LCD显示驱动芯片（LCDDDIC）分析

LCD显示驱动芯片（LCDDDIC）分析 一、 LCD显示驱动芯片（LCDDDIC） LCD显示面板依靠正负电极间的电场驱动，引起置于两片导电玻璃之间的液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源投射或遮蔽，在电源开关之间产生明暗，进而将影像显示出来。 目前的LCD产品主要有a-Si、IGZO和LTPS三种基底材料，按照驱动方式可分为扭曲向列（TN）型、超扭曲向列（STN）型及薄膜晶体管（TFT）型三大材料类。LCD经过多年发展，除低端的TN型因成本低、应用范围广等特点，在显示要求较低的终端产品中仍占有一定的市场外，早先的STN-LCD技术由于成像质量等多方面因素都劣于TFT-LCD技术已被市场淘汰。TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器（ThinFilmTransistor－LiquidCrystalDisplay），具有体积小、重量轻、低功率、全彩化等优点，目前主流的LCD面板均采用TFT-LCD。 二、 射频芯片发展分析 工信部再次召开加快5G发展专题会，要求加快网络建设，丰富5G技术应用场景，发展基于5G的平台经济，带动5G终端设备等产业发展。射频芯片发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命。而RFID在交通物流行业的应用更是为通信技术提供了一个崭新的舞台，将成为未来电信业有潜力的利润增长点之一。 射频前端芯片是移动智能终端产品的核心组成部分，追求低功耗、高性能、低成本是其技术升级的主要驱动力，也是芯片设计研发的主要方向，5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一，因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时，5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。 在随着全球5G世代即将来临，持续驱动8寸与12寸晶圆厂产能需求，不仅部分晶圆厂扩产旗下8寸厂射频SOI（RFSiconOnInsulator）产能，以期能赶上强劲的市场需求，目前包括台积电、GlobalFoundries、TowerJazz及联电等更同时扩充或导入12寸厂RFSOI制程，全力迎接第一波5G射频芯片订单商机。 芯片产业的发展从集体进入高点再急速滑坡，仅仅用了不到一年的时间。其中有两个原因，第一，是因为最大的客户中国一直被打压，想要扩大芯片进口量，也少有外国厂商敢出售;第二，是因为消费降级，电子产品的出货量极具下滑，对芯片的需求量也大大降低。但这对于国内的芯片厂商来说，确实一次发展的机遇。 从国际上看，芯片产业经过了几十年的发展，早已步入发展的成熟阶段，产业格局早已固定，快要成为一个夕阳产业。但就国内市场而言，中国芯片产业起步较晚，尚未形成固定的发展格局，加上中国对芯片的需求量在，却不能在国际市场上得到满足，政府也对芯片产业加大了芯片投入，再加上物联网和人工智能的迅速发展，几个因素叠加，让芯片产业在中国成为了朝阳产业，进入了新一轮的爆发期。就国内芯片厂商而言，只要迅速提升技术实力，就能在这个档口抓住发展的机遇，站上芯片产业的封口。 据了解，芯片核心竞争力是衡量当代一国信息科技发展水平核心指标，芯片产业链包括设计、制造、封装、测试、销售，其中芯片设计占据重中之重的地位，芯片核心实力重心也在芯片设计。TMT产业发展焦点的5G芯片、AI芯片，也着眼于芯片设计，而芯片设计离不开芯片设计软件EDA。 广义芯片包括了集成电路、传感器、分立器件、光电器件产品，狭义芯片单指集成电路。晶圆制造主要为晶圆制造代工厂。全球主要晶圆代工企业有台积电（TSMC）、格罗方德（GlobalFoundries）、联电（UMC）、中芯国际（SMIC）、高塔半导体（Towerjazz）、力晶（PowerChip）、世界先进（VIS）、华虹、东部高科（DongbuHiTek）、X-Fab、SSMC。其中，中芯国际、华虹为中国大陆企业。大陆的企业还有三安光电、士兰微、华力微电子、长鑫存储、普华存储、长江存储。 芯片的上游包括原材料和在各生产环节的主要生产设备。原材料包括晶圆制造材料和封装材料。晶圆制造材料包括硅片、光罩、高纯化学试剂、特种气体、光刻胶、靶材、CMP抛光液等。封装材料包括抛光垫等和引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、键合丝、包装材料、芯片粘结材料等。其中硅片是最重要的原材料，晶圆的制造就是在硅片基础上进行的。 全球集成电路/芯片下游终端需求主要以通信类（含智能手机），PC/平板，消费电子，汽车电子。半导体产业除了传统通信类设备及PC驱动外，物联网、5G、AI、汽车电子、区块链及AR/VR等多项创新应用将成为半导体行业长效发展的驱动力。 近几年随着电子行业的崛起，智能手机、平板电脑、汽车电子、工业控制、仪器仪表以及智能家居等物联网的飞速发展，半导体已在全球市场占据领先地位，同时各类集成电路产品需求不断增长。2020年12月全国电子计算机整机产量为4806．8万台，同比增长44．5%，全年累计产量为40509．2万台，累计增长16%。 半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门，是目前世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场。根据应用的半导体材料的不同，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。2019年，我国光伏组件产量98．6GW，同比增长17．0%。截至2020年，我国光伏累计装机预计将达240吉瓦，是2015年末43．2吉瓦装机的5．6倍。 LED是建立在半导体晶体管上的半导体发光二极管，采用LED技术半导体光源体积小，可以实现平面封装，因其工作时发热量低、节能高效，产品寿命长、反应速度快，而且绿色环保无污染，还能开发成轻薄短小的产品，成为新一代的优质照明光源，目前已经广泛的运用在生活中。如交通指示灯、电子产品的背光源、城市夜景美化光源、室内照明等各个领域。 中国LED照明市场产值规模由2015年的2596亿元增长到2018年的4155亿元，年均复合增长率达到16．97%，增速高于全球平均水平。预计到2021年，中国LED照明市场产值有望达到5900亿元，2019-2021年仍有望能保持超过12%的年均复合增长水平。 2020年，我国集成电路产业整体规模达到8848亿元，同比增长17%，十三五期间年均复合增长率为19．6%。我国集成电路产业结构也实现突破性改善，2020年集成电路制造业规模实现对封测业规模的历史首次超越。 三、 芯片行业的基础架构 芯片制造大概可分为前端单晶硅片的制造、从硅片到晶圆的前道工艺和晶圆切割封装测试的后道工艺三部分。芯片制造/代工企业，通常指在产业链中主要承担前道晶圆制造的企业，这部分也是整个制造链条中最精密复杂、技术和资本最为密集的领域。英特尔、德州仪器等芯片企业，既从事芯片研发设计，又通过自有工厂制造晶圆。这类企业被称为IDM（整合制造模式）公司。IDM模式是集成电路产业早期发展的主流模式。但随着产业分工的发展，以台积电为代表的晶圆代工厂（为纯芯片设计企业提供制造服务的模式）在芯片制造领域的影响力越来越大，成为主流模式。 在晶圆代工领域，台积电约占全球晶圆代工市场52%的份额。此外，中国台湾还有联电、力晶等代工厂，与台积电合计约占全球64%的市场份额。韩国三星市占率约18%（代工份额，不包括IDM部分），是全球第二大晶圆代工企业。美国和中国大陆也有部分领先企业，但整体份额较小。中芯国际的全球市占率约为5%。芯片的制程是衡量其先进性的重要标准，制程越小，芯片性能越高，制造难度也越大，企业获得的超额收益也更高。从不同制程的市场格局看，在制程越先进的领域，台积电的市场份额越高。10nm以下的尖端制程领域，台积电占据近90%的市场份额。5nm制程，目前仅有台积电和三星有能力实现量产。也只有台积电、三星和英特尔三家公司，还在对未来先进制程进行研发和建厂的规划。中芯国际在制程方面，和产业领先水平还有较大差距。高昂的资本开支也对芯片制造的成本结构影响很大，台积电的完全成本中近一半为折旧摊销费用，直接人力成本和原料成本分别只占3%和6%。大型晶圆厂制造芯片的边际成本很低，规模效应很强。此外，晶圆制造对研发人才的需求高。台积电2021年的研发支出约为45亿美元，是中芯国际的7．4倍，其发展壮大也得益于创始团队深厚的技术背景以及高质量电子业工程师群体。 简单测算，如果每道工艺的良品率是99．9%，900道工艺最终良品率仅有40%，3300道工艺的最终良品率只有3．7%。可见晶圆生产对于精益制造品质的要求有多高。完成晶圆制造后需要对生产出的裸片进行封装测试。从全球封测市场格局看，中国台湾占52%市场份额，中国大陆占21%。 封测可以说是国内集成电路产业链发展最成熟的领域，国内公司在全球十大封测公司中占据三席，其中长电科技是全球第三大封测企业，市占率约10．8%。除中国外，马来西亚、新加坡等国家也在封测行业中占据一定市场份额。但封测行业具有附加值较低、进入门槛较低和相对的劳动密集的特点，是芯片产业链中价值分布较少的环节，只占了6%的产业链附加值。芯片设计企业的代表高通和制造企业台积电的多年平均毛利率都在50%以上，而封测龙头日月光、长电科技等企业的毛利率都不到20%。观察成本结构，长电科技材料成本占68%，直接人工成本占12%，远高于典型的晶圆代工企业。此外，封测行业进入门槛较低还和封测技术路线并不遵循摩尔定律有关。封测技术的迭代发展速度远低于晶圆制造环节的技术进步速度，这使得该领域后发者的追赶难度没那么大，竞争更加激烈，头部企业也无法获得台积电式的议价能力。但随着芯片制程不断进步，摩尔定律的效应逼近极限，从制程进步中获得芯片性能提升的难度和成本越来越高。这令3D封装等前沿封装技术成为提升复杂芯片性能的重要途径，封测行业未来有可能会往更加技术密集的方向转变。 四、 芯片行业细分市场发展趋势 到2025年，中国的集成电路制造业规模将增加到432亿美元。那时，中国的集成电路制造仍将仅占预测的2025年全球集成电路市场总额5，779亿美元的7．5%。 芯片是信息产业的基础，一直以来占据全球半导体产品超过80%的销售额，在计算机、家用电器、数码电子、自动化、电气、通信、交通、医疗、航空航天等几乎所有的电子设备领域中都有使用。在市场的推动和政策的大力支持下，中国芯片产业得到了快速的发展，规模日益增大，产业结构也在不断优化，整体实力上得到了明显的提高。 目前，世界芯片库存处于10余年来最高水平，全球芯片行业周期性逆风和美国对华芯片禁令正在打击行业需求。芯片领域是高科技产业发展的必争之地。当今世界已步入数字化智能化时代，需要万亿级芯片。 先进芯片是移动设备、电动汽车和游戏机的核心，是自动驾驶汽车、5G互联网、云服务和人工智能等下一代技术的基础，成为现代生活的重要组成部分。实现十四五规划纲要裡中国芯片自给率2025年达到70%的发展目标，必须用好政府有形之手和市场无形之手。 五、 芯片行业前景展望 过去15年来，我国集成电路产业高速增长，产值增长近14倍，年均复合增长率达到19．2%，远高于全球4．5%的年均复合增长率。但我国高端芯片对外依赖度高，大部分市场占有率低于0．5%。相关数据显示，中国芯片自给率要在2025年达到70%。预计到2025年，中国制造的集成电路制造将仅占国内整体集成电路市场的19．4%，远低于70%的自给率目标。 据预测，这一份额将从2020年开始平均每年增长0．7个百分点，到2025年增加3．5个百分点至19．4%。2020年，在中国制造的价值227亿美元的集成电路中，中国本土公司仅生产了83亿美元（占36．5%），仅占1，434亿美元集成电路市场的5．9%。台积电、SK海力士、叁星、英特尔、联电和其它在中国有芯片制造厂的外国公司生产了其余的芯片。 六、 市场规模显著增长 近年来，随着消费电子、移动互联网、汽车电子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断提升，以及国家支持政策的不断提出，中国集成电路行业发展快速。数据显示，中国集成电路市场规模由2016年的4336亿元增长至202