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新年展望:半导体及本土IC前景喜人

  点击: 2777   日期: 2014-01-07
  国内/外IC设计厂商情况:国内IC设计产业产值由2010年人民币225亿元逐年成长至2012年622亿元,预估2013年将更进一步达到743亿元新高,值得注意的是国内IC设计产业产值年成增长率亦由2010年22.5%逐年攀升至2012年28.8%,预计2013年将再进一步攀升至30.9%,到2014年国内IC设计产业产值将有机会超越台湾地区,成为全球第2大IC设计地区,排名将仅次于美国。
  
  2011年全球前25大IC设计厂商营收总和占整体市场约80%,其中中国大陆的海思和展讯分别位列第16和第17位。2012年海思、展讯、锐迪科等国内前3大IC设计厂商,2010~2012年营收维持3年连续增长,其中,展讯1Q13~3Q13累计营收年成长率更高达45.7%,说明国内IC设计产业自十五规划以来布局于移动通信领域卓有成效。对于国内晶圆代工厂商而言,国内IC设计产业高成长带来的商机将是支撑未来增长的重要动能。
  
  国内/外晶圆代工厂商情况:受到生产设备和材料进口等限制,虽然国内目前拥有约50家晶圆代工厂商,但其规模皆不大,营运状况亦尚未步上获利的轨道;且晶圆代工是一资本与技术密集的产业,加上技术的演进飞快,与昂贵的投资、产线设备的折旧压力庞大,所以大部份国内的晶圆代工规模皆不大,容易被排挤于先进制程门外。目前政府已将IC产业定义为重要战略产业,加上国内IC设计业蓬勃发展之下,政府在半导体发展补贴与优惠奖励的政策上不遗余力,鼓励国内IC设计公司下单于国内晶圆代工厂,进而扶植国内晶圆代工业;并且因国内半导体市场需求相当庞大,吸引国际相关晶圆代工大厂陆续投资中国大陆,如英代尔、台积电、三星电子与海力士等半导体制造厂商,同时带动相关产业链进入大陆市场,刺激中国大陆国内相关产业链的发展,如制程设备或是材料等,对晶圆代工的积极态度昭昭然矣。2012年中国大陆晶圆代工销售额为501.1亿元,较2011年增长16.1%,2013年1~9月销售额达到450.4亿元,同比增长16.1%。
  
  2012年全球前10名晶圆代工厂商营收排名中,台积电稳居龙头宝座,营收规模是第2名格罗方德的4倍,联电位居第4,中芯国际和华虹宏力分别位元列第5和第6,年增长分别为25.6%和10.59%。2012年中国大陆前10名晶圆代工厂商的营收较2011年成长了9.3%,其中第1为海力士半导体(SKHynix),主要生产产品为DRAM,并回销至韩国,2012年产值为137.8亿人民币,较2011年的129.5亿人民币,增加了6.4%。第2名为英代尔(Intel),第3名则为中国大陆本土企业,晶圆代工大厂中芯国际(SMIC),与2011年相比有较佳表现,营收成长25.6%,目前主要成熟生产技术为40纳米制程,年底将投产28纳米制程。台积电(上海)是前十厂商中成长率最为惊人的,高达44.4%。
  
  新年展望:半导体及本土IC前景喜人
  
  2014年展望:半导体及本土IC大趋势
  
  国内/外封装测试厂商情况:根据CCID的统计,2012年的中国大陆IC产业前10大厂商排名中,IC设计厂商占有2家、制造厂商占3家,其余的5家均为封测厂商,也反映出封测产业在中国大陆半导体产业所占的地位。
  
  中国大陆IC封测产业主要厂商呈现外商独资、中外合资和内资三足鼎立的格局,但仍以外资为重。这些外资多为国际大型IDM厂商在中国大陆投资设立的后段封测厂,其无论在规模上还是技术水平上都具有主导地位,但这些IDM厂都是为其母公司加工产品,彼此间并无竞争关系。
  
  以2012年全球前10大封测厂排名情况来看,前7大排名均未发生变化,而中国江苏的长电科技则挤下南茂科技由原先的第9跃升至第8。2012年中国大陆IC封测产业前15大厂商营收占封测产业产值比重为74.3%,主要是英代尔(Intel)的营收就占了总产值的20%,也显示产值集中度高的特性。且前十五大封测企业的进入门坎已经达到20亿人民币的水平。2012年中国大陆IC封测销售额突破千亿元大关,达到1035.67亿元,较2011年增长6.1%,2013年1~9月销售额达789.15亿元,同比增长6.0%。
  
  我们判断,2014年IC设计预料将更加蓬勃发展,除了利好驱动IC、电源管理IC同时又有穿戴式设备议题如中颖电子之外,IC设计本身也将成为触控面板领域之争的延伸,预料将有更多IC设计公司积极涉入触控IC领域。而MEMS概念和3D、SiP、TSV封装本身就已经是大陆市场炒作的议题,因此苏州固锝、长电科技都将是未来值得重点关注的议题方向。另外,涉及LDS天线的硕贝德,通过收购科阳光电取得电镀和镭射的关键制程,未来还增加了先进封装想象空间,亦建议重点关注。半导体设备方面,我们则建议中长期可关注A股唯一标的七星电子的后市发展,这些预料都将是2014年值得介入的品种。当然,我们更加期盼不久之后将会上市的晶方科技,这是一家比较有意思的半导体企业,而且显然比目前台面上A股诸多和先进封装“议题沾边”的企业,都要更加踏实的封装企业。
  
  3.国内本土MEMS的进展将更加迅速
  
  2012年全球微机电(MicroElectroMechanicalSystem;MEMS)前4大厂依序为意法半导体(STMicroelectronics)、博世(RobertBosch)、德州仪器(TexasInstruments)、惠普(HewlettPackard;HP),其中,意法半导体在消费性电子应用居领先地位,博世则从汽车领域逐渐涉入到消费性电子应用,其MEMS营收年增长优于以微投影机用MEMS元件为主的德州仪器,及印表机用MEMS元件为主的惠普。
  
  2012年全球第5至第10大MEMS厂商依序为楼氏电子(KnowlesElectronics)、Panasonic、Denso、Canon、安华高科技(AvagoTechnologies)、Freescale,除以印表机用MEMS为主的Canon较2011年营收衰退外,其他厂商营收皆较2011年成长,2012年以消费性电子或汽车应用为主要营收来源的MEMS厂营收表现相对较佳,预计2013年此情形亦将延续。
  
  2012年全球MEMS市场规模较2011年成长10%,达109.3亿美元,已连续4年成长,因该产业前四大厂营收领先第5大厂一段距离,在优先观察全球前四大MEMS厂营收排名变化情形下,2012年以消费性电子为主要营收来源的意法半导体因领先达成10亿美元,首次居龙头地位,其次系自汽车渐跨足消费性电子的博世,以8.4亿美元自2011年第4名跃居第2地位。
  
  比较2010~2012年全球前四大MEMS厂营收年成长率变化,意法半导体2010~2011年连续2年维持在48.9%以上,然2012年缩小至10.3%,博世则于2011~2012年连续2年维持在14%以上,反观2012年惠普营收年衰退率以15.4%大于德州仪器9.6%的年衰退幅度。
  
  从全球前10大厂商的营收变化可看出,受全球经济疲软影响,全球MEMS感测器市场增长速度放缓,预计未来几年将保持年均8%的复合增长率,而主要增长动力来自消费电子领域特别是手机领域,汽车电子领域增幅则有所放缓。未来几年平板电脑和智慧手机领域的MEMS感测器应用仍将保持强劲增长,但产品零售价呈逐步下降趋势。
  
  目前全球市场的份额情况逐渐在向亚太地区倾斜,美国地区市场份额维持稳定,仍是全球高端技术及产品的发源地,欧洲方面受债务危机及汽车工业下滑影响,市场份额逐渐降低,其中德国、芬兰、法国等地的MEMS产业发展较为迅速。受到平板电脑和智慧手机的旺盛需求拉动,亚太地区的市场份额不断提升,市场地位亦在逐渐提高,特别是中国大陆地区,增速明显高于全球增速。
  
  现阶段中国大陆MEMS的产品结构中,压力感测器和加速度计占据较大比例,陀螺仪的增长也相当迅速。值得深思的是,中国大陆MEMS市场虽然快速发展,但在核心晶片上的取得仍极大部分倚靠欧洲和美国等国家。
  
  根据中国大陆国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)之863计划,规划资讯技术、生物和医药技术、新材料技术、先进制造技术、先进能源技术、资源环境技术、海洋技术、现代农业技术、现代交通技术、地球观测与导航技术…等10大技术领域,做为未来重点发展新兴技术领域,其中针对先进制造技术下之微纳制造技术(包含微机电与纳米),于近几年来投入大量政策资源,并密切串连产官学研能量,希望能在下阶段扶植出一具国际竞争力之战略性新兴产业。
  
  在政策鼓励下,中国大陆MEMS的研发进程迅速向全国地区渗透,已在长三角和京津冀地区建立完整的产学研发展族群。目前长三角地区总计有上海深迪、上海矽睿、苏州固锝…等约15家MEMS设计生产企业,与中科院苏州纳米技术与仿生研究所、中科院上海微系统与资讯研究所、上海交大…等学研单位合作研发。京津冀地区包括北京思比科、北京广微机电…等4家企业与北大微电子所、北京清华、中科院等进行研发合作。除长三角与京津冀两大产官学研重镇外,包括珠三角、中西部省份、海西经济区、东北三省…等地区也都开始建构MEMS产学研能量,凸显政策支援下,已逐步带动国内MEMS产业扶值力度的全面升温。
  
  中国大陆本土MEMSSensor设计产业正快速萌芽,包括美新与矽睿两家厂商已分别拥有加速度器、磁力计与陀螺仪、磁力计方案,苏州固锝的加速度器已获得台积电和中芯国际的代工,未来亦会向陀螺仪发展,另苏州敏芯微电子则同时横跨矽麦克风、压力计两大产品。除此之外,CMOS影像感测器与UncooledIRSensor等光学感测元件也有上海格科微、北京思比科、东莞新迪电子…等6家厂商投入,融合演算法软体能量则相对较弱,目前只有江苏英特神斯一家厂商投入,环境与生物相关感测器也已逐步走出学校实验室阶段,总计有无锡康森斯克电子、深圳仁民科技…等7家厂商投入。
  
  4.先进封装制程的议题依旧甚嚣尘上
  
  半导体行业对晶片封装技术水平的划分存在不同的标准,目前国内比较通行的标准是采取封装晶片与基板的连接方式来划分,总体来讲,积体电路封装技术的发展可分为四个阶段:
  
  第一阶段:20世纪80年代,主要封装技术为PTH(通孔直插式封装),其特点是插孔安装到PCB上,主要形式有DIP(双列直插式封装)、PGA,它们的不足之处是密度、频率难以提高,难以满足高效自动化生产的要求。
  
  第二阶段:20世纪80年代中期以表面贴装为主,表面贴装技术改变了传统的PTH插装形式,通过细微的引线将积体电路贴装到PCB板上。主要形式为SOP(小外形封装)、PLCC(特殊引脚晶片封装)、PQFP(塑胶方块平面封装)、J型引线QFJ(四侧J形引脚扁平封装)和SOJ(小尺寸J形引脚封装)、LCCC(无引线陶瓷封装)等。其优点在于引线细、短,间距小,封装密度提高;电气性能提高;体积小,重量轻;易于自动化生产。不足之处是在封装密度、I/O数以及电路频率方面还是难以满足ASIC、微处理器发展的需要。
  
  第三阶段:20世纪90年代进入面积阵列封装时代。主要的封装形式有BGA(球栅格阵列封装)、CSP(晶片级封装)、PQFN(QFN增强版)、MCM(多晶片组件)。BGA技术使得在封装中占有较大体积和重量的“管脚”被“焊球”所替代,晶片与系统之间的连接距离大大缩短。CSP技术解决了长期存在的晶片小而封装大的根本矛盾,引发了一场积体电路封装技术的革命。
  
  第四阶段:进入21世纪,迎来了微电子封装技术堆叠式封装时代,它在封装观念上发生了革命性的变化,从原来的封装元件概念演变成封装系统。
  
  目前,全球半导体封装的主流正处在第三阶段的成熟期,以PQFN、BGA和CSP等主要封装技术进行大规模生产,部分产品已开始在向第四阶段发展。
  
  进入纳米时代后,半导体工艺的前进步伐便日显困难,向先进制程挺进不仅需要耗费大量资本支出,产线建设和量产进程亦面临重重挑战。为了延续摩尔定律,先进封装的议题便如火如荼的展开,涉及到SiP(系统级封装)、3D堆叠、TSV(矽通孔)等各类前沿技术。先进封装是目前国内少有的能保持较高毛利水准的行业,实际上对于投资先进封装而言,技术人员的经验水平和对产品的高客制化要求构成了两大进入门槛:1)整条封装产线需要将近30天的工作过程,对每段设备的调整必须要有核心技术,仅进行设备购置和钜资投入是很难保证产品质量和竞争力;2)先进封装的一条产线往往只能满足于一种产品的应用,不同的产品和不同的客户需要对产线进行大幅调整,客制化的高要求也拉高了先进封装的投资门槛。
  
  现阶段先进封装的产能大约占整体封装产能的5~10%,未来10年的占比(包括IDM厂和专业封装厂)可能会达到70%以上,这边提及的先进封装制程包括铜线、FlipChip(覆晶/倒装)、WLP(晶圆级封装)、TSV(矽通孔)等等。
  
  SiP封装或3DIC封装要实现商业化,极可能会由IDM厂、晶圆代工厂、IC封装厂来共同争夺主导权,甚至由于具体采用哪种封装技术往往要满足客户和产品的实际要求,晶圆厂在资金实力和对客户产品参数的熟悉度上远优于IC封装厂。这边还必须要提一点,SiP的最终整合必须要涉及瞭解晶片内部有几个模组,模组的输入输出规格是什麽等等,而SiP的所有信号都在内部进行处理,输出的仅仅是最后结果,晶片设计厂并不会开放具体的参数,那就使得封装厂在做这件事上困难重重,因此这种主导权最终花落谁家尚难以断言,而对国内的封装厂而言则更是如此,更不用说对内部结构极为保密的MEMS。台积电和联电正纷纷在积极投入布局SiP,使得日月光和矽品倍感压力,此举对封装厂商的市场会有一定蚕食,但由于整个封装行业的蛋糕在不断壮大,传统的封装厂仍可分得一杯羹,未来空间亦相当可观。
  
  就封装技术水平而言,台湾、美国及新加坡等厂商仍处于国际领先,并已具备FlipChip、SiP、3DIC等部分高端封装制程的量产能力,而国内目前的主流封装技术仍集中在BGA和CSP阶段,高端制程方面仍处于研发攻坚阶段,部分厂商具备一定高端制程能力。
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