XPJ(中国)

    02

    2014

    -

    01

    【2014年展望】半导体及本土IC大趋势

    作者：

    　　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*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*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（SK Hynix），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*（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较为惊人的，高达44.4%。
     
     
    　　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*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%。
     
     
    　　XPJ(中国)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要关注的议题方向。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，亦建议重要关注。半导体设备方面，XPJ(中国)则建议中长期可关注A股单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，XPJ(中国)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（Micro Electro Mechanical System；MEMS）前4大厂依序为意法半导体（STMicroelectronics）、博世（Robert Bosch）、德州仪器（Texas Instruments）、惠普（Hewlett Packard；HP），其中，意法半导体在消费性电子应用居先进地位，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（Knowles Electronics）、Panasonic、Denso、Canon、安华高科技（Avago Technologies）、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先进第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先进达成10亿美元，开发居龙头地位，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*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*。
     
    　　根据中国大陆*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，做为未来重要发展新兴技术领域，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*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 产业扶值力度的多方面升温。
     
    　　中国大陆本土MEMS Sensor 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*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Uncooled IR Sensor 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：
     
    　　*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，难以满足效率高自动化生产的要求。
     
    　　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厂和经验丰富封装厂）可能会达到70%以上，这边提及的先进封装制程包括铜线、Flip Chip（覆晶/倒装）、WLP（晶圆级封装）、TSV（矽通孔）等等。
     
    　　SiP封装或3D IC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的较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，输出的仅仅是较后结果，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，因此这种主导权较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*先进，并已具备Flip Chip、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。