由于其技术复杂性，产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张，产业竞争加剧，分工模式进一步细化。目前市场产业链为IC设计、IC制造和IC封装测试。在核心环节中，IC设计处于产业链上游，IC制造为中游环节，IC封装为下游环节。全球集成电路产业的产业转移，由封装测试环节转移到制造环节，产业链里的每个环节由此而分工明确。由原来的IDM为主逐渐转变为Fabless+Foundry+OSAT。集成电路产业链集成电路产业链- - -三星华力诲思英特尔展讯SK造力士ROA美光华北半导体博通大唐电信富遇

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13、4602017100,000格罗方德成都650201985,000华虹定力FAB无锡6602019H240,000华力微电子F2上海387201340,000晋华泉州370201S.960.000晋华F2泉州未知在建60.000晶合科技N1合肥12&Q4201740,000晶合科技N2-N4合肥未知在建120,000海力士HC1&HC2无螭709在建170,000中芯国际B3北京270201S35X00中芯国际SN工&SN2上海67S201870,000中石国际SZFablfiA/B|E深圳1102M7年底40,000台枳电NJ南京201N01g年底20,000万国半导体CQ重庆65201SH

14、170,口00武汉新芯F2武双130在建250.000紫光集团南泉20002018100,000紫光集团成都20002020500,000紫光集团SZ深圳2000201S50,口00士兰微厦门170在建80,000三星电子西安（二一4402019年100,000兆易倒新融合肥长鑫（合作）合肥49420土8年初125,000粤芯广州70Z019HI30,000德科码F2淮安ISO201720,000联芯Fab12x厦门403如16年底投产50,000长江存储武双15702013卿阳总计15268- - -全球20172020年新增产线公司工厂地址投资也美元）投产忖闻尺寸工艺节点产能LGDispl

15、ayP1O韩国37.12。18计划SK海力士韩国仁川计划SK海力士韩国清州262019计划SK海力士韩国清州在建SK海力士韩国3132020计划三星Pyeongtaek彝国共2772017730014450,000三星韩国2018计划三星A5拜国在建1SCOOO-270000三星S3-Line静国162在建30020200,000三星美国102017年试产8nm/2018年量产7111Tl/2019年研发6和5nm/202。年推进4mi东芝Fab6-b期日本182018东芝日本4S计划东芝Fab6二期日本1.S计划华邦电子台湾1092020300南亚科FabSA台湾18,5201820博世德国

16、102021300未知台积电Fabl2(P8)台湾512017450台积电Fabl2(P7)台湾计划30016台积电FabIS台湾2502Q193005120,000台积电台湾200计划2台积电台湾20020223格罗方德Fab8（扩产）美国数十亿2018H230014欧司朗马来西至11.82017、2020150电装DensoIwate日本D.S8在建英特尔Fab42美国7020203007美光Fab10三期扩建新加坡402020300关光ManassasjT产美国30在建封测制造设计23.75%.四目我4”我正34%：37.93%15,99%36.08%38.76%26.85943439%

17、38.00%28.43%12.72%20142015IU1BL- #- - -大陆前十名半导体设备厂商序号公司主要产品领域应用领域中电科电子装备盥歌雪晨之艇合机、封装凌窗IC.光伏,LED浙江晶盛机电多尊鬻整炉光伏、led*RR伴生长被肯深圳捷佳怦创制统设嘉普翳备光伏4北京北方华创刻蚀机、皴膜设备、I：设备、清洗机、IC、光伏、LED封装设备、外延设备中微半导体设备MOVCD.刻蚀设缶、（上海）封装IC、LED上海微电子光刻机北京京运通多晶特锭炉、单晶炉光伏8浙H天通吉成微庄子营密加工设光伏、LED备ICg盛手半导体f上海1饿胴设备、抛胴设备“盛美华导网上阚、范晶圆清洗设缶10格兰达自动化设备

18、1设计：细分领域具备亮点，核心关键领域设计能力不足。从应用类别（如：手机到汽车）到芯片项目（如：处理器到FPGA）,国内在高端关键芯片自给率几近为0,仍高度仰赖美国企业；2设备：自给率低，需求缺口较大，当前在中端设备实现突破，初步产业链成套布局，但高端制科产品仍需攻克。中国本土半导体设备厂商只占全球份额的1-2%，在关键领域如：沉积、刻蚀、离子注入、检测等，仍高度仰赖美国企业；3材料：在靶材等领域已经比肩国际水平，但在光刻胶等高端领域仍需较长时间实现国产替代。全球半导体材料市场规模443亿美金，晶圆制造材料供应中国占比10%以下，部分封装材料供应占比在30%以上。在部分细分领域上比肩国际领先，

19、高端领域仍未实现突破；4制造：全球市场集中，台积电占据60%的份额，受贸易战影响相对较低。大陆跻身第二集团，全球产能扩充集中在大陆地区。代工业呈现非常明显的头部效应，在全球前十大代工厂商中，台积电一家占据了60%的市场份额。此行业较不受贸易战影响；5封测：最先能实现自主可控的领域。封测行业国内企业整体实力不俗，在世界拥有较强竞争力，长电+华天+通富三家17年全球整体市占率达19%，美国主要的竞争对手仅为Amkor。此行业较不受贸易战影响。2017ETop10Fabless/SystemICCompanies($M)2017ERankCompanvHeadquarters2016TottC201

20、7ETotK的17/201$%Of注n胜1QuakommU.S.15J1417JJ7811%2BroadcomLtd.13,846IM6s16%3Nvidiaus63的44%4MediaTekTaiwan8,8097,m-11W5Apple*U.S国493瓦喇3将6AMDU.S4,2725PZA923K7HiSiliUFtChinaX91C4J1521%SXilinkUS2,3112,4757%9MarvellUS290-1%J0Un检.China2T050一Top10Totsl65J31Other-24f6MTotalFab相5泗yUee90,425iotIiU1I现然而，尽管海思和紫光上榜

21、，但可以看到的是，高通、博通和美满电子在中国区营收占比达50%以上，国内高端IC设计能力严重不足。可以看出，国内对于美国公司在核心芯片设计领域的依赖程度较高。自中美贸易战打响后，通过“中兴事件”和“华为事件”我们可以清晰的看到，核心的高端通用型芯片领域，国内的设计公司可提供的产品几乎为0。大陆高端通用芯片与国外先进水平差距主要体现在四个方面：1）移动处理器的国内外差距相对较小。紫光展锐、华为海思等在移动处理器方面已进入全球前列。2）中央处理器（CPU）是追赶难度最大的高端芯片。英特尔几乎垄断了全球市场，国内相关企业约有3-5家，但都没有实现商业量产，多仍然依靠申请科研项目经费和政府补贴维持运转

22、。龙芯等国内CPU设计企业虽然能够做出CPU产品，而且在单一或部分指标上可能超越国外CPU,但由于缺乏产业生态支撑，还无法与占主导地位的产品竞争。3）存储器国内外差距同样较大。目前全球存储芯片主要有三类产品，根据销售额大小依次为：DRAM、NANDFlash以及NorFlash。在内存和闪存领域中，IDM厂韩国三星和海力士拥有绝对的优势，截止到2017年，在两大领域合计市场份额分别为75.7%和49.1%,中国厂商竞争空间极为有限，武汉长江存储试图发展3DNandFlash（闪存）的技术，但目前仅处于32层闪存样品阶段，而三星、英特尔等全球龙头企业已开始陆续量产64层闪存产品；在Norflas

23、h这个约为三四十亿美元的小市场中，兆易创新是世界主要参与厂家之一，其他主流供货厂家为台湾旺宏，美国Cypress,美国美光，台湾华邦。4）FPGA、AD/DA等高端通用型芯片，国内外技术悬殊。这些领域由于都是属于通用型芯片，具有研发投入大，生命周期长，较难在短期聚集起经济效益，因此在国内公司层面发展较为缓慢，甚至有些领域是停滞的。总的来看，芯片设计的上市公司，都是在细分领域的国内最强。比如汇顶科技在指纹识别芯片领域超越FPC成为全球安卓阵营最大指纹IC提供商，成为国产设计芯片在消费电子细分领域少有的全球第一。士兰微从集成电路芯片设计业务开始，逐步搭建了芯片制造平台，并已将技术和制造平台延伸至功

24、率器件、功率模块和MEMS传感器的封装领域。但与国际半导体大厂相比，不管是高端芯片设计能力，还是规模、盈利水平等方面仍有非常大的追赶空间。- - -金球WD设备市场分布情况全球CVD设备市场分布情况AMATTELhLAM其他AMATflEvatecUlvsc其他2019年用于IC的半导体生产设备TOP15排名融营收201出营股誓公司总部主要产品领域惮位：百方弹位：百方增长率/吴凡】美2沉积、刻蚀、离3Appli日居应用材料）美国子注入、化学机1S.46S14,016-3.9%械研磨等2ASML斯麦荷兰光刻设备12,77012,916-0.4H3TokyoEledron（东京电子日本沉积、刻饨、

25、匀展显影设备等9,552139：15-12.5%4LamRwfeardi（泛林|美国刻饨、沉积、清洗等9,54910,871-12.2%5KIA-Tencor科天美国碎片检测、测量设备4r6654,24110.0%6Adtfantestj爱德力测试）日本碎片检测、测量设备2,4702,572-4.0%ScreenSemiconductor日本刻饨、清晰慢备7Solutions2r2002,226-1.2%8Tfwlyri现泰瑞达）美国测量设备L55m1.492441%9HitachiHigh-Technologies日立高新）日本沉积、刻蚀、检测设备、封装贴X533片设备等1,40393%30

26、ASMIntemotion叫先域J荷兰沉积、封装犍合设得等146199127.2%ANi3n尼康）日本无刻设得lf200551117.S%12KakusaiElectrkf国际电气）日本热处理设备1,1371,436-23.5%13Dadfuku（大幅日本无尘室掾运等1,10797213.9%新加型导体后段工序34ASMPacificT?chnolofY城设备89414S2-243%15Canon（佳能）日本FPD曝光692- - -大陆前十名半导体设备厂商序号公司主要产品领域应用卷域中电科电子装备或）艇合机、封装傻备IC.光伏,LED浙江晶盛机电多鲁黑整炉光伏、led*加件生长发备深圳鹿佳怦

27、创制缎设嘉耀设密光伏4北京北方华创刻蚀机、罐膜设番、BI：设备、清洗机、IC、光伏、LED封装设备、外延设备中微半导体设备MOVCD.刻蚀设缶、（上海）封装IC、LED上海微电子光刻机IC、其他北京京运通多晶特锭炉、单晶炉光伏8浙江天通吉成微生子、g密加工设光伏、LED备q段率期0钟一阻，螺胴设备、抛胴改备IC9盛美半导体（上潮、单晶圆清洗设缶10格兰达自动化设备Si：主要应用于集成电路的晶圆片和功率器件；GaAs：主要应用于大功率发光电子器件和射频器件；GaN：主要应用于光电器件和微波通信器件；SiC：主要应用于功率器件各代代表性材料主要应用第二、三代半导体材料技术成熟度细分领域已经实现弯道

28、超车，核心领域仍未实现突破，半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料两大块。晶圆制造材料中，硅片机硅基材料最高占比31%,其次依次为光掩模版14%、光刻胶5%及其光刻胶配套试剂7%。封装材料中，封装基板占比最高，为10%,其次依次为引线框架16%,陶瓷基板11%,键合线15%。日美德在全球半导体材料供应上占主导地位。各细分领域主要玩家有：硅片Shin-Etsu、Sumco,光刻胶TOK、Shipley,电子气体AirLiquid、Praxair,CMPDOW、3M,引线架构一一住友金属，键合线一一田中贵金属、封装基板一一松下电工，塑封料一一住友电木。全球晶圆制造材料主要供应商硅片光刻胶靶材电子

29、气体CMP材料光罩国际国际国标国际国际日本信空TOKS曰nt曰IT金属“Liquid膏,优空气1法）Photrm-k&日本胜志Shipley（美）寝尾有吊门心册吉堇克斯（美）DOW冏优化学t美日本DNP环球指扁东有Cabot日本Tn口口已口德国世困DOWf矍2苦菜身，PirPFoduE至Ft工f美）3M中国IGSiltronShin-Ebsu（B）申田日本东口珞缰强电法第士口iftuc中国Olmelk比京科华中国葬州瑞纽台崖台品中国市场占比白超嘉晶有制我材宁波登瑞沮上海自磊/品需上海驾蓟上需新昇重庆超隆宁夏但加天津中环北克卖垢伟中田布站占比耳懿江丰电子有粉新村日本大胆日凝株式分社中国格山毕特小

30、船理工期文态电_葡至的中国市耳白比Thmn.HiiWrsl釜士鲂日本J5K抛光涌;日本FujimiHinnmotDKenm-aFai美国丰博持社招RoddEka韩国ME中国上逅去SE上卷荻杳酗葺和华（1）靶材、封装基板、CMP等，我国技术已经比肩国际先进水平的、实现大批量供货、可以立刻实现国产化。已经实现国产化的半导体材料典例一一靶材。（2）硅片、电子气体、掩模板等，技术比肩国际、但仍未大批量供货的产品。（3）光刻胶，技术仍未实现突破，仍需要较长时间实现国产替代。（4）制造晶圆制造环节作为半导体产业链中至关重要的工序，制造工艺高低直接影响半导体产业先进程度。过去二十年内国内晶圆制造环节发展较为

31、滞后，未来在国家政策和大基金的支持之下有望进行快速追赶，将有效提振整个半导体行业链的技术密度。半导体制造在半导体产业链里具有卡口地位。制造是产业链里的核心环节，地位的重要性不言而喻。统计行业里各个环节的价值量，制造环节的价值量最大，同时毛利率也处于行业较高水平，因为Fabless+Foundry+OSAT的模式成为趋势，Foundry在整个产业链中的重要程度也逐步提升，可以这么认为，Foundry是一个卡口，产能的输出都由制造企业所掌控。代工业呈现非常明显的头部效应根据ICInsights的数据显示，在全球前十大代工厂商中，台积电一家占据了超过一半的市场份额，前八家市场份额接近90%，同时代工

32、主要集中在东亚地区，美国很少有此类型的公司，这也和产业转移和产业分工有关。我们认为，中国大陆通过资本投资和人才集聚，是有可能在未来十年实现代工超越的。“中国制造”要从下游往上游延伸，在技术转移路线上，半导体制造是“中国制造”尚未攻克的技术堡垒。中国是个“制造大国”，但“中国制造”主要都是整机产品，在最上游的“芯片制造”领域，中国还和国际领先水平有很大差距。在从下游的制造向“芯片制造”转移过程中，一定要涌现出一批技术领先的晶圆代工企业。在芯片贸易战打响之时，美国对我国制造业技术封锁和打压首当其冲，我们在努力传承“两弹一星”精神，自力更生艰苦创业的同时，如何处理与台湾地区先进企业台积电、联电之间的

33、关系也会对后续发展产生较大的蝴蝶效应。（5）封测当前大陆地区半导体产业在封测行业影响力为最强，市场占有率十分优秀，龙头企业长电科技/通富微电/华天科技/晶方科技市场规模不断提升，对比台湾地区公司，大陆封测行业整体增长潜力已不落下风，台湾地区知名IC设计公司联发科、联咏、瑞昱等企业已经将本地封测订单逐步转向大陆同业公司。封测行业呈现出台湾地区、美国、大陆地区三足鼎立之态，其中长电科技/通富微电/华天科技已通过资本并购运作，市场占有率跻身全球前十（长电科技市场规模位列全球第三），先进封装技术水平和海外龙头企业基本同步，BGA、WLP、SiP等先进封装技术均能顺利量产。封测行业我国大陆企业整体实力不

34、俗，在世界拥有较强竞争力，美国主要的竞争对手为Amkor公司，在华业务营收占比约为18%,封测行业美国市场份额一般，前十大封测厂商中，仅有Amkor公司一家，应该说贸易战对封测整体行业影响较小，从短中长期而言，Amkor公司业务取代的可能性较高。封测行业位于半导体产业链末端，其附加价值较低，劳动密集度高，进入技术壁垒较低，封测龙头日月光每年的研发费用占收入比例约为4%左右，远低于半导体IC设计、设备和制造的世界龙头公司。随着晶圆代工厂台积电向下游封测行业扩张，也会对传统封测企业会构成较大的威胁。2017-2018年以后，大陆地区封测（OSAT）业者将维持快速成长，目前长电科技/通富微电已经能够

35、提供高阶、高毛利产品，未来的3-5年内，大陆地区的封测企CAGR增长率将持续超越全球同业。大陆封装企业先进封装技术2020中国大陆IDM封装厂汇总盘点雷用械市WDPLFREF?晅贴MPu八FJw田柬北地底1苜林华录由于应怜有值曲司吉梳吉株q3M丹比晶由于科技有限S司辽宁掂州1,1中国电子科技集因业司第四十七鼾无所江宁沈阳V：华北地区a节等伴北耳）有限变司落SC范原V.1中5先讯就R车号仲北京，省用尚司蒿京篙克V6泗南白冠电子:H被眼林克限公司洞而新当7号弟郭导滓中EBJ有卬必司天埠五津U天律天物金曲豢咆子右限公司天埠善津.华军地区含配我芯元率悻书鹏心司*#合肥M19次隼娥科电子科独店限金司安俄黑盘V11法欧安美半导作轩限会司宏微油:州12安蜃安苫电子科技股的白原司安域池州V11支富石堂电子有限圣司安斌合肥14。福山鹿相情由于石犀禽司文！B簪工，荒明出独半导伸有犀&呼带第捌V16-口右三安生成电监有限处司掘弊度口*?1