2014年半导体行业分析报告

2014年半导体行业分析报告2014年3月目录一、半导体国内市场供需不匹配，强化芯片国产化需求 31、中国是世界半导体第一大消费市场，但自给率不足40% 32、政府政策主导芯片国产化进程 5二、智能终端普及打开先进封装市场空间，未来向3D封装进军 61、最好的封装技术就是无封装，FC、BGA、WLCSP进入先进封装时代 62、智能终端普及，对于先进封装技术Cupillar、TSV需求提高 73、超越和拓展摩尔定律，3D封装成为未来封装趋势 9三、国产IC设计公司崛起和先进封装竞争优势决定进口替代大方向 111、国内IC设计公司崛起，封测竞争优势决定进口替代是大方向 112、中国封测厂商技术突破具备承接先进封装的基础 14四、高端封装减少周期波动，集团规模企业更受益行业反转和政策扶持 161、半导体产业复苏，先进封装需求减少周期性 162、行业盈利反转加政策扶持，具有规模和集团背景的封测厂商更具弹性 17五、重点公司简况 181、长电科技 18（1）增发建设FC产能，提升公司技术 18（2）与中芯国际成立合资子公司，技术合作开拓更多国际客户 192、晶方科技 20一、半导体国内市场供需不匹配，强化芯片国产化需求1、中国是世界半导体第一大消费市场，但自给率不足40%中国半导体消费已经占到52.5%，成为世界第一大消费市场，但是目前半导体的自给率却不到40%，大部分还是由国外企业提供。从中国作为消费大国和生产潜力国，未来半导体市场的高增长还将持续。全球半导体行业在2012年经历了2.6%的下滑，但是中国半导体需求却增长了8.7%，中国已经成为半导体第一大消费市场占比超过52%。在从2011年开始，中国半导体消费的复合增长率达到了22.9%，远超过世界整体的半导体消费增长速度。中国半导体市场超过世界的增长速度还将继续存在，一方面是全球消费电子的生产基地仍然在向中国转移，例如中国从2012年起也成为了智能手机的主要生产国家，另一方面则因为中国所生产的的消费电子的整体附加值也在逐步提高。从行业自给率来看，中国半导体行业生产自给率还不足40%。因此在国产化的大背景下，中国半导体厂商的市场空间将更高！全球半导体行业在2012年经历了2.6%的下滑，但是中国半导体需求却增长了8.7%，中国已经成为半导体第一大消费市场占比超过52%，但生产供给占到消费需求比例不到40%。2、政府政策主导芯片国产化进程国家在半导体和集成电路国产化的推进一直是不遗余力的。从2000年开始，国务院相继出台扶持集成电路产业发展的相关政策，并在2013年表示将加快推动中国集成电路产业发展，2014年即将出台的《纲要》将是对于集成电路行业国产化的重要扶持文件。2000年6月，为鼓励集成电路产业发展，国务院出台了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》，即“18号文件”。2011年2月，国务院又颁布了《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》。2013年8月14日，国务院发布《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，提到国家、地方和社会资金要支持集成电路产业发展。2013年9月，国务院副总理马凯在深圳、杭州、上海调研时强调，加快推动中国集成电路产业发展是中央做出的战略决策。除了国务院出台的系统性扶持文件，国家01、02重大科技与项(即“核高基”和“集成电路装备”与项)，以及政府主导的产业基金也是扶持方式。13年12月，国家发改委、工信部和北京政府共同成立“北京市集成电路产业发展股权投资基金”，基金总规模300亿元。未来更多、更大力度扶持政策值得期待。由于IC行业从上游设备、IC设计、制造到封测向高端进阶时，缺一不可，因此国家扶持政策将会从整个产业链出发，略有侧重。IC产业经过产业投资等市场化驱动，未来将形成强者恒强的局面，中小业者在规模和技术上都无法跟上市场的发展，将会进一步加快淘汰的进程。二、智能终端普及打开先进封装市场空间，未来向3D封装进军1、最好的封装技术就是无封装，FC、BGA、WLCSP进入先进封装时代消费电子的发展趋势是轻薄化，可穿戴，传递到半导体封装的趋势就是轻薄短小。因此封装方式的进化就是封装体积和芯片体积比的逐渐降低。先进封装则是实现无封装，采用最新封装方式和最先进的封装工艺实现封装高度和体积和芯片为1:1。从封装形态的进化来看，主流技术已经从传统的SOT，QFP等转向BGA，CSP等封装方式，从而实现了封装体积的缩小。同时为了实现封装成本的下降，半导体行业开始使用圆片级的封装方式即WLP。2、智能终端普及，对于先进封装技术Cupillar、TSV需求提高由于功耗增加，体积减少，智能终端中对于先进封装的需求越来越高。在单一手机中，基带芯片和应用处理器等逻辑芯片、摄像头模组的影像传感器芯片，MEMS模组和存储器DRAM芯片都已经采用现有的先进封装工艺，即FC，BGA等先进封装方式所采用的Cupillarbumping和TSV等。国际高端封装，包括BGA、CSP、FC、LGA、WLP等类型，开始在手机、内存、PC、网络通信、消费电子等诸多领域应用。在智能手机领域，展讯的处理器芯片、基带芯片、射频收发器；海思的朱处理器芯片和基带芯片；苹果的iPhone和iPad，高通、TI以及博通的应用处理器都是采用FC的封装形式（FC-BGA，FC-LGA和FC-CSP等）。2012年FC技术所对应的市场空间可以达到200亿美元，1280万片12英寸晶圆的需求，未来5年的复合增长率可以达到19%。未来手机和高性能计算机芯片对于FC技术的需求会更高。2012年，电脑和笔记本电脑的逻辑芯片占了FC封装市场的一半以上，其次是手机和高性能计算机芯片。FC现在在主流GPU、CPU和芯片组中已经采用，未来在28nm或更新制程IC，如智能手机AP，BB，DDR3andDDR4以及3DIC和2.5Dinterposer都将更多使用，其中所需要的Cupillarbumping技术也将更大范围使用。CIS影像传感器目前在500万像素以下都已经采用晶圆级封装方式，Shellcase技术路线的晶圆级封装也需要凸块和TSV技术。MEMS的封装由于体积很小，用晶圆级封装可以大大减少单个MEMS的封装成本。CMOSSensor未来将随着像素提升，对于晶圆片的需求将会成倍数效应增加。CMOSSensor未来3年的复合增长率在15%-20%之间，但是随着像素的不断升级，单个晶圆片可以封测的CMOSSensor芯片个数成倍减少，因此像素提升带来的晶圆片需求是成倍数增加的。8寸晶圆可切割的200万以下的低像素CMOSSensor芯片数量为2000个，而500万像素就只能切割300个左右。未来随着智能终端以及可穿戴设备的增长，消费类MEMS的未来3年复合增长率为33%。2013年10亿部智能手机，2亿部平板的出货量，因此总体需要46-60亿颗MEMS。3、超越和拓展摩尔定律，3D封装成为未来封装趋势想要延续半导体向轻薄短小的趋势发展，仅靠半导体制程工艺的提升已经无法达到，3D封装则成为延续摩尔定律和拓展半导体范围的技术方向。按照未来半导体发展的趋势和多样性，3D封装必然成为主流趋势。想要超越和拓展摩尔定律，封测成为半导体行业技术升级的必须技术步骤。摩尔定律在进入22nm工艺之后，已经超越了CMOS半导体制造工艺极限，想要延续摩尔定律就需要新的技术；现有的芯片种类的多样性也要求在封装技术上有更多进步。3D封装解决了现有半导体工艺的问题：1、不同制程工艺的芯片可以通过封装相互连接，如：0.18um的Analog/RF，0.35um的MEMS，90nm的Logic等；2、SIP的封装方式较SOC更节省成本，更佳灵活，更高程度的系统级集成更有利于封装总体积的缩小；3、以TSV为基础的3DIC提供更多新产品设计的可能性，如（Siinterposer）。晶圆级封装的前段和后段工艺与3D封装技术较为相似，是从2D封装向3D封装过渡的必要技术路径。Shellcase路线的晶圆级封装在重要工序和工艺上都在向3D封装靠拢，其中的晶圆级封装和TSV封装路线都是属于3D封装概念的工艺。Shellcase封装专利使用到RDL路线和TSV技术，为通向3D封装奠定了基础。3D封装关键难度在于：通孔刻蚀，晶圆减薄，再分配技术和TSV。而基于Shellcase的晶圆级封装采用的RDL（再分配技术）的技术路线，并在芯片封装后段工序使用了TSV技术。3DIC的第一步就是TSV技术，TSV技术可以提供更高的性能和更小的尺寸，现有的WLP（晶圆级封装）使TSV成本也在下降。TSV就是像是一座现代大厦的升降梯，引线堆叠的3DIC封装方式竟像是大楼外部的楼梯一样。三、国产IC设计公司崛起和先进封装竞争优势决定进口替代大方向1、国内IC设计公司崛起，封测竞争优势决定进口替代是大方向移动时代为半导体行业部分企业提供了弯道超车的机会，高通就是在移动芯片的布局而使得2012年跻身前十。中国IC企业已经开始崛起，未来封装业务将向中国封测企业倾斜，竞争优势将决定中国将实现先进封测的进口替代。中国半导体市场目前仍被全球主要半导体公司占据，但是他们在国内的总体份额已经出现下滑的趋势，其中7家：Intel,Samsung,TI,Toshiba,SKHynix,ST和Freescale从2003-2012都在前十名。而高通在2012年第一次挤入前十。目前中国最好的本土半导体公司也尚未进入到行业的前30名，未来可以提升空间仍然很大。紫光计划收购展讯和锐迪科，增强国有IC设计实力，未来将有希望在行业排名中上移。其中展讯和锐迪科的上游供应商也会受益：如台积电，长电科技等等。在过去十年，芯片设计的增长率远高于封装，这是由于芯片设计的低基数和封测行业过去几年在先进封装技术上所遇到的瓶颈。但是移动消费电子时代，封测行业已经实现了技术上的弯道超车，并且产业也具有竞争优势和产业效应，我们认为增长率将重新回升。封测行业在中国半导体IC中占比仅次于光电子，是设计制造封测中最具有产业规模和产业效应的细分行业。2012年中国封测行业依然受益于国际制造外包带来的产能转移，增长11%，达到历史新高150亿美元。从全球角度来看，2012年除中国外的整体封测产能都在收缩，而中国封测行业却逆势增长，因此在半导体复苏周期到来之时，中国封测产业所受到的行业整体回复增长力将较世界平均水平更高。中国封测行业在半导体衰退周期中逆势扩张。2012年中国封测厂房面积总体增长5%，但是全球其他地区的封测厂房面的下降了2%。而中国的封测产能已经占到了世界21%。从封测产值和所占用的厂房人力资源的角度来看，中国的封测行业具有比较竞争优势，符合进口替代的条件。中国封测厂商所创造出来的产品价值占到世界的41%，但是中国封测行业所占据的厂房面积和人工数量只占世界的21%-27%，从产值和投入比来说，中国封测行业的比较竞争优势已经非常明显。2、中国封测厂商技术突破具备承接先进封装的基础中国封测行业经过长期的技术进步和积累，已经达到了世界较为先进水平。中国三大封测企业都在先进封装技术上进行了多年的积累，分别在WLCSP，FCBGA和TSV技术上有了实质性突破。在国家科技重大专项等科技项目的支持下，经过多年的技术开发，目前我国封装技术正从DIP、SOP、QFP等封装形式，向BGA、CSP、FC、LGA、WLP等封装形式升级，也取得明显突破。目前本土封测企业的高端封装技术虽然取得了突破，但是销售占比还较低，相应的装备、材料企业还处于起步阶段，相应配套依赖进口。长电科技在基板材料方面也进行了技术突破，未来将在先进封装和材料方面实现国产化的突破。中国本土封测公司在2012年半导体行业整体下滑趋势的情况下，营收的增长仍然快于其他半导体公司在华封测厂的营收。而且从2013年预告的营业收入和净利润情况来看，本土三大封测企业的营收依旧高于行业平均，同时盈利水平大幅改善。从国内封测企业前二十名来看，本土三大集团的营收在同类企业中属于前位。本土三大集团（新潮集团——长电科技母公司，南通华达——通富微电母公司，天水华天科技公司——华天科技）的营收排名分别是第三名、第八名和第十六名。四、高端封装减少周期波动，集团规模企业更受益行业反转和政策扶持1、半导体产业复苏，先进封装需求减少周期性半导体产业经过2008-2012年的低谷后，在2013年开始进入复苏。从封测产业链来讲，我们认为实现关键工艺突破的封测厂商更有机会。由于产业链在先进封装技术上各有侧重，但是传统业务具有共通性，我们认为专注先进封装的公司的部分传统订单将释出，产业链上其他封测公司将会受益产业链传导。在经历了2008-2009的经济危机之后，半2013年半导体设备的BB值开始出现回升，半导体产业链上厂商经过萧条阶段的洗礼，技术升级，过剩产能淘汰，因此半导体行业进入复苏上行周期。半导体产业具有明显的周期性。总趋势上由于技术驱动和市场拉动，半导体产业一直呈快速发展趋势，但是新老技术的更替和产能投资的集中都使半导体行业周期性规律非常明显。先进封装不同于传统封装方式面向所有下游电子（如家电，工业设备和低端消费电子），而是面向增长率迅速的中高端智能终端的零组件，一定程度上减缓了和实体经济周期的关联性。如PC的DRAM和CPU，手机的基带芯片和应用处理器，平板的传感器等。这些零组件的行业增长率都在30%以上，并且先进封装的渗透率尚低，因此未来成长空间很高，和整体经济GDP的关联不会像传统封装那么高。鉴于封装企业估值一向受到周期性压制，我们认为掌握先进封装技术的企业可以享有估值提升。长电科技、晶方科技和华天科技在先进封装方面的技术突破有目共睹，将首先受益行业先进封装需求高速增长的机会。2、行业盈利反转加政策扶持，具有规模和集团背景的封测厂商更具弹性从产业扶持的力度来讲，集团化具有规模的封测厂商有机会获得专项项目资金。从盈利反转来看，规模大的封测厂商在行业趋势好转的时候更容易实现规模优势，获得更大收益，因此集团化规模大的封测厂商会更有弹性。因此，从产业集团来讲，长电科技，通富微电更得到国家产业扶持项目。五、重点公司简况1、长电科技（1）增发建设FC产能，提升公司技术公司本次非公开发行募集资金总额不超过125,000万元，扣除发行费用后本次非公开发行募集资金净额不超过120,000万元，其中8.4亿元用于建设FC集成电路封测项目：本项目建成后将形成年封装FCBGA系列、FlipChiponL/F系列以及FCLGA系列等高端集成电路封装测试产品9.5亿块的生产能力。其余的3.59亿现金用于补充流动资金。在FC封装方面，公司拥有铜凸点FC封装技术相关的全套专利，这将能够充分满足本项目的技术需求。目前公司已掌握多项国际前沿技术，形成了以TSV、射频SiP、圆片级三维再布线封装工艺、铜凸点互连（CuPillarBumping）、高密度FCBGA、50μm以下超薄芯片三维立体堆叠、MEMS多芯片封装等技术为核心的先进集成电路封装测试技术体系。（2）与中芯国际成立合资子公司，技术合作开拓更多国际客户长电科技和中芯国际合作建立12英寸凸块加工及配套测试合资公司，进入国际先进封装行列。Bumping和FC封装是先进封装技术，主要用在智能终端的通讯芯片上。目前主流技术仍然在8寸晶圆，国内12寸晶圆封装还未达到完全量产，一旦量产成功将达到国际先进水平。2013年因为排污被停产的日月光K7厂就是8寸和12寸的FC封装和Bumping晶圆凸块。长电科技还出资成立子公司配套合资公司进行后段倒装封装测试，这种一站式服务可以使长电的后段封装技术和中芯国际的品牌客户互相结合。可以更好的布局服务高端客户如博通、TI等，满足市场需求，其战略意义还在于一改以往行业内各环节分散竞争格