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半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及細(xì)分市場(chǎng)分析預(yù)測(cè)(附報(bào)告目錄)
1、半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈情況
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試三大核心環(huán)節(jié),此外還有為晶圓制造與封裝測(cè)試環(huán)節(jié)提供所需材料及專(zhuān)業(yè)設(shè)備的支撐產(chǎn)業(yè)鏈。作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè),半導(dǎo)體行業(yè)形成了專(zhuān)業(yè)分工深度細(xì)化、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn)。
相關(guān)報(bào)告:北京普華有策信息咨詢(xún)有限公司《2020-2026年全球及中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析研究及發(fā)展前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告》
根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),在 2018 年我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,芯片設(shè)計(jì)業(yè)銷(xiāo)售額為2,519.3 億元,同比增長(zhǎng) 21.5%;晶圓制造業(yè)銷(xiāo)售額為 1,818.2 億元,同比增長(zhǎng)25.56%;封裝測(cè)試業(yè)銷(xiāo)售額為 2,193.9 億元,同比增長(zhǎng) 16.1%。
(1)芯片設(shè)計(jì)業(yè)
芯片設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)版圖,并且通過(guò)制造環(huán)節(jié)最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)以及物理設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過(guò)程環(huán)環(huán)相扣、技術(shù)和工藝復(fù)雜。芯片設(shè)計(jì)公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力取決于技術(shù)能力、需求響應(yīng)和定制化能力帶來(lái)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力。芯片設(shè)計(jì)行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展活力的領(lǐng)域之一,近年來(lái),中國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在提升自給率、政策支持、規(guī)格升級(jí)與創(chuàng)新應(yīng)用等要素的驅(qū)動(dòng)下,保持高速成長(zhǎng)的趨勢(shì)。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),芯片設(shè)計(jì)業(yè)銷(xiāo)售收入從 2013 年的808.8 億元增長(zhǎng)到 2018 年的 2,519.3 億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為 25.51%。
(2)晶圓制造業(yè)
晶圓制造是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)之一。晶圓制造是根據(jù)設(shè)計(jì)出的電路版圖,通過(guò)爐管、濕刻、淀積、光刻、干刻、注入、退火等不同工藝流程在半導(dǎo)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(shí)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(qiáng)調(diào)的是運(yùn)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(duì)追逐高端制程。晶圓制造產(chǎn)業(yè)屬于典型的資本和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。目前中國(guó)正承接第三次全球半導(dǎo)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(yù)計(jì)中國(guó)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(cè)試業(yè)
半導(dǎo)體封裝測(cè)試是半導(dǎo)體制造的后道工序,封測(cè)主要工序是將芯片封裝在獨(dú)立元件中,以增加防護(hù)并提供芯片和 PCB 之間的互聯(lián),同時(shí)通過(guò)檢測(cè)保證其電路和邏輯暢通,符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,傳統(tǒng)封裝測(cè)試的技術(shù)壁壘相對(duì)較低,但是人力成本較為密集。封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)規(guī)模的強(qiáng)勁發(fā)展對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模的擴(kuò)大起到了顯著的帶動(dòng)作用,為國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)與晶圓制造業(yè)的迅速發(fā)展提供有力支撐。未來(lái)隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能終端等新興領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,先進(jìn)封裝產(chǎn)品的市場(chǎng)需求明顯增強(qiáng)。
(4)產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)營(yíng)模式
目前半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)存在 IDM 與垂直分工兩種主要的經(jīng)營(yíng)模式。IDM 模式是指包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試在內(nèi)全部或主要業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的經(jīng)營(yíng)模式。該模式對(duì)企業(yè)技術(shù)、資金和市場(chǎng)份額要求較高。根據(jù) Gartner 統(tǒng)計(jì),2018 年全球半導(dǎo)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(yíng)模式是多年來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工不斷細(xì)化產(chǎn)生的另外一種商業(yè)模式。在半導(dǎo)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(cè)試三大類(lèi)企業(yè)。Fabless 即無(wú)晶圓廠的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),該類(lèi)企業(yè)僅需專(zhuān)注于從事產(chǎn)業(yè)鏈中的芯片設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售環(huán)節(jié),芯片的制造和封裝測(cè)試分別由產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)應(yīng)外包工廠完成。目前部分知名半導(dǎo)體企業(yè)采用 Fabless 模式,包括高通、博通與英偉達(dá)等世界半導(dǎo)體龍頭企業(yè)。
晶圓代工廠自身不設(shè)計(jì)芯片,而是受設(shè)計(jì)企業(yè)的委托,為其提供晶圓制造服務(wù)。由于晶圓生產(chǎn)線投入巨大,同時(shí)規(guī)模效應(yīng)十分明顯,晶圓代工廠的出現(xiàn)降低了芯片設(shè)計(jì)業(yè)的進(jìn)入壁壘,促進(jìn)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(tái)積電、中芯國(guó)際等。
封裝和測(cè)試企業(yè)接受芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的委托,為其提供晶圓生產(chǎn)出來(lái)后的封裝測(cè)試服務(wù)。該模式也要求較大的資金投入。封測(cè)領(lǐng)域代表企業(yè)包括日月光、長(zhǎng)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(duì)于工藝特殊的半導(dǎo)體產(chǎn)品如高壓功率半導(dǎo)體、MEMS 傳感器、射頻電路等來(lái)說(shuō),其研發(fā)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)活動(dòng),涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝研發(fā)等多個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合,IDM 模式在研發(fā)與生產(chǎn)的綜合環(huán)節(jié)長(zhǎng)期的積累會(huì)更為深厚,有利于技術(shù)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(shì),在 IDM 企業(yè)內(nèi)部,從芯片設(shè)計(jì)到制造所需的時(shí)間較短,不需要進(jìn)行硅驗(yàn)證,不存在工藝對(duì)接問(wèn)題,從而加快了新產(chǎn)品面世的時(shí)間,同時(shí)也可以根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行高效的特色工藝定制。功率半導(dǎo)體領(lǐng)域由于對(duì)設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)結(jié)合的要求更高,采取 IDM 模式更有利于設(shè)計(jì)和制造工藝的積累,推出新產(chǎn)品速度也會(huì)更快,從而在市場(chǎng)上可以獲得更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。2018 年,世界前十大功率半導(dǎo)體廠商均采用 IDM 模式經(jīng)營(yíng)。