[转载]半导体封测行业深度分析

[转载]半导体封测⾏业深度分析
半导体先进封装技术进⼊⾼速渗透期,国内封测⼤⼚提前完成布局,未来⼏年受益巨⼤发展前景⼴阔。
1.
国内专业代⼯封测企业迎来发展良机
据WSTS 统计,2013
年全球半导体⾏业市场规模⾸次超过了3000
亿美元,是所有电⼦类产品最重要的上游环节,其下游产品涉及到⼈们⽣活中的⽅⽅⾯⾯,不论是⽇常办公娱乐⽤的计算机、⼿机、平板电脑等消费电⼦,还是⽣活中⽤到的各种家⽤电器,以及出⾏⽤到的各类交通⼯具都离不开半导体产品。
1.1 半导体产业链概况
半导体是电⼦⾏业领域中⼀个市场规模体量⽆⽐巨⼤的⼦⾏业,不过与其他电⼦⼦⾏业相⽐半导体产业链结构相对⽐较简单。半导体产业链由IC
设计、晶圆制造、封装与测试三个环节组成。
IC
设计是半导体产业链上最核⼼的⼀环。整个半导体产业链都是以IC
设计⼚商为中⼼,由IC 设计⼚来最初发现下游需求和最终完成产品变现。⾸先IC
设计⼚商根据下游市场需求来进⾏产品设计,产品设计好后到晶圆制造⼚商和封装测试⼚商来进⾏芯⽚的⽣产,并向晶圆制造⼚商和封装测试⼚商⽀付代⼯费⽤,最后由IC
设计⼚商把⽣产好的芯⽚卖给下游客户完成最终的产品变现。
晶圆制造和封装测试这两个环节在整个半导体产业链上则扮演着产品代⼯⽣产和集成组装两个⾓⾊,实现了产品从设计图纸到成品的转变,同样也是形成产业链闭环的重要环节。
根据IC
设计、晶圆制造和封装测试这三个环节的不同组成⽅式,半导体⾏业存在两⼤商业模式:IDM和Fabless+代⼯。
IDM(Integrated
Device
Manufacturing)为垂直产业链⼀体化模式,由⼀家⼚商同时完成设计、制造、封装三个环节,这⼀模式有利于半导体产业链对下游需求的快速反应。PC
时代,在Intel 的推动下IDM模式盛极⼀时。⽬前,全球采⽤IDM 模式的IC ⼤⼚主要有Intel、Samsung、TI、STM
等⼚商。
不过,随着智能⼿机时代的来临,Fabless+代⼯模式开始崛起,已经有超越IDM之势。Fabless+代⼯模式则是在垂直产业链上采⽤专业化分⼯的商业模式,三个环节分别由专门的⼚商来完成。
这样Fabless IC
设计⼚商不再需要⼤额资⾦⾃⼰投资建设⽣产线,降低了IC 设计环节进⼊壁垒,同时也降低了IC
设计⼚商⼀款产品开发不成功的风险,从⽽使得IC
设计环节有更多中⼩⼚商能够进⼊,设计出更多更优质的产品来满⾜市场多样性需求。
晶圆制造和封装测试环节具有⾮常⼤的规模效应,通过专业化代⼯的模式,更有利于产能资源整合,实现产能资源的优化配置。⼀⽅⾯是产能利⽤率的提⾼带来半导体⾏业⽣产成本的降低,另⼀⽅⾯则是专业代⼯产品多样化有利于分散下游终端产品需求变化带来的产品需求结构的变化。
因此,在移动智能终端时代,以“⾼通+台积电+⽇⽉光”为代表的Fabless+代⼯模式已经逐渐赶超IDM 模式,⼀些IDM
⼚商逐渐转向Fablite 和Fabless模式转变。
曾经的PC 芯⽚巨头AMD 就在2009
年完成了IC 设计和晶圆制造的分拆,分拆出了现在全球第⼆⼤的晶圆代⼯⼚GlobalFoundry。
1.2 封装与测试是半导体产业链上重要⼀环
封装与测试是半导体产业链上重要⼀环,产值在产业链中的占⽐⼀直⾮常稳定。
根据Gartner 的统计,2013
年全球半导体封装与测试⾏业市场规模为498
亿美元,较上年同⽐增长4.1%,近五年年复合增长率为5.5%,占全球半导体⾏业市场规模⽐值为16.4%。过去五年,封装测试环节在整个半导体产业中产值占⽐⼀直⾮常稳定,始终保持在16%-17%这个稳定区间。
据中国半导体⾏业协会统计,2013
年国内集成电路封装与测试市场规模为1100亿,同⽐增长6.1%,近⼗年年复合增长率⾼达
16.3%,远⾼于全球半导体封测⾏业的增速。这主要得益于⼤陆终端市场需求旺盛,下游众多终端设备⽣产⼚商纷纷到⼤陆来设⼚,带来了对半导体产品需求的⾼速增长。
2013
年国内集成电路封测⾏业产值占到集成电路⾏业产值的44%,并且在过去⼗年始终保持在40%以上的很⾼⽔平。如此⾼的产值占⽐主要是由于在半导体产业链上,封装与测试环节具有技术壁垒相对最低、劳动⼒成本要求最⾼和资本壁垒较⾼的特点,所以国内最适合半导体封装测试⾏业发展,从⽽使得封装与测试环节⼀直占据国内集成电路产业链的主导。这就从侧⾯表明了国内半导体封测环节较全球半导体⾏业显得更为重要。
图:
国内封装与测试占⽐⼀直保持在40%以上
1.3 封装与测试⾏业竞争格局有利于国内⼚商追赶
半导体产业作为全球新兴科技发展的前沿,整个产业链都属于⾼技术密集型产业。尽管半导体封测环节相对于产业链上其他环节技术壁垒稍低,但是与电⼦⾏业内其他产业链上的系统集成环节⽐较起来技术壁垒还是⾼很多。同时半导体封测⾏业还有较⾼的资本壁垒,从⽽使得整个⾏业的集中度处于⼀个较⾼的⽔平。
⾏业龙头台湾⽇⽉光市场份额为18.9%,美国的Amkor 市场份额也超过了10%。⾏业Top 5
⼚商合计市占率超过了50%。中国⼚商长电科技则排到了全球封测⾏业中第六位,市占率为3.4%,将有望成为未来国内半导体封测公司中能够冲进全球第⼀阵营的企业。
图:封测企业前⼗市场份额
全球前⼗封测企业中有5 家⼚商来⾃台湾,2
家⼚商来⾃新加坡,美国、⽇本和中国⼤陆各1
家。这主要和全球晶圆制造业企业分布紧密相关,台湾有台积电和联电两家晶圆制造⼤⼚,新加坡有GlobalFoundry。从这⼀⽅⾯来看,未来国内封测企业的发展还有赖于晶圆制造环节的进步。
图:2013
年前⼗封测企业分布情况
从集中度变化趋势来看,过去五年半导体封测⾏业龙头⼚商⽇⽉光和Top5
⼚商的市占率都基本维持稳定。⽇⽉光的市占率基本维持在18%左右,呈缓慢增长趋势;⾏业Top 5
⼚商的市占率则⼀直保持在51%左右,这表明封测⾏业龙头⼚商基本保持和⾏业同步增长的状态。从⽽对于处在追赶状态的中国本⼟封测⼚商⾮常有利。
不过,⽬前国内封测市场基本被国际IDM
纳赛尔主义⼤⼚的封测⼚占据。国内前⼗名封测企业中内资本⼟⼚商仅有两家,长电科技的母公司江苏新潮科技和南通华达微电⼦,2013
年分别实现销售收⼊66.5 亿和41.3 亿。
这主要是由于中国同时拥有巨⼤的终端市场需求和廉价的劳动⼒,所以海外IDM⼤⼚纷纷把封测⼚签到中国⼤陆来。2003天空游戏宝典
年Intel 在成都建⽴了其全球三⼤封测⼚之⼀,现在该⼯⼚年销售额⾼达188
亿,占到国内市场份额的17%。
1.4 专业代⼯封测企业迎来发展良机
正如前⾯对半导体⾏业商业模式的分析,未来随着制程的降低和晶圆尺⼨的增⼤半导体制造环节的资本开⽀将呈指数增长,这也就导致更多的IDM
⼚商难以继续保持IDM
模式。这些为了能够获得更⾼制程来保持产品竞争⼒,必然向Fabless+代⼯模式转变,保留设计环节并把制造环节让专业晶圆制造和封测⼚商来完成。
因此在过去⼏年,专业代⼯封测⾏业市场份额占⽐逐年提升,从2009
年的45.2%增长到了2013年的50.4%。
图:专业代⼯封测占⽐稳步提升
未来中⼩IDM
⼚商向Fabless+代⼯模式转变的趋势仍将持续,并且采⽤更先进制程将很可能成为这⼀趋势加速的重要催化剂。据Gartner
预测,专业代⼯封测⾏业2018 年市场规模将达到251
那一课亿美元,年复合增长率为5.7%,快于整个半导体封测⾏业4.9%的增速。预计占⽐将稳步提升,从当前的50.4%提⾼到2018
年的52.4%。
图:专业代⼯封测占⽐稳步提升
2.
半导体封装技术发展历程
2.1 半导体封装技术演进路径
集成电路封装作为产业链上重要⼀环,封装技术伴随着晶圆制造环节技术的进步快速提升。由于集成电路核⼼功能是进⾏数据运算,所以封装技术的演进历程就是围绕着芯⽚运算能⼒和交互能⼒不断提升的过程,即芯⽚内核有效⾯积⽐例和I/O
引脚数量两个维度的不断提升。
为了能够提⾼芯⽚运算能⼒,晶圆制造环节是紧跟Moore
银虎教育手拉手论坛定律不断提⾼单位⾯积内晶体管数量。⽽在封装环节则是体现在不断提⾼芯⽚内核的有效⾯积,封装⾯积/芯⽚⾯积之⽐不断缩⼩,从⽽实现在制程⼯艺相同情况下同样⼤⼩的芯⽚内晶体管数量增多。
在运算能⼒提升的同时,芯⽚与外界需要有⼤量的数据输⼊输出以及更多的控制信号,所以对芯⽚的交互能⼒提出了更⾼要求。这也就意味着芯⽚I/O
结构主义语言学引脚数量的快速增加。
围绕着运算能⼒和交互能⼒的提升,芯⽚封装技术的历史演进过程可以分为三个阶段,分别体现为外部引脚形状的改变、内部连接⽅式的改变和封装技术融合三种不同的表现形式。
图:半导体封装技术演进历程
2.2 阶段⼀:外部引脚形式不断优化
最初的DIP(双列直插式)封装技术指采⽤双列直插形式封装的集成电路芯⽚,绝⼤多数中⼩规模集成电路(IC)均采⽤这种封装形式。最早的4004、8008、8086、8088等CPU
都采⽤了DIP 封装形式。不过,采⽤这⼀技术进⾏封装的芯⽚⾯积与内核⾯积之⽐⽐较⼤,从⽽体积也较⼤;⽽且I/O
引脚数也⽐较少,⼀般不超过100 个。
上世纪80
年代开始,随着表⾯组装技术SMT(SurfaceMount
Technology)的兴起,芯⽚引脚形状就从原来的直插式开始转变为贴装短引线或⽆引线形式。这⼀技术⼤幅提⾼了芯⽚组装效率。在之后的⼗多年时间⾥,芯⽚封装领域逐渐出现了
SOP(Small
Out-Line Package)、QFP(Quad Flat Package)、QFN(Quad Flat
No-leadPackage)等技术。
经⼗多年研制开发的QFP 不但解决了LSI

本文发布于:2024-09-24 19:15:33,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/194203.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:半导体   封装   封测   环节   测试   技术   产业链   产品
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议