发布时间:2023-10-08 20:53
的重点、音讯物业的基石。半导体行业具有下逛利用普通、临蓐时间工序杂乱、产物品种众、时间更新换代较疾等特性。
半导体行业大白笔直化分工方式,上逛席卷半导体原料、半导体例作配置等;中逛为半导体临蓐,全体可划分为芯片安排、晶圆制作封装测试;半导体物业下 逛为各式终端利用。
集成电道是半导体最紧要组成部门,占比超 80%。半导体物业按产物种别可分为集成电道、光电子器件、分立器件和传感器四类。2018 年,环球集成电道、光电子器件、分立器件和传感器出售额别离为 3,932.88 亿美元、380.32 亿美元、241.02 亿美元和 133.56 亿美元,较 2017 年别离增进 14.60%、9.25%、11.32% 和 6.24%,正在环球半导体行业占比别离为 83.90%、8.11%、5.14%和 2.85%。上述半导体物业的产物散布中,集成电道的占比最高而且增速最疾,是半导体行业最紧要的组成部门。
半导体例作流程为:芯片安排→晶圆制作→封装测试。芯片等电道安排完结后, 由晶圆厂创制,晶圆制作的经过是极具时间壁垒的合节,席卷制作经过中必要的半 导体配置和原料。晶圆制作完结后,纳米级的繁众电道被集成正在一个硅片上,由封装厂测试、封装制品。
半导体原料分为制作原料与封装原料,制制作原料占比继续走高。基于半导体IC物业链制作与封测合节,动作上逛撑持的半导体原料同样可被分为制作原料与封装原料两类。从半导体原料范围散布来看,半导体例作原料攻陷较大墟市范围, 且占比处于继续走高趋向;从时间壁垒与临蓐难度来看,半导体例作合节对原料同 样具备更高央浼。据 SEMI 邦际半导体协会公然数据,2021 年环球半导体原料墟市范围抵达 643 亿美元。个中,中邦台湾地域半导体原料范围为 147 亿美元,占环球总范围的 22.9%,继续稳居环球第一;中邦大陆地域半导体原料范围 119 亿美元,占环球总范围的 18.5%,位居环球第二。
封装原料贯穿封测合节,墟市荟萃度较低。半导体封装原料的利用贯穿于封测流程永远,存正在诸众细分产物,个中封装基板占比最大(40%)。从半导体比赛方式 来看,各式半导体原料墟市墟市荟萃度较低,大白较为疏散。日本厂商正在封装原料周围攻陷主导位置,部门中邦大陆厂商已跻身前哨,胜利攻陷必然墟市份额。总体来看,半导体封装原料自给水平相对较高,另日希望早日告竣邦内自给。
另日环球半导体物业将向中邦大陆移动。环球半导体物业兴盛进程,始末了由美邦向日本、向韩邦和中邦台湾地域及中邦大陆的几轮物业移动。目前中邦大陆正 处于新一代智内行机、物联网、人工智能5G通讯等行业急迅振兴的历程中,已成为环球最紧要的半导体利用和消费墟市之一。按照 Ajit Manocha 的统计,正在2020 年到 2024 年间,总共将有 25 座 8 寸与 60 座 12 寸晶圆厂筑成,进入晶圆制作。个中席卷 15 座 12 寸厂正在中邦台湾,15 座正在中邦大陆。届时环球 8 寸晶圆的产能将升高近两成,而 12 寸的产能更将会加添快要五成。
环球半导体物业墟市范围雄伟。随同环球音讯化、收集化和常识经济的急忙兴盛,卓殊是正在以物联网、人工智能汽车电子、智内行机、智能穿着、云筹划、大数据和安防电子等为主的新兴利用周围强劲需求的鼓动下,环球半导体物业收入范围雄伟。按照宇宙半导体商业统计协会统计,环球半导体行业出售额由 2017年的 4,122 亿美元增进至 2022 年的 5,801 亿美元,估计 2023 年出售范围为5,566 亿美元。
我邦已成为环球最大的电子产物临蓐及消费墟市,半导体墟市需求宏大。按照Wind 资讯统计,我邦半导体墟市范围由 2016 年的 1,091.6 亿美元增进到2021 年的 1,901.0 亿美元,年复合增进率抵达11.75%。
集成电道物业范围远超半导体其他细分周围,具备宏大的墟市空间。按照环球半导体商业统计结构数据,2021 年,环球集成电道墟市出售额进一步提拔至4,630 亿美元,较 2020 年大幅增进 28.18%。赛迪垂问预测 2025 年环球集成电道墟市出售额可达 7,153 亿美元,2022 年至 2025 年功夫坚持 10%以上的年均复合增进率。
中邦大陆集成电道墟市范围增进急忙。2021 年,数字化趋向加快,智能终端、5G 产物、数据核心需求连续坚持较高增进秤谌,使得中邦大陆集成电道墟市范围赢得 18.20%的高速增进,终年墟市出售额打破万亿大合,达 10,458.30 亿元。按照赛迪垂问估计,跟着邦产化率的接续提拔以及终端墟市需求的加添,到 2025 年中邦大陆集成电道出售额将抵达 19,098.80 亿元,较 2021 年增进 82.62%。
邦度战略搀扶及墟市利用鼓动下,中邦集成电道物业坚持急迅增进,临蓐总量范围告竣较大打破。按照邦度统计局的数据,邦内集成电道行业总临蓐量从 2013 年的 903.46 亿块上升到 2021 年的 3,594.30 亿块,年均复合增进率约为18.84%。中邦的芯片临蓐正在急迅地邦产化,临蓐量正在接续升高,已部门告竣进口代替;从物业链分工境况来看,按照中邦半导体协会统计数据,2021 年我邦集成电道物业出售中,安排合节出售额 4,519 亿元,同比增进 19.6%,占比 43.21%;制作合节出售额 3,176.3 亿元,同比增进 24.1%,占比 30.37%;封测合节出售额 2,763 亿元,同比增进 10.1%,占比 26.42%。
集成电道墟市进口代替空间宏大。目下邦际半导体物业处境中,中邦脉土芯片物业与外洋的差异是全方位的,卓殊是正在高端周围,差异更为昭彰。从进出口范围来看,我邦动作环球最大的集成电道终端产物消费墟市,即使中邦的芯片产量坚持着急迅的增进,但我邦集成电道墟市依然大白需求大于需要的场面,供求缺口较大,邦内的集成电道产量远不足邦内墟市需求量,很大一部门仍需依托进口,卓殊是高端的芯片仍根本依托进口,所以,进口代替的空间依然很大。
封测即集成电道的封装、测试合节,是加工后的晶圆到芯片的桥梁。正在半导体物业链中,封测位于 IC 安排与 IC 制作之后,最终 IC 产物之前,属于半导体例作后道工序。
封装:是指将临蓐加工后的晶圆举办切割、键合、塑封等工序,使电道与外部器件告竣接连,并为半导体产物供应呆滞维护,使其免受物理、化学等处境要素亏损的工艺。跟着高端封装产物如高速宽带收集芯片、众种数模搀和芯片、专用电道芯片等需求接续提拔,封装行业继续前进。
测试:是指运用专业配置,对产物举办性能和功能测试,测试首要分为封装前的晶圆测试和封装完结后的芯片制品测试。晶圆测试首要是对晶片上的每个晶粒举办针测,测试其电气特征;芯片制品测试首要磨练的是产物电性等性能,宗旨是正在于将有布局缺陷以及性能、功能不吻合央浼的芯片筛选出来。
半导体物业链封装测试成为我邦最具邦际比赛力合节。封装测试物业正在我邦的高速兴盛直接有用鼓动了封装配置墟市的兴盛。按照赛迪垂问及 ChipInsights 的数据,2021年环球前十大封测公司榜单中,前三大封测公司墟市份额合计占比进步 50%,而且均告竣两位数的增进。中邦台湾企业正在封测墟市攻陷上风位置, 十大封测公司中,中邦台湾企业攻陷 5 家,别离为日月光、力成科技、京元电子、南茂科技和颀邦科技。中邦大陆有长电科技、通富微电、华天科技、智道封测等4家企业上榜。
邦内封测墟市以邦内企业为主。我邦集成电道封测行业是中邦大陆集成电道兴盛最为完好的板块,时间才略与邦际进步秤谌对照亲近,我邦封测墟市已造成内资企业为主的比赛方式。我邦集成电道封测行业属于墟市化水平较高的行业,政府主管部分同意并遵循邦度物业战略对行业举办宏观调控,行业协会举办自律约束,行业内各企业的营业约束和临蓐谋划遵照墟市化的体例举办。
集成电道进入“后摩尔时间”,进步封装功用突显。正在集成电道制程方面,“摩尔定律”以为集成电道上可容纳的元器件的数目,约每隔 18-24 个月便会加添一倍, 功能也将提拔一倍。恒久以后,“摩尔定律”继续引颈着集成电道制程时间的兴盛与前进,自 1987 年的 1μm 制程至 2015 年的 14nm 制程,集成电道制程迭代继续吻合“摩尔定律”的法则。但 2015 年今后,集成电道制程的兴盛进入了瓶颈, 7nm、5nm、3nm 制程的量产进度均掉队于预期。跟着台积电公告 2nm 制程工艺告竣打破,集成电道制程工艺已亲近物理尺寸的极限,集成电道行业进入了“后摩尔时间”。
“后摩尔时间”制程时间打破难度较大,工艺制程受本钱大幅增进和时间壁垒等要素导致刷新速率放缓。按照墟市调研机构 IC Insights 统计,28nm 制程节点的芯片开拓本钱为 5,130 万美元,16nm 节点的开拓本钱为 1 亿美元,7nm 节点的开拓本钱必要 2.97 亿美元,5nm 节点开拓本钱上升至 5.4 亿美元。因为集成电道制程工艺短期内难以打破,通过进步封装时间提拔芯片整个功能成为了集成电道行业时间兴盛趋向。
IDM 形式与 OSAT 形式,进步封测时间抬升合节附加价格。封测合节可分为IDM 形式与 OSAT 形式,IDM 形式即为半导体 IC 物业中的笔直整合,由 IDM 企业举办晶圆的加工及封测。OSAT 形式,即外包半导体产物封装和测试,由专业封测厂为 Fabless 厂商供应封装与测试任事。所以 IC 封测厂商的上逛即为相干封测合节的配置及原料,下搭客户为自己 IDM 企业或 Fabless 厂商。从物业合节价格来看,古代封测时间含量相对较低,从属劳动繁茂型物业,但跟着进步封测时间的兴盛演进,特别越过芯片器件之间的集成与互联,告竣更好的兼容性和更高的接连密度,进步封测已然成为超越摩尔定律目标的紧要赛道,让封测厂商与安排端制作端合联更为慎密,进一步抬升封测合节的物业价格。
进步封装将成为另日封测墟市的首要增进点。正在芯片制程时间进入“后摩尔时 代”后,进步封装时间能正在不纯正依托芯片制程工艺告竣打破的境况下,通过晶圆 级封装和编制级封装,升高产物集成度和性能众样化,知足终端利用对芯片浮滑、 低功耗、高功能的需求,同时大幅低浸芯片本钱。所以,进步封装正在高端逻辑芯片、 存储器、射频芯片、图像管理芯片、触控芯片等周围均取得了普通利用。
按照墟市调研机构 Yole 预测数据,环球进步封装正在集成电道封测墟市中所占份额将继续加添,2019 年进步封装占环球封装墟市的份额约为 42.60%。2019 年至 2025 年,环球进步封装墟市范围将以 6.6%的年均复合增进率继续增进,并正在 2025 年占总共封装墟市的比重亲近于 50%。与此同时,Yole 预测 2019 年至 2025 年环球古代封装年均复合增进率仅为 1.9%,增速远低于进步封装。
编制级封装(SiP)是进步封装墟市增进的紧要动力。编制级封装能够把众枚性能区别的晶粒(Die,如运算器、传感器、存储器)、区别性能的电子元器件(如电阻电容、电感、滤波器天线)乃至微机电编制、光学器件搀和搭载于统一封 装体内,编制级封装产物灵便度大,研发本钱和周期远低于杂乱水平好像的单芯片编制(SoC)。通过编制级封装形势,此可穿着智能产物正在胜利告竣众种性能的同时,还知足了终端产物低功耗、浮滑短小的需求。
按照墟市调研机构 Yole 统计数据,2019 年环球编制级封装范围为 134 亿美元,占环球总共封测墟市的份额为 23.76%,并预测到 2025 年环球编制级封装范围将抵达 188 亿美元,年均复合增进率为 5.81%。正在编制级封装墟市中,倒装/焊线类编制级封装占比最高,2019 年倒装/焊线类编制级封装产物墟市范围为122.39 亿美元,占总共编制级封装墟市的 91.05%。按照 Yole 预测数据,2025 年倒装/焊线类编制级封装仍是编制级封装主流产物,墟市范围将增至 171.77 亿美元。
Chiplet-SiP 形式为中邦厂商发兴盛带来时机与挑拨。Chiplet-SiP 形式是业界正在扩展摩尔定律目标上的立异寻找,兴盛潜力雄伟。Chiplet,即工艺和性能不 同的芯粒,Chiplet-SiP 形式的本色是基于异构集成的编制封装时间将区别性能和工艺的芯粒和元件封装正在一块造成能告竣完善性能的芯片模块。这一形式可能正在 升高芯片功能的同时省略安排制作本钱、缩短临蓐周期,使得芯片告制作能够部门 绕过进步制程工艺的限度,或为邦内半导体物业告竣弯道超车带来新的时机。
半导体进步封装是芯片制作经过中的后道合节,其墟市需求与下逛芯片利用 需求亲热相干,正在消费电子、物联网以及 5G 通讯等产物需求继续增进的布景下, 半导体进步封装墟市需求另日几年希望告竣继续急迅的增进。
按照中邦半导体行业协会音讯显示,2021 年环球封装测试墟市营收范围抵达了 777 亿美元,同比增进 15%。中邦半导体行业协会封测分会材料显示,按照Yole 数据统计 2020 年进步封装的环球墟市范围占比约为 45%,估计 2025 年进步封装的环球墟市范围占比约 49%。另日,2019-2025 年环球整个封装测试墟市的年均复合增进率约为 5%。
据CSIA 中邦半导体协会公然数据,2021 年中邦IC 封测业出售范围已达2763亿元,同比增进 10.1%。另日,跟着摩尔定律极限的迫临,封测时间节点打破难度加大,进步封装时间将成为封测厂商打破兴盛的目标。而中邦 IC 封装业目前以古代封装为主,总体进步封装时间与邦际领先秤谌仍有必然差异。
(材料根源:中邦半导体行业协会、艾瑞网、华宇电子招股仿单,民生证券推敲院)
半导体配置分为制作配置、封装配置与测试配置。半导体专用配置泛指用于临蓐各式半导体产物所需的临蓐配置,属于半导体行业物业链的撑持合节。以半导体物业链中时间难度最高、附加值最大、工艺最为杂乱的集成电道为例,利用于集成电道周围的配置寻常可分为前道工艺配置(晶圆制作)和后道工艺配置(封装测试) 两大类。产物进入 IC 制作合节,席卷氧化、涂胶、光刻等一系列步调,正在各步调中对应相应半导体例作配置;同样,正在 IC 制作合节后,内嵌集成电道尚未切割的晶圆片会进入 IC 封测合节,席卷磨片、切割、贴片等一系列步调,正在各步调中也同样对应相应半导体封装配置与半导体测试设配置,最终取得芯片制品。
半导体配置时间难度、价格和墟市份额成正比。按照邦际半导体配置原料物业 协会数据统计,从以往出售额来看,前道制作配置正在半导体专用配置墟市中占比为80%支配,后道封装测试配置占比为 20%支配。光刻、刻蚀及冲洗、薄膜浸积、离子注入、经过职掌及检测为合节工艺配置,该等工艺配置价格正在晶圆厂单条产线 本钱中占对照高。
我邦邦产半导体例作配置行业起步较晚,自给率低。2008 年之前我邦半导体配置根本依赖进口,随后正在邦度战略的赞成下,我邦邦产半导体配置告竣了增进, 以及从低端到中高端的打破。按照 SEMI 统计,2021 年度,环球半导体配置出售额达 1,026.4 亿美元。2020 年,我邦大陆地域初次成为环球最大的半导体配置墟市,出售额增进 39%,抵达 187.2 亿美元。
中邦大陆半导体配置墟市范围占环球比重接续增进。按照 SEMI 数据显示, 中邦大陆半导体配置墟市正在 2013 年之前占环球比重小于 10%,2014-2017 年提拔至 10-20%,2018 年之后坚持正在 20%以上,2020 年中邦大陆正在环球墟市占比告竣 26.30%,较 2019 年增进了 3.79 pct,2021 年我邦大陆地域半导体配置出售额相较 2020 年增进 58%,抵达 296.2 亿美元,再度成为环球最大的半导体配置墟市。
进步封装工艺将促使封装测试配置墟市范围接续上升。进步封装工艺带来的 配置需求会大幅促使封装配置墟市范围伸张,随同集成电道杂乱度提拔,后道测试 配置墟市范围也将宁静提拔。2020 年半导体行业景心胸回升,下逛封测厂扩产进度加疾,环球封装配置及测试配置墟市范围均同比告竣较大幅度增进。按照 立鼎物业推敲院估计,环球半导体封装配置周围估计 2022/2023 年别离将抵达72.9/70.4 亿美元。
邦内集成电道测试配置墟市需求坚持急迅增进态势。测试配置墟市需求首要根源于下逛封装测试企业、晶圆制作企业和芯片安排企业,个中以封装测试企业为主。按照 SEMI 数据显示,从 2015 年发轫,我邦大陆集成电道测试配置墟市范围稳步上升,个中 2020 年我邦大陆集成电道测试配置墟市范围为 91.35 亿元,
2015-2020 年复合增进率达 29.32%。跟着我邦集成电道物业范围的接续伸张以及环球产能向我邦大陆地域移动的加疾,集成电道各细分行业对测试配置的需求 还将接续增进,邦内集成电道测试配置墟市需求上升空间较大。
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目前,我邦从事
元件的产物都必要经历数百道工序。这些工序席卷前道工艺和后道工艺,前道工艺是总共
时辰2022年11月2日场所上海邦际集会核心,5楼,长江厅 行径简介 芯和
中,因为大而薄的硅片对夹紧力较为敏锐,再加上硅片的翘曲率区别,所以看待硅片的抓取、传输提出了更高的央浼。
的出售额改革了史册数据,抵达了1026亿美元,与旧年712亿美元的数据比拟增进了44%,从数据
的前几大步调,席卷晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀和薄膜浸积。 正在这日的推文中,咱们将连续先容结果三个步调:互连、测试和封装,以完结
正在集成电道、消费电子、通讯编制、光伏发电、照明、大功率电源转换等周围都有利用,如二极管即是采用
出售额将比2019年的596亿美元增进16%,达689亿美元,创下行业新记录。环球
墟市将连续增进,估计2021年达719亿美元,2022年将达761亿美元。
封装是运用薄膜轻微加工等时间将芯片正在基板上组织、固定及接连,并用可塑性绝缘介质灌封后造成电子产物的经过,宗旨是维护芯片免受
和原料利用于集成电道、LED等众个周围,个中以集成电道的占比和时间难度最高。 01IC
公司中芯邦际的营收只要第一大晶圆代工公司台积电的1/20,与英特尔比拟更是只要1/20,可是这些芯片
邦际推敲暨垂问机构Gartner副总裁KlausRinnen默示:「受2011年下半年
业退却扩展计画。如许的顽固投资将继续到2012年上半年,预期下半年将可望
本文先容机动球杆编制的根本道理、特性和用处。该编制可正在几小时内完结机床和
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