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芯片产业链分析研究报告
http://www.tianinfo.com   2018-05-03   天拓咨询发布

    根据芯片的生产过程,一般产业链分为上游设计、中游制造、下游封装和测试三个主要环节,除此之外还包括各个环节配套的设备制造、材料生产等相关产业。
    此外,按形式可分为IDM和垂直分工两种模式。早期半导体厂商主要以IDM模式为主,即企业拥有自己的晶圆厂,业务涵盖设计、制造、封测等全产业链并最终销售芯片。现存的IDM厂商实力雄厚,资金规模巨大,往往采用最为先进的制程工艺。美国的英特尔和韩国的三星是IDM模式的绝对领头羊。
    半导体产业风险高、投资大的特点以及加工技术的进一步成熟使得很多环节被分立出来,最终形成各个独立的IC设计(Fabless)、IC制造(Foundry)和IC封装测试环节。相比IDM模式,这些企业资金投入相对减少,经营策略更加灵活。
    芯片设计:依照客户的需求设计出电路图,其中包括电路设计、逻辑设计、图形设计等子环节。
    芯片制造:把IC设计公司设计好的电路图移植到晶圆上,从而形成完整的物理电路,其中包括掩模制作、切片、扩散、光刻、刻蚀、离子注入等子环节。
    芯片封装测试:封装与测试环节通常结合在一起,是将生产出来的晶圆进行切割、焊线、塑封等处理,使IC与外部器件实现连接,然后利用IC设计企业提供的测试工具对封装完成的芯片进行性能测试。
    半导体设备:IC制造和封测环节需用到的设备较多,包括化学气相沉积法设备、光刻机、刻蚀机、离子注入机、切割减薄设备等。其中晶圆制造设备制造难度和技术含量远高于封测设备。
    半导体材料:主要应用于IC制造和封测环节,包括硅片、光刻胶、掩膜版、封装基板、靶材等。
    图1:集成电路产业链划分


    目前从全球产业链划分情况来看,IC设计和创新的主场地依然是美国,包括高通、英伟达、AMD等全球前十大芯片设计公司大部分都在美国,2017年总部位于美国的设计公司营收占芯片设计行业总营收的53%;而IC制造和封测(主要指代工)主要分布在亚太等劳动力密集的地区,如台湾、韩国等。近些年大陆地区有崛起之势。
    从各环节国内外主要参与厂商来看,上游芯片设计环节仅有台湾的联发科和大陆的海思、紫光集团排名前十,并且大陆技术水准相对落后,参与程度较低;中游晶圆代工环节台湾处于绝对领先地位,其中台积电一家独大,占据55.9%的市场占有率,大陆以中芯国际为最高水准代表,但在制程上仍与台积电有较大差距(28nmVS7nm);在下游封测环节,大陆涌现出长电科技、华天科技、通富微电等优秀本土企业,与领头台湾的企业差距越来越小。
    设计:美国遥遥领先
    根据ICinsights的预测,2017年前十Fabless中,有六家美国公司,一家新加坡公司,一家台湾公司,两家来自中国大陆。考虑到后期博通可能会将总部迁至美国,美国在前10名单中将占有7个席位,遥遥领先其他国家和地区。大陆上榜的两家公司分别是海思和紫光集团,2017年营收预测分别是47亿和20亿美元,但在设计领域技术水准相对落后,对比高通、博通等企业在IC设计领域有较大差距。
    表格1. 2017年全球前十大 IC 设计公司(单位:百万美元)


    由于IC产业链不同环节的资金投入、技术壁垒不同,以及上游设计环节常年被各大美国巨头企业把持,国内集成电路行业更容易从IC制造和封测的中下游环节实现突破,利用国内的密集劳动力优势和广阔的市场需求,深入耕耘中下游环节。在这两个环节的市场占有率进一步提高、技术指标领先市场以后,向上发展时才具有更高的主动权和话语权。
 

 

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