2019芯片产业链梳理报告

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1、2019 芯片产业链梳理报告一、芯片、集成电路、半导体的定义半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor) 与绝缘体(insulator)之间的材料。常见的半导体材料有硅、锗、砷 化镓等，而硅的商业应用最广。芯片(chip)就是半导体元件产品的统称，指内含集成电路的硅 片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。是集成电路(IC, integrated circuit)的载体，由晶圆分割而成。集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用 一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件 及布线互连一起，制

2、作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上， 然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；它在电 路中用字母“ IC ”表示。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集 成电路。二、芯片与集成电路的联系与区别芯片，英文为Chip；芯片组为Chipset。芯片一般是指集成电路 的载体，也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常 是一个可以立即使用的独立的整体。“芯片”和“集成电路”这两个 词经常混着使用，比如在大家平常讨论话题中，集成电路设计和芯片 设计说的是一个意思，芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一 个意思。当然芯片也不止有集成电路半导体的芯片，也有生物芯片，机械芯片等

3、。三、半导体产品种类半导体产品主要分为集成电路（Integrated Circuit，简称IC）、光 电子、分立器件和传感器四部分。集成电路销售占比82%左右，光电 子占比 9%，分立器件占比 6%，传感器占比 3%。由于多年来集成电 路销售占半导体销售比重均达 80%以上，因此市场上一般将 IC 代指 为半导体。此外，集成电路按照不同功能用途区分，主要包括四大类：微处 理器（约 18%）、存储器（约 23%）、逻辑芯片（约27%）、模拟芯片 （约 14% ）。四、IC产业的两种商业模式目前全球 IC 产业有两种商业模式： IDM（ Integrated Device Manufacturer

4、，集成器件制造）模式和垂直分工模式。IDM是指从设计、制造、封装测试到销售自有IC产品，均由一 家公司完成的商业模式；垂直分工是指 IC 的设计、制造和封装测试 分别由专业的IC设计商（Fabless）、IC制造商（Foundry）、IC圭寸装测 试商（Package & Testing）承担的商业模式；目前来看，IDM模式在全球仍占主要地位。全球TOP20厂商营收 共计占全球半导体销售额约80%,其中，20强中IDM厂商营收规模 占比约为68%，Fabless占比为18%，Foundry占比为14%。五、市场空间与产业链 半导体产业属于周期性行业，其发展与 GDP 相关性较高，整体 呈正相关

5、态势。近几年随着人工智能、大数据、物联网、AR/VR、可 穿戴设备等领域新一代信息技术的发展，半导体行业又重新进入了新 一轮的景气周期。2018 年，在世界经济增速放缓影响下，全球半导体产业发展也 有所放缓。 2018 年全球半导体市场增速为16%，市场规模达4778 亿 美元（2017年为 4122亿美元）。预测2019年上半年全球半导体产业 将在 2018 年扩张放缓的趋势影响下有所放缓，下半年将逐渐回暖， 市场规模将平稳扩大。图表 1：全球半导体市场总量r.oi半导俸情售斂 百万美元）耐比塔民率500,00045D.0OT400,00030Q,0(H250,000150,090 l00h

6、WM$0,000031.82%3.81%23. OOH】J珈 卅 数据来源：WIND，长城证券芯片产业链可简单分为材料、设备、设计、制造、封装测试这几 个环节。下面我们一一描述。六、IC材料：国内厂商步入发展快车道IC材料主要分为IC制造材料和IC封装材料。其中IC制造材料主 要包括硅晶圆及基材、光掩膜版、光刻胶、电子气体、CMP材料、靶 材等；IC封装材料包括层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底 部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球等。在 IC 制造材料中，硅晶圆的占比最高，达 32%，硅晶圆与掩膜 版、电子气体、CMP材料、光刻胶合计占比近80%,是影响IC制造 流程中最主要的材料。从

7、全球硅晶圆材料竞争格局来看,这一市场主要为日本厂商主导 日本信越、 SUMCO 是硅片生产行业的龙头厂商,两家企业合计约占 市场份额的 50%。而我国已经成为全世界第四大 IC 制造材料市场, 仅次于台湾地区、韩国和日本。但我国主要集中在低端领域,和国际 巨头差距较大。七、IC设备：国产化趋势开始显现IC设备是IC生产的上游支撑设备，在IC设计、制造、封装测试 等环节基本上都需要用到IC设备。按照功能用途的不同，通常IC设 备分为IC制造设备、IC封装设备、IC测试设备三大类。其中IC制造 设备种类最多、占比最大，比如光刻机、刻蚀设备、薄膜沉积等核心 晶圆加工设备；IC封装设备主要有键合机、塑

8、封机等；IC测试设备主 要包括分选机、测试机、探针台等，适用于 IC 设计、制造、封装的 末段测试。IC设备行业具有较高的技术壁垒，目前欧美日厂商仍占据绝对主 导地位。应用材料(Applied Materials)、阿斯麦(ASML)、东京电子、 泛林(Lam Research)是全球前四大半导体设备制造商，市场份额分 别约为 19%、 18%、 16%、 15%。国内下游IC生产环节的快速发展，带动国内IC设备市场需求的 旺盛。现在增速全球最快，成为仅次于台湾和韩国的第三大半导体设 备市场。在市场需求持续提升下，国内 IC 设备生产商持续加大研发 力度，近两年我国在许多关键装备领域取得了突破

9、。八、IC设计：国内厂商崭露头角IC设计Integrated Circuit Design,是将系统、逻辑与性能的设计 要求转化为具体的物理版图的过程。IC设计流程分为规格定制、硬体 语言描述、仿真模拟验证、逻辑合成、电路模拟验证、电路布局与环 绕、电路检测、光罩制作等几个步骤。根据IC Insights数据显示，在纯IC设计（Fabless）领域，美国占 据最大市场份额，美国IC Fabless商合计产能占据全球的60%以上。 高通和博通是IC Fabless行业的龙头厂商，二者合计营收占前十名营 收总和的 50%以上。受益于国内下游移动、通信等领域的需求带动，国内IC设计商 竞争力开始显现

10、出来。根据IC Insights统计,2009年全球TOP50 Fabless 商中，仅有1家中国大陆企业，而到2016年，中国大陆企业数量已 经达 11 家，合并市占率已经增至10%。其中，华为海思、展讯已跻 身全球 Fabless 商前十。九、IC制造：政策支持力度最大，国内厂商奋起直追IC 制造是在晶圆上完成集成电路刻蚀的过程。 IC 制造流程包括表 层研磨、清洗、镀膜、多次光刻、离子注入、蚀刻、热处理、去疵、 抛光、清洗、检验、包装等工序。目前国际龙头厂商已将工艺制程开发至7nm级，台积电、三星 等龙头厂商已实现 7nm 制程量产。此外，台积电 7nm 工艺明年可能 实现量产。在纯IC

11、制造（Foundry）领域，台湾地区占据最大市场份额，台 湾地区Foundry商合计产能超全球的70%。其中台积电占据全球55% 以上的市场份额。IC制造属于资金、技术密集型产业，是国家政策和基金关注的重 点。国内厂商产能的迅速扩张也带动了自身销售规模的快速提升。作 为国内IC制造业的龙头企业，中芯国际和华虹半导体顺势而上，近 年来市场份额逐年提升，目前两家企业均跻身全球 Foundry 商前十。十、IC封装测试：国内厂商具备一定的竞争实力IC封装测试属于劳动密集型产业，产业整体进入壁垒不高。从区 域分布看,主要集中于亚太地区。根据IC Insights统计，日月光、Amkor、 长电科技、矽

12、品为全球前四大封测厂商。凭借着较低劳动成本的优势，中国在劳动密集型的 IC 封测产业 已具备一定的竞争实力，同时也是我国 IC 产业链中最具国际竞争力 的环节。当前国内封测产业呈现外商独资、中外合资和内资三足鼎立 的局面，内资封装产业已形成一定的竞争力。根据IC Insights数据统 计，长电科技、华天科技、通富微电等内资企业已进入全球封测企业 前 20 名。随着国内企业不断地海外收购或重组兼并，未来国内厂商 有望进一步提升自身的市场份额。十一、总结芯片产业是第三次科技革命的核心产品，也将是5G时代下的核 心要件。总体上我们芯片产业较为薄弱，但在这几年的发展，以及国 家政策的支持，大基金的扶持下，已经取得了较大的进步，尤其是在 IC 设计领域已经进入全球前十，这样的成果值得欣喜，但在制造、材 料、设备等环节还是明显落后，在这个技术、资本密集的高端卡脖子 产业，仍需我们长时间的砥砺前行。