在集成电路设计和制造环节,我国和世界顶尖水平差距较大,特别是在制造领域最为薄弱,而封测环节则为我国集成电路三大领域最为强势的环节。
文/每日财报 苏峰
从制造工艺角度看,集成电路产业链从上至下可分为设计、制造和封测三大环节,其中封测是集成电路产品制造的后道工序,指将通过测试的晶圆按产品型号及功能需求加工得到独立集成电路的过程,可分为封装与测试两个环节。
从价值占比看,根据Gartner数据,集成电路封装环节价值占比约为80%-85%, 测试环节价值占比约为15%-20%。
技术演进推动封测地位
集成电路的制造企业的经营模式主要包括两种:一种是IDM模式,即垂直整合制造模式,代表性公司包括英特尔、索尼、海力士和美光等,其业务涵盖了集成电路设计、制造和封测的每一环节;另一种是Foundry模式,即晶圆代工模式,仅专注于集成电路制造环节,并将集成电路封装、测试委托给下游专业封测厂商进行代工,代表性企业包括台积电、中芯国际等。
一般来说,IDM模式下的集成电路企业不仅包括集成电路设计部门、晶圆制造厂,还包括下游的封装测试厂,属于重资产经营模式,对企业的研发能力、资金实力和技术水平都有较高要求,在晶圆制程和封装技术方面难以保持先进性;而Foundry模式则源于产业链的专业化分工,从上游到下游形成无晶圆厂设计公司(Fabless企业)、晶圆代工企业和封装测试企业。
与传统IDM模式相比,分工细化的模式使得成本更加节约,资源更加专注,有效降低了行业的投资门槛,是近年来集成电路产业最重要的模式变化。
为了应对激烈的市场竞争,大型半导体IDM公司逐步将封装测试环节剥离交由专业的封测公司处理,封测行业变成集成电路行业中一个独立子行业。在集成电路行业专业化、分工化的发展趋势下,将有更多的晶圆制造和集成电路封测订单从传统IDM厂商流出,对下游封测企业构成利好。
根据 TrendForce的数据,2021年前三季度,全球前十大晶圆制造企业中,仅有三星采用IDM模式,拥有自身的封测产线,台积电也开始将自身业务向下游封测企业渗透,其他晶圆代工企业自身均不具备封测产线,需要与下游封测企业合作,才能完成最后的封测工艺。
另一方面,“摩尔定律”发展陷入瓶颈,集成电路已进入后摩尔时代。
“后摩尔时代”制程技术突破难度较大,工艺制程受成本大幅增长和技术壁垒等因素上升改进速度放缓。
根据市场调研机构ICInsights统计,28nm制程节点的芯片开发成本为5130万美元,16nm节点的开发成本为1亿美元,7nm节点的开发成本需要2.97亿美元,而5nm节点开发成本则上升至5.4亿美元。
由于集成电路制程工艺短期内难以突破,通过先进封装技术提升芯片整体性能成为了集成电路行业技术发展趋势。
本土替代进行时
根据国家统计局的数据,我国集成电路总生产量从2011年的761.80亿块增长至2021年的3594.30亿块,2011-2021年的复合增长率为16.78%。作为对比,国内集成电路进口金额从2011年的 1701.99亿美元增长至2021年的4325.54 亿美元,2011-2022 年的复合增长率为4.42%。
国内集成电路生产速度快于集成电路进口增长速度,表明我国集成电路行业国产替代速度加快,集成电路生产量不断提高,已部分实现国产替代。在半导体产业转移、人力资源成本优势、税收优惠等因素促进下,全球集成电路封测厂逐渐向亚太地区转移,目前亚太地区占全球集成电路封测市场80%以上的份额。
在集成电路设计和制造环节,我国和世界顶尖水平差距较大,特别是在制造领域最为薄弱,而封测环节则为我国集成电路三大领域最为强势的环节。
近年来,国内封测龙头企业通过自主研发和并购重组,在先进封装领域正逐渐缩小同国际先进企业的技术差距。根据ittbank数据,2021年全球营收前十大封测厂商排名中,有三家企业位于中国大陆,分别为长电科技、通富微电和华天科技。
长电科技成立于1998年,是全球领先的集成电路封装测试厂商,主营业务包括集成电路的系统集成、设计仿真、技术开发、产品认证、晶圆中测、晶圆级中道封装测试、系统级封装测试、芯片成品测试并可向世界各地的半导体客户提供直运服务。
公司发布的2021年年报显示,预计公司2021年实现归母净利润29.59亿元,同比增长126.83%;扣非归母净利润24.87亿元,同比增长161.22%。
根据芯思想研究院 (ChipInsights)发布的2021年全球封测十强榜单,长电科技2021年预估营收为309.53亿人民币,同比增长16.96%,营收规模在全球前十大OSAT中排名第三,在中国大陆位列第一。
通富微电主营业务为集成电路封装与测试,持续在高性能计算、5G通讯产品、存储器和显示驱动等领域布局,并于AMD、联发科、卓胜微、长鑫存储等国内外细分领域头部客户保持紧密合作,在SoC、MCU、电源管理、功率器件和天线通讯产品等高成长领域持续深耕。
以AMD为例,公司与 AMD形成“合资+合作”的模式,2020年超过 50%收入来自AMD。根据芯思想研究院(ChipInsights)发布的2021年全球封测十强榜单,通富微电2021年预估营收为145.37亿人民币,同比增长 34.99%,营收规模在全球前十大OSAT中位列第五,在中国大陆位列第二。
去年通富微电定增55亿元,进一步将封装业务产业化、规模化,项目建成投产后,公司封测产业的规模效应将进一步提高。
SEMI的数据显示,美国集成电路制造业产能已从1980年的42%跌至2020年的 12.8%,而我国大陆地区晶圆产能已从2011年的9%提升至2020年的18%。SEMI预测,2018-2025年,中国大陆地区的晶圆产能占全球的比例将从 18%提高至 22%,年复合增长率约为 7%。随着全球集成电路制造业逐渐向大陆地区转移,集成电路封测业作为晶圆制造产业链的下游环节,将充分受益,本土优质公司值得期待。
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