主题介绍

1.半导体可以分为四类产品,分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。其中规模最大的是集成电路,达到2753亿美元,占半导体市场的81%。由于半导体产品中大部分是集成电路。

2.半导体是一类材料的总称,集成电路是用半导体材料制成的电路的大型集合,芯片是由不同种类型的集成电路或者单一类型集成电路形成的产品。对应成大家好理解的日常用品,半导体各种做纸的纤维,集成电路是一沓子纸,芯片是书或者本子。

3.集成电路(integratedcircuit)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;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。

4.芯片(chip)、或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。



半导体处于整个电子信息产业链的顶端,是各种电子终端产品得以运行的基础。被广泛的应用于PC,手机及平板电脑,消费电子,工业和汽车等终端市场。半导体产业链从上至下大致可以分为三个环节:IC设计、晶圆制造和封装测试,另外还有相关配套行业,设备和材料。


1.IC设计:根据电路功能和性能要求,正确的选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案等。专业从事IC设计的公司也被称为DesignHouse,如Qualcomm(高通)、MTK(联发科)、AMD等,它们没有自己的晶圆厂。设计公司最终输出的是电路版图,交给制造厂商,通常把这类公司称为Fabless。

2.晶圆制造:按照设计厂商输出的电路设计版图要求,在硅片上完成每个元器件的制造及电路互连。它们拥有晶圆制造厂,但不从事IC设计,成为专业的晶圆代工厂,如TSMC(台积电)、UMC(联电)、以及国内的中芯国际(SMIC)等,通常把这类公司称为Foundry。

3.封装测试:这些公司将制造好的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立的芯片,这类公司包括Amkor、日月光等。

4.IDM:除了以上各环节的专业型厂商以外,还有一类综合型的半导体厂商,它们集IC设计、晶圆制造和封装测试为一身,可以生产自有品牌的产品,如Intel、TI、意法半导体等。此类厂商称为IDM(IntegratedDeviceManufacturer,整合元件制造商)。现在大多数IDM厂商也会选择将部分制造和封测业务外包给Foudry厂商和专业的封测厂商。

在报告阅读中会遇到的几个名词介绍:

Fabless是SIC(半导体集成电路)行业中无生产线设计公司的简称;

Foundry是SIC(半导体集成电路)行业中芯片代工厂的简称;

IDM整合元件制造商(IntegratedDeviceManufacturer)

行业先导指标BB值:接单出货比(book-to-billratio)。

一、从全世界半导体行业供需来看:

1.汽车电子需求旺盛拉动半导体整体需求:在ADAS,车载娱乐系统渗透率提升驱动下,汽车芯片需求强势增长。NXP和Maxim汽车业务最新季度大幅增长,其中来自中国的新能源电池管理系统增长最为突出,其他如用于车载通信系统的高速连接芯片也有旺盛需求。此外汽车电子将成为GPU的下一个重要增长。

2.半导体需求出现改善,手机方面下滑pricedin:从50家最大的半导体公司的收入分行业收入同比增长来看,消费电子和智能手机如预期负增长,汽车和通信增长良好,而实际上,手机方面的下滑基本已经被pricedin。MTK等主流手机芯片厂商目前都出现了缺货,整个Q1-Q2手机芯片市场景气度显著回升。

3.因为以上需求原因,半导体库存处于低位:库存水平方面,Foundry回到相对低位,Fabless从高位快速下落。Fabless的IC设计厂今年Q1因为普遍看低智能手机的需求,从而下调了整体的备货水平。行业整体储备产能维持在较低水平。

二、行业周期问题:半导体行业是“硅周期”,库存成为最关键的驱动因素。

1.在整个行业专业的垂直分工模式下,晶圆代工厂根据客户下单情况来决定生产情况。当需求开始增加时,订单随之增加。晶圆代工厂需要花费长达两个月的时间进行生产,产能不可能瞬间增加。

2.客户对于上游半导体产品采购的核心原则是——宁可库存太多,绝不能库存不足。一家大型OEM客户(如苹果或三星)的最大顾虑,是在新品即将发布时,零组件备货库存不足。

这样一来,OEM厂、ODM以及分销商渠道内不得不创建库存提前备货,下单量大于真正需求量的情况也不可避免的出现。半导体公司开始增加产能以满足“膨胀”的下游需求。交货时间大大压缩,这时供应链将减少库存,造成半导体厂商订单量的减少要大于终端市场需求降低速度。

3.硅周期历经三个主要阶段:

1)库存修正:OEM厂商和分销商渠道内库存过剩,纷纷开始较少存货——向半导体供应商下单减少甚至出现取消订单的情况——产品价格开始下滑——在需求量真正确定前,晶圆代工厂以及少数IDM厂商对于扩产均持谨慎态度。

2)稳定状态:订单量与终端需求一致,整个产业链处于供需平衡的状态。存货经过上一次库存修正后逐渐消耗后达到正常值,产能利用率以及价格也慢慢趋于平稳。

3)库存建立:新产品发布或者经济上行推动终端需求增长——为了能够即时供货,OEM厂商等开始增加库存——订单量大幅增加——半导体价格下降减缓甚至开始上升——产能利用率提升。一定程度上,双重下单的情况出现(OEM、ODM厂商和分销商纷纷加大订单量)。最后,库存过剩引发下一次修正。 

国内半导体行业市场空间76亿美元,国内半导体硅片市场近30亿元,主要由日本厂商垄断,国际上前6家硅片生产企业占全球的94%。我国6英寸硅片国产化率为50%,8英寸硅片国产化率为10%,12英寸硅片完全依赖于进口。

因此,国内的投资逻辑更多来自于国家意志,在于打破国外垄断,而半导体产业本身就是人力和资源密集型行业,因此国家通过设立大型产业基金,大规模投入大陆半导体产业,帮助产业发展从而打破垄断,而目的就是制造12寸晶元。因此,从中游晶元代工企业资本开支不断加大的背景下,上游设备、材料和下游具有规模效益的封测会是投资机会,从而带动整个板块性机会。

一、集成电路产业投资基金投资方向解析。

1.大基金进行全产业链投资。

目前国家产业基金募资1400亿支持集成电路设计、制造、封装测试、设备材料、应用等每一个细分领域的2-3家龙头,同时大基金将会支持并购重组,并与地方、企业基金合作,营建集成电路产业投资生态链。IC设计、制造、封测、设备材料、应用、并购重组、生态建设将分别约占投资总规模的10%、45-50%、3%、3%、3%、20-30%、10-20%。以1,400亿元为基准,意味着将有980亿元投向制造和封测领域。

2.大基金已投项目梳理,龙头已基本覆盖。

大基金已对IC设计、制造、封测和设备四大领域龙头紫光集团、中芯国际、长电科技和中微半导体,以及两大细分龙头艾派克、格科微进行了投资。

此外,由中国资本主导的并购整合浪潮亦席卷全球,如星科金朋、OmniVision、ISSI等均已经或有望实现中国化。大基金投资方向已经覆盖智能终端主芯片、先进制程、先进封装、核心刻蚀设备、传感器、信息安全芯片等重要领域。

3.在此基础之上,国内芯片的看点在于:

1)进口替代。当前国内每年半导体设备和材料的市场需求超过100亿美元,进口额超过90亿美元。随着半导体产业向大陆转移,大陆的半导体生产线建设密集开工和投产,对半导体设备和材料的需求越来越多,每年的市场规模有望超过200亿美元。

2)产业安全。由于关键设备和材料严重依赖进口,一旦海外供应链出现问题,国内的半导体产业将无法运行。举个例子,目前大陆的12寸硅片百分百依赖进口,一旦无法从海外进口12寸硅片,国内的12寸芯片制造工厂在用完库存硅片之后将被迫停产。

3)较高的投资价值。半导体设备和材料处于产业链的上游,龙头企业拥有较好的盈利水平,具有较高的投资价值。

4)收购与整合。国内已经具有较为完善的半导体设备和材料产业链,通过整合与并购可以提高龙头企业的竞争力。全球龙头公司的发展历程也说明,兼并重组是公司发展壮大的必要手段。



1.在半导体各环节的龙头公司对比中,半导体设备和材料公司的盈利能力较强,受到市场青睐。

2.尽管半导体设备行业门槛极高,处于寡头垄断局面,国内产业相对薄弱。半导体材料市场同样处于寡头垄断局面,国内产业规模非常小。

1)全球每年近400亿美元的设备市场,中国规模为49亿美元,同比增长14%,占全球半导体设备市场的13%。

2)半导体设备和材料处于产业链上游,是推动技术进步的关键环节。半导体设备和材料应用于集成电路(IC)、LED、MEMS、分立器件等领域,其中以IC领域的占比和技术难度最高。

IC制造分为前道、后道,以及中道制程,主要有氧化炉、PVD、CVD、光刻、涂胶显影、刻蚀、CMP、晶圆键合、离子注入、清洗、测试、减薄、划片、引线键合、电镀等设备,半导体材料主要包括衬底(硅片/蓝宝石/GaAs等)、光刻胶、电子气体、溅射靶材、CMP材料、掩膜版、电镀液、封装基板、引线框架、键合丝、塑封材料等。 3)目前,集成电路设备产业主要集中在美国、日本等少数国家,应用材料阿斯麦、泛林半导体设备、东京电子四家企业合计占到全球半导体设备超过50%的市场份额。 其中较重要的材料:

光刻胶海外垄断:全球半导体光刻胶市场规模十几亿美金。核心技术基本掌握在美国和日本手中,JSR、信越化学、TOK、陶氏化学属于行业巨头国内参与者非常少,领先的仅北京科华(南大光电参股子公司)和苏州瑞红。

CMP抛光耗材被美国垄断,国内有望实现突破:市场空间近30亿美金,其中80%以上为抛光垫和抛光液。国际主流抛光垫厂家有陶氏、卡博特、日本东丽、台湾三方化学、3M等,其中陶氏市占率达90%。国内仅鼎龙股份经过长期的研发,即将于今年年中实现投产。 4)但国内已经建立了较为完备的半导体设备产业,在各个环节都有多家设备厂商,半导体设备行业已逐渐突破海外垄断: 国产集成电路设备市场份额低,具有广阔发展空间。晶圆制造流程中的设备种类较多,但由于核心设备单价很高,市场规模占比较高,比如沉积类设备占比近22%,光刻机及光刻涂胶机合计占比24%,刻蚀类设备占30%。七星电子、北方微电子、中微半导体、上海新阳等逐渐实现设备国产化。





1.封测企业并不像IC设计企业那样依赖少数高技能的员工,从而一方面企业可以通过并购来获得技术并推广到公司的一线操作工中去,另一方面收购后人员整合的压力相对小,不至于因为某些重要员工的离开而造成并购的公司成为“空壳”。

2.与晶圆制造行业全球仅几家寡头企业的格局不同,封测企业的数量较多,存在较多的并购标的。

3.封测企业各自具有不同的技术和重要客户,可以与公司现有的技术和客户形成互补。例如,IC设计企业选择封装厂时,对于稳定性的要求很高,很少会贸然转单,但一旦选定封测厂,也会长期保持稳定,这就导致封测企业拓展新客户需要经历漫长的验证期。

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