EDA,即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronics Design Automation),包括電路設(shè)計(jì)與仿真工具、PCB 設(shè)計(jì)軟件、IC 設(shè)計(jì)軟件、PLD 設(shè)計(jì)工具等。
IP核(Intellectual Property Core)提供已經(jīng)完成邏輯設(shè)計(jì)或物理設(shè)計(jì)的芯片功能模塊,通過授權(quán)允許客戶將其集成在其芯片設(shè)計(jì)中,通過流片形成最終的芯片產(chǎn)品。
中游包括設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三大環(huán)節(jié)。
下游主要為半導(dǎo)體應(yīng)用,例如PC、醫(yī)療、電子、 通信 、物聯(lián)網(wǎng)、、信息安全、汽車、新能源、工業(yè)等。
半導(dǎo)體可以分為四類產(chǎn)品,分別是集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器。
其中規(guī)模最大的是集成電路,市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2,753 億美元,占半導(dǎo)體市場(chǎng)的83%。集成電路從制程工藝來看,頂尖工藝(7nm+10nm)目前占據(jù)13%的市場(chǎng)份額,主要用于CPU、GPU等超大規(guī)模邏輯集成電路的制造。主要用于存儲(chǔ)芯片制造的14nm-28nm工藝占據(jù)了34%的市場(chǎng)份額;MCU/MPU、模擬器件、分立器件和傳感器主要使用40nm以上工藝,占據(jù)了剩余的41%市場(chǎng)份額。另外,分立器件、傳感器、光電器件也都在半導(dǎo)體行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用,市場(chǎng)規(guī)模也都不小。分立器件主要包括二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT等。
從產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值量來看,設(shè)計(jì)占60%,其中邏輯IC占30%、存儲(chǔ)IC占9%、DAO占17%;設(shè)備占12%;材料占5%;晶圓制造占19%,封裝與測(cè)試占6%。
從全球區(qū)域分布來看,歐美在設(shè)計(jì)、設(shè)備絕對(duì)主導(dǎo);美國(guó)在EDA&IP核一家獨(dú)大;韓國(guó)主導(dǎo)存儲(chǔ)IC設(shè)計(jì);日本在DAO、設(shè)備優(yōu)勢(shì)顯著;中國(guó)在封測(cè)代工環(huán)節(jié)占比最高。
概述
半導(dǎo)體是指電導(dǎo)率介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。與金屬導(dǎo)體相比,半導(dǎo)體具有更高的電阻和較低的導(dǎo)電性。基于半導(dǎo)體材料的電子器件可以通過控制電流和電壓來實(shí)現(xiàn)不同的功能。半導(dǎo)體的基本原理包括PN結(jié)、場(chǎng)效應(yīng)和雙極型等,這些原理是構(gòu)建半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
芯片設(shè)計(jì):芯片設(shè)計(jì)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的起點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品需求和市場(chǎng)需求,進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、功能驗(yàn)證和模擬仿真等工作。這一環(huán)節(jié)決定了芯片的性能和功能。
制造工藝:制造工藝是將芯片設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的過程。這包括晶圓制備、光刻、蝕刻、離子注入等一系列工藝步驟。制造工藝的精確控制和優(yōu)化可以提高芯片的質(zhì)量和產(chǎn)能。
封裝和測(cè)試:封裝是將芯片封裝在外殼中,并連接到外部電路的過程。封裝和測(cè)試環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品的可靠性和性能起著重要作用。封裝工藝包括焊接、封裝材料選擇和外部引腳的布局等。
設(shè)計(jì)與研發(fā)
在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)和IP核(知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心)是兩個(gè)重要概念。
EDA是指通過計(jì)算機(jī)輔助的軟件工具和方法,來輔助設(shè)計(jì)和驗(yàn)證集成電路(IC)的過程。EDA工具可以幫助設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、布局布線、時(shí)序分析、功耗優(yōu)化等工作。它們能夠提高設(shè)計(jì)效率、減少錯(cuò)誤,并且加速產(chǎn)品的研發(fā)周期。常見的EDA工具包括電路仿真工具、布局布線工具、時(shí)序分析工具等。
IP核是指在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中可復(fù)用的知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊。IP核是一種預(yù)先設(shè)計(jì)好的功能模塊,可以被其他設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)用于構(gòu)建自己的芯片設(shè)計(jì)。IP核可以包括各種功能模塊,例如處理器核心、存儲(chǔ)單元、接口模塊等。使用IP核可以加速設(shè)計(jì)過程,減少設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作量,并提高設(shè)計(jì)的可靠性和性能。
就產(chǎn)業(yè)規(guī)模而言,我國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)銷售規(guī)模從2010年的383.0億元增長(zhǎng)至2021年的4,519.0億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為25.15%。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)初創(chuàng)芯片設(shè)計(jì)公司受益于本土產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善,獲得了晶圓制造方面的支持。
此外,產(chǎn)業(yè)資金和政策的支持推動(dòng)了中國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司的快速增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),自2010年以來,中國(guó)的芯片設(shè)計(jì)公司數(shù)量大幅增加。從2010年的582家增長(zhǎng)至2022年的3,243家,年復(fù)合增長(zhǎng)率約為15.39%。
制造與生產(chǎn)
封裝和測(cè)試是半導(dǎo)體制造過程的最后一個(gè)階段,需要大量的設(shè)備與人員投入,屬于資本密集型、人員密集型產(chǎn)業(yè)。與其他領(lǐng)域相比,封測(cè)門檻相對(duì)較低,是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)成熟度最高、 最容易實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的領(lǐng)域。受益產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)增速高于全球平均水平。
晶圓加工:晶圓是半導(dǎo)體芯片的基礎(chǔ),通常由硅材料制成。晶圓加工包括晶圓清洗、化學(xué)機(jī)械拋光、氧化、光刻、蝕刻等步驟,用于形成芯片的基本結(jié)構(gòu)。
掩膜制備:利用光刻技術(shù),在晶圓表面涂覆光刻膠,然后使用掩膜板將光刻膠進(jìn)行曝光和顯影,形成芯片的圖案。這里的主要設(shè)備光刻機(jī)又名掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī),被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中最精密的設(shè)備,是制造芯片的核心裝備。
全球能生產(chǎn)光刻機(jī)的廠商寥寥無幾,荷蘭阿斯麥、日本尼康和佳能占據(jù)了主要市場(chǎng)。其中,阿斯麥技術(shù)最為領(lǐng)先,它是唯一能生產(chǎn)極紫外線光刻機(jī)的廠家,這種光刻機(jī)可實(shí)現(xiàn)7納米甚至5納米工藝。阿斯麥第一大股東是美國(guó)資本國(guó)際集團(tuán),第二大股東是美國(guó)的黑巖集團(tuán)。
上海微電子正致力于研發(fā)28納米浸沒式光刻機(jī),預(yù)計(jì)在2023年年底將國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)SSA/800-10W光刻機(jī)設(shè)備交付市場(chǎng)。
蝕刻和沉積:通過蝕刻技術(shù)去除或沉積材料,以形成芯片的電路結(jié)構(gòu)。蝕刻可以用于去除多余的材料,而沉積可以用于填充孔隙或形成層。
放眼全球蝕刻機(jī)制造領(lǐng)域,依舊是海外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。目前中國(guó)唯一的蝕刻機(jī)巨頭中微半導(dǎo)體,耗時(shí)多年成功打破了其他國(guó)家的技術(shù)封鎖,制造精度從65nm一步步突破到了5nm。有消息稱,中微半導(dǎo)體已經(jīng)開始研發(fā)3nm的制造工藝。
清洗和檢測(cè):在制造過程中,需要對(duì)芯片進(jìn)行多次清洗和檢測(cè),以確保質(zhì)量和可靠性。
制造階段的質(zhì)量控制和效率優(yōu)化是確保芯片質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。質(zhì)量控制包括對(duì)每個(gè)制造步驟的嚴(yán)格控制和檢測(cè),以確保產(chǎn)品符合規(guī)格要求。效率優(yōu)化可以通過優(yōu)化工藝參數(shù)、提高設(shè)備利用率、減少制造周期等方式來實(shí)現(xiàn)。
近年來,中國(guó)的集成電路制造業(yè)市場(chǎng)迅速增長(zhǎng),主要受益于本土晶圓代工廠如中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體的崛起,以及臺(tái)積電等龍頭企業(yè)在中國(guó)大陸設(shè)廠。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),從2010年至2021年,中國(guó)大陸的集成電路制造業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模從409.0億元增長(zhǎng)至3,176.3億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到20.48%;其中,中芯國(guó)際的年度營(yíng)收從84億元增長(zhǎng)至507.57億元,2011年至2022年的復(fù)合增長(zhǎng)率為17.77%。
封裝與測(cè)試
封裝和測(cè)試是半導(dǎo)體制造過程的最后一個(gè)階段,需要大量的設(shè)備與人員投入,屬于資本密集型、人員密集型產(chǎn)業(yè)。與其他領(lǐng)域相比,封測(cè)門檻相對(duì)較低,是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)成熟度較高且好實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代的領(lǐng)域。受益產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)增速高于全球平均水平。
據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)業(yè)的年銷售額在2014年至2021年期間呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。從2014年的1,256億美元增加到2021年的2,763億美元,這意味著一個(gè)復(fù)合增長(zhǎng)率約為11.92%。這個(gè)增速遠(yuǎn)超過同期全球平均水平,顯示了中國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)業(yè)在過去幾年取得的強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭。
半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈非常復(fù)雜,并且在一些重要環(huán)節(jié)呈現(xiàn)集中趨勢(shì),只有少數(shù)幾家公司能參與其中。例如,全球能做7nm先進(jìn)制程的光刻機(jī)產(chǎn)品的,僅僅荷蘭ASML一家公司。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),Cadence、Synopsys、Ansys和西門子EDA四家美國(guó)企業(yè)占據(jù)EDA軟件90%以上的份額。
半導(dǎo)體是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)材料無處不在、必不可少。它們?yōu)橛?jì)算機(jī)、手機(jī)、消費(fèi)電子、家電等設(shè)備提供動(dòng)力和連接,同時(shí)也支撐著汽車、金融、能源、醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展。可以說,半導(dǎo)體是整機(jī)設(shè)備的核心,扮演著支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要角色。我們的現(xiàn)代世界建立在半導(dǎo)體技術(shù)之上,它們是推動(dòng)各個(gè)行業(yè)創(chuàng)新和進(jìn)步的基礎(chǔ)設(shè)施單元。
行業(yè)細(xì)分
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)龐大且復(fù)雜的體系,涵蓋了多個(gè)行業(yè)細(xì)分。以下是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的主要行業(yè)細(xì)分:
上游供應(yīng)
1、EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化):EDA是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán),它利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來完成超大規(guī)模集成電路(VLSI)芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)(包括布局、布線、版圖、設(shè)計(jì)規(guī)則檢查等)等流程的設(shè)計(jì)方式。
2、IP核:IP核是知識(shí)產(chǎn)權(quán)核或知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊的意思,在EDA技術(shù)開發(fā)中具有十分重要的地位。IP核將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊,如FIR濾波器、SDRAM控制器、PCI接口等設(shè)計(jì)成可修改參數(shù)的模塊。
3、半導(dǎo)體材料:
硅片:作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)材料,硅片是制造芯片的關(guān)鍵材料。
光刻膠及配套試劑:光刻膠是用于光刻工藝中的一種感光材料,可以將電路圖案轉(zhuǎn)移到硅片上。配套試劑則包括顯影液、定影液等,用于光刻膠的處理和清洗。
電子特氣:包括高純氮、氫、氧、氬等,這些氣體在半導(dǎo)體制造中被廣泛用于化學(xué)氣相沉積、外延生長(zhǎng)、離子注入等工藝中。
拋光材料:用于硅片的表面處理,以獲得高度平滑和光潔的表面。常用的拋光材料包括氧化鈰、氧化鋁等。
靶材:用于制備薄膜材料的一種材料,如鎢、銅等。在制備過程中,靶材被加熱至熔融狀態(tài),并被離子束濺射到硅片上,形成所需的薄膜。
光掩膜版:用于將電路圖案轉(zhuǎn)移到硅片上的光學(xué)掩膜,由具有不同光學(xué)特性的材料制成。
4、半導(dǎo)體設(shè)備:包括單晶爐、氧化爐、刻蝕機(jī)、光刻機(jī)、CVD(化學(xué)氣相沉積)、PVD(物理氣相沉積)、離子注入機(jī)、檢測(cè)設(shè)備、引線縫合機(jī)、涂膠顯影機(jī)等。
中游制造
芯片設(shè)計(jì):根據(jù)市場(chǎng)需求和應(yīng)用場(chǎng)景,進(jìn)行芯片的功能設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)。
晶圓制造:將硅片經(jīng)過多道工序加工成晶圓,包括切割、研磨、拋光、蝕刻等。
芯片制造:在晶圓上通過光刻、蝕刻、擴(kuò)散、離子注入等工藝制造出集成電路。
芯片封測(cè):對(duì)制造好的芯片進(jìn)行封裝和測(cè)試,以保證其質(zhì)量和可靠性。
下游應(yīng)用
汽車電子:如車載芯片、傳感器、控制模塊等。
工業(yè)電子:如工業(yè)自動(dòng)化控制、機(jī)器人、智能制造等。
軍事航天:如雷達(dá)、導(dǎo)航、衛(wèi)星通信等。
以上僅是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的主要行業(yè)細(xì)分,實(shí)際上還包括許多其他領(lǐng)域和細(xì)分市場(chǎng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷變化,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈也在不斷發(fā)展和演變。
相關(guān)企業(yè)
1.中芯國(guó)際:國(guó)內(nèi)芯片代工龍頭。
2.士蘭微:國(guó)內(nèi)氮化鎵集成電路芯片設(shè)計(jì)、封裝等全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)企業(yè)。
3.華潤(rùn)微:國(guó)內(nèi)第一家集芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封測(cè)等于一體的優(yōu)質(zhì)代工企業(yè)。
4.通富微電:集成電路封測(cè)三大龍頭之一。
5.華天科技:集成電路封測(cè)三大龍頭之一。
6.長(zhǎng)電科技:集成電路封測(cè)三大龍頭之一。
7.揚(yáng)杰科技:國(guó)內(nèi)稀缺的集芯片設(shè)計(jì)、制造及封裝測(cè)試等全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)企業(yè)。
龍頭股:
聞泰科技:最大功率半導(dǎo)體企業(yè)(安世半導(dǎo)體)。
長(zhǎng)電科技:國(guó)內(nèi)第一、全球第三的半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)。
三安光電:LED芯片國(guó)內(nèi)第一,第三大半導(dǎo)體材料國(guó)內(nèi)第一。
卓勝微:國(guó)內(nèi)第一、全球第五的射頻芯片龍頭。
兆易創(chuàng)新:存儲(chǔ)芯片、MCU芯片龍頭。
韋爾股份:國(guó)內(nèi)第一、全球第三的CIS芯片龍頭。
匯頂科技:指紋芯片全球第一。
斯達(dá)半島:國(guó)內(nèi)IGBT龍頭。
中芯國(guó)際:晶圓代工絕對(duì)龍頭。
圣邦股份:國(guó)內(nèi)模擬芯片龍頭。
北方華創(chuàng):半導(dǎo)體高端裝備龍頭。
中微公司:半導(dǎo)體刻蝕機(jī)龍頭。
士蘭微:功率半導(dǎo)體IDM龍頭。
景嘉微:國(guó)內(nèi)GPU領(lǐng)軍企業(yè)。
捷捷微電:汽車分立器龍頭。
瑞芯微:SoC芯片龍頭。
中穎電子:家電主控單芯片MCU龍頭。
精測(cè)電子:半導(dǎo)體+面板檢測(cè)設(shè)備龍頭。
晶晨股份:國(guó)內(nèi)多媒體芯片龍頭。
滬硅產(chǎn)業(yè):半導(dǎo)體硅片龍頭。
南大光電:ArF光刻膠龍頭。
立昂微:半導(dǎo)體硅片+分立器件龍頭。
雅克科技:電子特氣龍頭。
紫光國(guó)微:FPGA芯片龍頭。
華潤(rùn)微:功率半導(dǎo)體
一、攝像頭芯片:
韋爾股份:主營(yíng)業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體分立器件和電源管理IC等產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)。
二、儲(chǔ)存芯片:
國(guó)科微:國(guó)內(nèi)廣播電視系列芯片和智能監(jiān)控系列芯片的主流供應(yīng)商之一。
北京君正:掌握嵌入式CPU核心技術(shù)并成功市場(chǎng)化的極少數(shù)本土企業(yè)之一。
三、射頻芯片:
卓勝微:業(yè)界率先基于RFCMOS工藝實(shí)現(xiàn)了射頻低噪聲放大器產(chǎn)品化的企業(yè)之一。
三安光電:國(guó)內(nèi)最大全色系超高亮度LED芯片生產(chǎn)企業(yè),國(guó)內(nèi)光電領(lǐng)域龍頭。
四、數(shù)字芯片:
晶晨股份:智能機(jī)頂盒、電視芯片的引領(lǐng)者和AI音視頻系統(tǒng)終端芯片的開拓者。
樂鑫科技:專業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),相繼研發(fā)出多款市場(chǎng)影響力強(qiáng)的產(chǎn)品。
瑞芯微:公司專注于AP芯片和AC芯片兩大類設(shè)計(jì)研發(fā)。
全志科技:在超高清視頻技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域長(zhǎng)期耕耘。
五、模擬芯片:
圣邦股份:專注于模擬芯片設(shè)計(jì),產(chǎn)品覆蓋信號(hào)鏈和電源管理的半導(dǎo)體企業(yè)。
韋爾股份:主營(yíng)業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體分立器件和電源管理IC等產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)。
六、功率芯片:
斯達(dá)半島:國(guó)內(nèi)IGBT領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè),國(guó)內(nèi)唯一進(jìn)入全球前十的IGBT模塊供應(yīng)商。
捷捷微電:專注于電力半導(dǎo)體領(lǐng)域中,晶閘管器件及芯片方面是IDM的廠商。
晶豐明源:國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的模擬和混合信號(hào)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)之一。
七、wif芯片:
華勝天成:具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的企業(yè)級(jí)云服務(wù)和企業(yè)IT系統(tǒng)解決方案提供商。
博通集成:上海市從事無線通訊集成電路芯片的研發(fā)與銷售類公司。
八、制造:
賽微電子:我國(guó)導(dǎo)航定位領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)和“雙軟”認(rèn)證企業(yè)
士蘭微:半導(dǎo)體和集成電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造一體的高新技術(shù)企業(yè)。
九、封測(cè):
長(zhǎng)電科技:國(guó)內(nèi)著名的三極管制造商,集成電路封裝測(cè)試龍頭企業(yè)。
通富微電:國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品品種最多的集成電路封裝測(cè)試企業(yè)之一。
華天科技:國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體集成電路封裝測(cè)試企業(yè)之一。
十、刻蝕機(jī):
中微公司:全球高端半導(dǎo)體微觀加工設(shè)備公司。
十一、PVD:
北方華創(chuàng):國(guó)內(nèi)主流高端電子工藝裝備供應(yīng)商。
十二、檢測(cè)設(shè)備:
精測(cè)電子:國(guó)內(nèi)較早從事平板顯示檢測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)公司之一。
華峰測(cè)控:主營(yíng)半導(dǎo)體自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),獲“第五屆中國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”榮譽(yù)。
長(zhǎng)川科技:公司掌握了集成電路測(cè)試設(shè)備的相關(guān)核心技術(shù)。
十三、光刻膠:
南大光電:MO源產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)。
容大感光:行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)PCB感光油墨產(chǎn)品品種最為齊全的企業(yè)之一。
飛凱材料:我國(guó)主要的光纖光纜涂覆材料供應(yīng)商之一。
晶瑞電材:國(guó)內(nèi)最早規(guī)模量產(chǎn)光刻膠的少數(shù)幾家企業(yè)之一。
十四、IC集成電路設(shè)計(jì)企業(yè):
兆易創(chuàng)新:國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片設(shè)計(jì)龍頭。
國(guó)科微:國(guó)內(nèi)廣播電視芯片和智能監(jiān)控芯片龍頭。
韋爾股份:模擬芯片龍頭、半導(dǎo)體器件和電源管理IC等設(shè)計(jì)及分銷龍頭。
弘信電子:柔性電路板FPC龍頭。
富瀚微:數(shù)字信號(hào)處理芯片設(shè)計(jì)龍頭。
北京君正:嵌入式CPU芯片、可穿戴芯片設(shè)計(jì)龍頭。
匯頂科技:電容觸控芯片和指紋識(shí)別芯片龍頭。
瑞芯微:智能應(yīng)用處理芯片領(lǐng)軍者。
十五、半導(dǎo)體材料企業(yè):
阿石創(chuàng):國(guó)內(nèi)PVD鍍膜材料行業(yè)龍頭。
飛凱材料:芯片封裝材料龍頭。
南大光電:MO源材料龍頭、國(guó)內(nèi)光刻膠龍頭。
雅克科技:國(guó)內(nèi)光刻膠細(xì)分龍頭。
江豐電子:國(guó)內(nèi)高端半導(dǎo)體靶材龍頭。
鼎龍股份:柔性基板材料龍頭。
十六、半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè):
北方華創(chuàng):國(guó)內(nèi)稀缺的平臺(tái)型半導(dǎo)體設(shè)備龍頭。
全球分布
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的全球分布呈現(xiàn)出高度分散而又相互依存的特點(diǎn)。以下是對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈全球分布的詳細(xì)分析:
一、總體概況
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋了從原材料供應(yīng)、設(shè)備制造、芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造到封裝測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)在全球范圍內(nèi)廣泛分布,形成了復(fù)雜的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。
二、各環(huán)節(jié)分布特點(diǎn)
1、原材料供應(yīng)
半導(dǎo)體原材料主要包括硅片、電子特氣、光刻膠等。這些材料的供應(yīng)商遍布全球,但某些關(guān)鍵材料可能高度依賴于少數(shù)幾個(gè)國(guó)家或地區(qū)。例如,硅片的生產(chǎn)主要集中在日本、德國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣等地。
2、設(shè)備制造
半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心組成部分,其制造領(lǐng)域高度集中。全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商主要來自美國(guó)、日本和荷蘭等國(guó)家。例如,美國(guó)的應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體,荷蘭的阿斯麥(ASML),以及日本的東京電子等公司在半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
3、芯片設(shè)計(jì)
芯片設(shè)計(jì)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的高端環(huán)節(jié),其分布相對(duì)分散。全球各地都有芯片設(shè)計(jì)公司的存在,但美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)和臺(tái)灣等地區(qū)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。這些地區(qū)擁有眾多知名的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),如美國(guó)的高通、英偉達(dá),中國(guó)的華為海思、紫光展銳,韓國(guó)的三星等。
4、晶圓制造
晶圓制造是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其投資巨大且技術(shù)門檻高。全球晶圓制造產(chǎn)能主要集中在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家和地區(qū),如中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和中國(guó)大陸等。這些地區(qū)擁有先進(jìn)的晶圓制造技術(shù)和大規(guī)模的產(chǎn)能,能夠滿足全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的需求。
5、封裝測(cè)試
封裝測(cè)試環(huán)節(jié)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的可靠性和性能至關(guān)重要。封裝測(cè)試廠商遍布全球各地,但某些地區(qū)在封裝測(cè)試領(lǐng)域具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。例如,中國(guó)大陸在封裝測(cè)試領(lǐng)域擁有較大的市場(chǎng)份額和完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套能力。
三、全球分布格局
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,美國(guó)占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位,其份額高達(dá)39%。韓國(guó)以16%的份額緊隨其后,日本、中國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)也占有一定比例的市場(chǎng)份額。而中國(guó)大陸在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的份額相對(duì)較低,但隨著近年來對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的加大投入和快速發(fā)展,其份額正在逐步提升。
四、總結(jié)
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的全球分布具有高度的復(fù)雜性和相互依存性。各環(huán)節(jié)在全球范圍內(nèi)廣泛分布但又相互關(guān)聯(lián),形成了緊密的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。隨著全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的不斷發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)推動(dòng),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的全球分布格局也將繼續(xù)發(fā)生變化和調(diào)整。
優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)可以從多個(gè)維度進(jìn)行分析,以下是對(duì)這兩方面的詳細(xì)闡述:
優(yōu)勢(shì)
1、龐大的市場(chǎng)規(guī)模:
中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng),占全球消費(fèi)量的近一半。國(guó)內(nèi)需求的強(qiáng)大動(dòng)力主要來自于龐大的電子產(chǎn)品制造業(yè)和快速增長(zhǎng)的信息消費(fèi)市場(chǎng)。
2、政府政策的有力支持:
自“十三五”規(guī)劃以來,中國(guó)政府出臺(tái)了一系列扶持政策,旨在推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和發(fā)展。這些政策涵蓋資金支持、稅收減免、人才培養(yǎng)等多個(gè)方面。地方政府也紛紛建立半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園區(qū),提供土地、資金和稅收等多重優(yōu)惠,吸引國(guó)內(nèi)外企業(yè)投資。
3、產(chǎn)業(yè)鏈整合帶來的效率與協(xié)同:
中國(guó)在集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。上下游企業(yè)之間的緊密合作,使得中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力逐步提升。
4、產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng):
以北京、上海、深圳、武漢、成都等地為代表的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群,擁有良好的創(chuàng)新生態(tài)和供應(yīng)鏈體系。這些集群集中了大量的半導(dǎo)體企業(yè),形成了產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
5、人才與技術(shù)儲(chǔ)備:
中國(guó)有著眾多的電子信息類專業(yè)高校,每年為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)輸送大量專業(yè)人才。同時(shí),政府還鼓勵(lì)企業(yè)與高校合作,開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,提高人才的實(shí)際工作技能。中國(guó)企業(yè)在多核CPU、AI芯片、內(nèi)存芯片等領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,部分產(chǎn)品達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
6、新技術(shù)研發(fā)能力:
國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)積極拓展新產(chǎn)品生產(chǎn)能力,如探針臺(tái)、數(shù)字測(cè)試機(jī)等,并面向未來開展前沿技術(shù)研究,包括模擬IC測(cè)試技術(shù)、高壓大功率測(cè)試技術(shù)等。這些努力將有助于提升國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
劣勢(shì)
1、技術(shù)創(chuàng)新上的差距:
盡管中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展迅速,但在核心技術(shù)掌握上仍存在困難。特別是在半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)大多依賴進(jìn)口,如光刻膠、掩模板等高端材料以及EUV光刻機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備。這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)在性能上與國(guó)外產(chǎn)品存在明顯差距。
2、高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口:
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的高端產(chǎn)品如高性能CPU和存儲(chǔ)器等高附加值產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)替代產(chǎn)品在性能上還不能完全滿足市場(chǎng)需求,這制約了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3、國(guó)際貿(mào)易摩擦與資本投資效率:
國(guó)際貿(mào)易摩擦對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)生了負(fù)面影響。例如,美國(guó)對(duì)中國(guó)芯片行業(yè)的出口限制嚴(yán)重影響了中國(guó)企業(yè)的國(guó)際合作與技術(shù)進(jìn)口。此外,資本市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的影響也反映在融資渠道和資金使用效率上。盡管近年來中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)通過IPO、債券等方式獲得了較多的融資,但與行業(yè)的高投入特性相比,資金缺口仍然較大。
4、行業(yè)壟斷問題:
在半導(dǎo)體行業(yè)中,少數(shù)大型企業(yè)占據(jù)了過高的市場(chǎng)份額,導(dǎo)致市場(chǎng)集中度過高。這不利于中小企業(yè)的生存和發(fā)展,也阻礙了整個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。
5、環(huán)境污染問題:
半導(dǎo)體制造過程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體、化學(xué)廢料和放射性廢棄物等污染物。若處理不當(dāng),將對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成長(zhǎng)期影響。此外,廢棄物處理成本較高,部分企業(yè)可能存在偷排現(xiàn)象。
6、人才短缺問題:
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展,半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)人才的需求量持續(xù)增加。然而,目前半導(dǎo)體行業(yè)的人才培養(yǎng)和引進(jìn)機(jī)制尚不完善,導(dǎo)致人才供給不足。同時(shí),人才流動(dòng)頻繁,國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨人才流失和外流的困境。
綜上所述,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈在市場(chǎng)規(guī)模、政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈整合等方面具有顯著優(yōu)勢(shì),但在技術(shù)創(chuàng)新、高端產(chǎn)品依賴、國(guó)際貿(mào)易摩擦等方面仍存在劣勢(shì)。未來,中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)需要克服這些劣勢(shì),提高自主研發(fā)能力,加強(qiáng)國(guó)際合作,以實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。
前景分析
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的前景分析是一個(gè)復(fù)雜而多維度的議題,它涉及到技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)需求、政策環(huán)境、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等多個(gè)方面。以下是對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈前景的詳細(xì)分析:
一、市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)
數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速:隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速,半導(dǎo)體作為現(xiàn)代電子技術(shù)的基石,其市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)。特別是在人工智能、高性能計(jì)算、智能手機(jī)、汽車電子等領(lǐng)域,半導(dǎo)體芯片的需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
新興技術(shù)推動(dòng):5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興技術(shù)的興起,進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)高性能半導(dǎo)體的需求。例如,AI芯片的研發(fā)正在改變數(shù)據(jù)處理的方式,使得計(jì)算能力大幅提升。
二、技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展
摩爾定律的延續(xù):隨著摩爾定律的推進(jìn),芯片的集成度將不斷提高,性能也將不斷增強(qiáng)。這要求半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,以適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。
先進(jìn)制程與封裝技術(shù):先進(jìn)制程技術(shù)如2納米、3納米等將成為未來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。同時(shí),先進(jìn)封裝技術(shù)如FOPLP、CoWoS等也將得到深入布局,以提升芯片的性能和可靠性。
三、政策環(huán)境支持發(fā)展
國(guó)家政策扶持:各國(guó)政府都高度重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,通過產(chǎn)業(yè)政策、稅收優(yōu)惠、資金支持等多種方式扶持本土半導(dǎo)體企業(yè)。例如,中國(guó)政府正不斷增強(qiáng)資金投入,以推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化。
國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng):在全球化的背景下,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)需要加強(qiáng)國(guó)際合作,共同推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時(shí),國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈,各國(guó)都在爭(zhēng)奪半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。
四、產(chǎn)業(yè)鏈整合與協(xié)同發(fā)展
垂直整合與專業(yè)化分工:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈包括設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)之間的協(xié)同合作對(duì)于提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。一些企業(yè)采用垂直整合模式,涵蓋芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié);而另一些企業(yè)則專注于某一環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)專業(yè)化分工。
生態(tài)建設(shè):隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的聯(lián)系日益緊密。通過加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間的溝通與協(xié)作,共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的整合與優(yōu)化,將有助于提升半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。
五、未來趨勢(shì)與挑戰(zhàn)
國(guó)產(chǎn)替代加速:面對(duì)國(guó)際供應(yīng)鏈的不確定性,半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代的重要性日益凸顯。中國(guó)等新興市場(chǎng)的企業(yè)正在逐步崛起,努力縮小與國(guó)際巨頭的差距。
供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn):全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈面臨著地緣政治風(fēng)險(xiǎn)、貿(mào)易保護(hù)主義等挑戰(zhàn)。這要求半導(dǎo)體企業(yè)加強(qiáng)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理,提高供應(yīng)鏈的韌性和穩(wěn)定性。
可持續(xù)發(fā)展:隨著全球?qū)Νh(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度不斷提高,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也需要關(guān)注綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展。
綜上所述,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的前景廣闊,但也面臨著諸多挑戰(zhàn)。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈整合與協(xié)同發(fā)展等措施,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)健和可持續(xù)的發(fā)展。
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