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电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(1)、中国半导体市场持续维持高增长 2、中国集成电路产业迎来历史发展机遇期 细分行业看,2018 年,集成电路、分立器件、光电器件和传感器这四大类产 品市场规模分别为 3933 亿美元、241 亿美元、380 亿美元、134 亿美元。集成电 路市场规模同比增长 14.59%;分立器件市场规模同比增长 11.1%;光电器件市场 规模同比增长 9.2%;传感器市场规模同比增长 6.3%。集成电路市场中,2018 年,模拟芯片、微处理器、逻辑芯片和存储器的市场 规模分别为 588 亿美元、672 亿美元、1093 亿美元、1580 亿美元,分别较上年同 期增长 10.7%、5.2%、6.9%、27.4%;分别占集成电路市场份额的 14.95%、17.09%、 27.79%、40.17%。2019 年,半导体行业龙头销售额同比下滑。根据 IC Insights 的报告,2019 年 上半年,全球

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一、全球半导体市场-汽车、物联网、AI、5G 新需求引领半导体行业发展

1、2019 年全球半导体正在进行周期性调整

根据 WSTS 的数据,2018 年,全球半导体销售额为 4687.78 亿美元,较上年 同期增长 13.7%。受存储器价格下降、中美贸易摩擦带来需求放缓等因素影响, 2019 年 1-7 月,全球半导体销售额为 2277.67 亿美元,较上年同期下降 14.8%。 7 月份,全球半导体销售额为 334 亿美元,较上年同期下降 15.5%。其中,北美地 区半导体销售额为 60.69 亿元,同比下降 27.7%;亚太地区半导体销售额为 210.74 亿元,同比下降 12.8%;欧洲地区半导体销售额为 32.62 亿元,同比下降 8.4%; 日本地区半导体销售额为 29.86 亿元,同比下降 11.9%。

WSTS预测,2019年全球半导体销售额为4120亿美元,较上年同期下降12%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(1)

细分行业看,2018 年,集成电路、分立器件、光电器件和传感器这四大类产 品市场规模分别为 3933 亿美元、241 亿美元、380 亿美元、134 亿美元。集成电 路市场规模同比增长 14.59%;分立器件市场规模同比增长 11.1%;光电器件市场 规模同比增长 9.2%;传感器市场规模同比增长 6.3%。

集成电路市场中,2018 年,模拟芯片、微处理器、逻辑芯片和存储器的市场 规模分别为 588 亿美元、672 亿美元、1093 亿美元、1580 亿美元,分别较上年同 期增长 10.7%、5.2%、6.9%、27.4%;分别占集成电路市场份额的 14.95%、17.09%、 27.79%、40.17%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(2)

2019 年,半导体行业龙头销售额同比下滑。根据 IC Insights 的报告,2019 年 上半年,全球 TOP15 半导体厂商的销售额较上年同期下降 18%。受存储器芯片价 格下降的影响,三星、海力士、美光等企业的销售收入大幅下降,分别下降 33%、 35%、34%。而受通信产业拉动的影响,博通、高通、MTK 等芯片厂商营收下滑幅 度较小。

2、中国集成电路产业迎来历史发展机遇期

(1)、中国半导体市场持续维持高增长

随着电子制造业向中国转移,中国半导体行业得到快速发展。未来随着 5G 建 设的不断深入,物联网、智能汽车产业将持续落地,半导体的需求有望持续增长。 根据中商网的数据,2018 年,中国半导体市场规模为 1.90 万亿元;随着国内半导 体产业环节的不断投资建设,预计 2019 年中国半导体市场规模将达到 2.12 万亿 元,同比增长 12.1%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(3)

从进口情况看,2019 年 1-8 月,我国集成电路累积进口数量仍处于负增长, 但单月同比已连续三个月转正。1-8 月集成电路累积进口 2719.4 亿颗,同比下降 3.8%;8 月份进口 402.9 亿颗,同比增长 5.5%。进口金额上,1-8 月集成电路进 口金额达到 1921.2 亿美元,同比下降 6.2%;8 月份进口金额为 280.8 亿美元,同 比增长 2.4%,这是今年来的首次转正。

出口情况看,2019 年 1-8 月,我国集成电路累积出口负增长,但降幅收窄; 出口金额持续维持高位。1-8 月集成电路出口数量累积为 1371.0 亿颗,同比下降 6.8%;8 月份出口数量为 192.9 亿颗,同比增长 2.1%。出口金额上,1-8 月集成 电路出口金额为 642.6 亿美元,同比增长 20.6%; 8 月份出口金额为 92.9 亿美元, 同比增长 33.7%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(4)

作为电子信息产业的基础产业,集成电路受益于国内电子信息制造业的快速发 展,集成电路产业持续快速成长。2018 年,我国集成电路产业销售额达到 6532 亿 元,同比增长 20.7%。分行业看,集成电路设计、制造、封装测试等三个子行业体 量均逐渐成长起来,且三业搭配渐趋合理。2018 年,集成电路设计业销售额为 2519.3 亿元,同比增长 21.5%,;制造业销售额为 1818.2 亿元,同比增长 25.6%,; 封装测试业销售额 2193.9 亿元,同比增长 16.1%。

2019 年,中国集成电路产业增速有所下降。2019 年上半年,我国集成电路产 业销售额为 3048.2 亿元,同比增长 11.8%。其中,设计业销售额为 1206.1 亿元, 同比增长 18.3%;制造业销售额为 820 亿元,同比增长 11.9%;封装测试业销售 额 1022.1 亿元,同比增长 5.4%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(5)

(2)、中国出台政策扶持集成电路产业的快速发展

集成电路作为信息产业的核心,是支撑社会发展和保障国家安全的基础性、战 略性、先导性产业。2014 年,国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》。 《推 进纲要》作为我国集成电路产业发展的纲领性文件,推动集成电路产业链中材料、 设备、设计、制造、封测等各个环节的发展。

《国家集成电路产业发展推进纲要》发布后,国家集成电路产业发展领导小组、 国家集成电路产业投资基金先后成立,协调推动产业发展和运用市场化手段推动资 源的有效配置。

我国将新一代信息技术确立为战略新兴产业,集成电路作为信息技术产业的核 心产业,我国通过《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《信息产业发展指 南》 、《“十三五”国家信息化规划》、《关于集成电路设计和软件产业企业所得税政 策的公告》等政策对其进行扶持和发展。各个省、市、地区针对各地情况,也纷纷 提出发展集成电路产业的响应政策和办法。

3、汽车电子、物联网、人工智能、5G 是下阶段半导体行业发展的重要动力

(1)、汽车电子化水平提升推动半导体行业发展

随着汽车系统逐步向电子化方向升级,单车电子化水平不断提高,单车价值量不断提升。目前,紧凑型轿车的电子化水平为 15%,混合动力轿车、纯电动轿车的 电子化水平达到了 47%、65%,根据 SA 的报告,纯电动汽车的价值量达到 750 美 元。

随着电动汽车的迅速发展和自动化驾驶程度的不断提高,汽车电子化水平将越 来越高,汽车电子市场规模将不断提升。根据智研咨询的数据,全球汽车的电子化 成本占比将由 2010 年的 29.55%提高到 2020 年的 34.32%,在 2030 年更是会提 高到 49.55%。

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在汽车电子市场中,汽车半导体包含 MCU、功率半导体、传感器及其他等。 根据德勤的报告,2018 年全球汽车半导体市场规模将达到 400 亿美元,预计到 2022 年,汽车半导体的市场规模将突破 600 亿美元。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(7)

(2)、物联网发展带来 MCU 行业新的发展周期

5G 网络有三个典型应用:增强型移动宽带(eMBB)、海量物联网(mMTC) 和低时延高可靠通信服务(URLLC)。其中的海量物联网、低时延高可靠通信服务将 城市、农业、工业、汽车、医疗等各个场景联系起来,推动了物联网的快速发展。 5G 时代正在逐步到来,“万物互联”也正在逐步成为现实。

根据 Strategy Analytics 的报告,截至 2018 年底,全球联网设备数量达到 220 亿。企业物联网仍然是领先的细分市场,占据了一半以上的市场份额,移动/计算机 占据了四分之一以上。报告预测,到 2025 年将有 386 亿台联网设备,到 2030 年 将有 500 亿台联网设备。

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在“万物互联”的趋势下,物联网的发展带给 MCU 行业新的发展周期。根据 IC insights 数据,2017 年全球 MCU 数量达到 258 亿颗,其市场规模达到 168 亿 美元;2018 年全球 MCU 数量将达到 306 亿颗,市场规模上升 11%,达到 186 亿 美金;2019 年全球 MCU 市场规模同比增长 9%,突破 200 亿美金。IC insights 预 估 2022 年全球 MCU 数量将达到 438 亿颗,市场规模有望接近 240 亿美金。

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(3)、 人工智能芯片推动产业智能化落地

随着人工智能技术在不同场景下应用的不断渗透,人工智能技术正在逐步成为 推动产业发展的重要因素。人工智能芯片的应用场景正在从数据云端向边缘设备、 终端设备扩散。智能手机、安防、智慧城市、自动驾驶等领域的渗透率不断提升。

在云端,国外企业如谷歌、亚马逊、英伟达、IBM 等已有 AI 芯片推出,国内 的寒武纪、比特大陆、华为等企业也纷纷推出自己的云端 AI 芯片、终端 AI 芯片。 在终端设备方面,智能手机产业链中的苹果、三星、华为、高通等均推出了自己的 智能 AI 芯片。

根据 Tractica 的预测,2019 年,全球人工智能芯片的市场规模为 100 亿美元。 由于 ASIC 芯片在边缘运算及设备端逐步普及,边缘运算及设备端 AI 芯片市场正 在快速成长。到 2025 年,基于云的 AI 芯片组将获得 146 亿美元的收入,而主要 由手机,智能扬声器,无人机,AR / VR 耳机和其他都需要 AI 处理的设备组成的 边缘的AI芯片组将带来516亿美元的收入。边缘运算及设备端半导体市场于20182025 年复合成长率应有 249%,整体约占全球半导体市场的份额从 2018 年的 1% 到 2025 年的 10%。

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(4)、 新一轮 5G 终端换机潮给芯片设计行业带来新的需求

根据全球电信联盟接纳的 5G 指标中,基站峰值速率、用户体验速率、频谱效 率、移动性能、网络能效、流量空间容量、连接密度和时延等指标成为 5G 的 8 大 指标。

相对4G网络,5G网络的传输速率提升10~100倍,峰值传输速率达到10Gbit/s, 端到端时延达到毫秒级,连接设备密度增加 10~100 倍,流量密度提升 1000 倍, 频谱效率提升 5~10 倍,能够在 500km/h 的速度下保证用户体验。

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通信网络由 4G 升级到 5G,通信制式的升级推动智能终端的换机潮。从目前 来看,5G 手机价格低于市场预期,合理的价格也是推动智能手机 5G 换机潮的一 个因素。

根据 IDC 的报告,2018 年,全球智能手机出货量为 14 亿部,较 2017 年减少 了 4.1%。2019 年,预计全球智能手机出货量继续下降,约为 13.9 亿部,较 2018 年下滑 0.8%。随着 5G 手机换机潮的到来,智能终端出货量增速在 2020 年转正; 到 2023 年,全球智能终端的出货量将达到 15.4 亿部,年化复合增长率为 1.9%。

Canalys 预测 2019 年全球全球 5G 手机出货量约为 1300 万部,到 2023 年, 全球 5G 手机出货量将超越 4G 手机出货量,拥有 5G 功能的手机数量将达到近 8 亿部,占市场全部智能手机的 51.4%。未来 5 年,全球 5G 手机出货量将达到 19 亿部,其复合年均增长率达到 179.9%。

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二、集成电路产业链-中国在设计、制造、封测领域都在迎头赶上

1、集成电路设计行业-中国的全球市场占有率提升到 13%

(1)、集成电路分类

根据集成电路功能的不同,集成电路可以分为四种类型:模拟芯片、存储芯片、 逻辑芯片、微处理器。

模拟芯片是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的芯片。按技 术类型分类:线性芯片、模数混合芯片;应用分类可分为标准型模拟芯片和特殊应 用型模拟芯片。存储器芯片是指利用电能方式存储信息的半导体介质设备,其存储 与读取过程体现为电子的存储或释放。逻辑芯片是对用来表示二进制数码的离散信 号进行传递和处理的电路。分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。微处理器由一片或 少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部 件的功能。

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(2)、中国集成电路设计的全球市场占有率提升到 13%

半导体产业有两种商业模式:IDM 模式和垂直分工模式。IDM 模式即一家公司 能够独立完成设计、制造、封装测试等各个环节,例如英特尔、美光、TI 等。

随着半导体行业专业化不断增强,半导体设计、制造、封装测试等业务分开, 形成了垂直分工模式。例如海思、台积电、日月光、长电科技等。垂直分工模式下 的集成电路设计公司称为 Fabless。

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根据 IC Insights 的报告,2018 年,全球 IC 设计总产值达 1094 亿美元,增长8%。其中,美国占据了全球 68%的市场份额,居世界首位;中国台湾地区的市场 占有率约 16%,中国大陆的市场占有率为 13%;两者位于第二、三位。

根据 DIGITIMES 的数据,2018 年全球前 10 大 IC 设计公司(fabless)中有 6 家美国公司、3 家中国台湾地区公司、1 家中国大陆公司。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(15)

经过多年的发展,我国集成电路设计业的销售额在 2017 年就超过封装测试业 销售额,成为集成电路产业中销售额最大的子行业。2018 年,我国集成电路设计 产业销售额为 2519.3 亿元,较上年同期增长 21.5%,但增速较上年的 26.1%有所 回落。

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(3)、 全球模拟芯片市场稳步增长

模拟芯片主要是用来处理电压连续的模拟信号放大、混合、调变工作。最主要的两大类产品为信号链产品和电源管理芯片,主要包括各种放大器、模拟开关、接 口电路、无线及射频 IC、数据转换芯片、各类电源管理及驱动芯片等。

根据 IC Insights 的报告,2018 年世界模拟 IC 产业销售收入为 588 亿美元, 同比增长 10.8%;全球前 10 大模拟芯片厂商销售额达到 361 亿美元,同比增长 9.4%,占到模拟电 IC 产业的 61.5%

从营收规模看,TI 一直牢牢占据模拟 IC 行业的行业龙头地位。2018 年,公司 模拟 IC 营收为 108 亿美元,较上年增长 9 亿美元。而第二位 ADI 的模拟 IC 营收 为 55 亿美元,仅为 TI 的一半左右。

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从下游应用看,模拟 IC 主要应用在网络通信、消费电子、汽车电子、工业控 制、计算机等领域。根据前瞻经济研究院的数据,网络通信领域是模拟 IC 应用需 求最大的领域。前瞻预计 2019 年网络通信领域需求占比 38.5%,汽车电子领域需 求占比 24%,工业控制领域需求占比 19%,消费电子领域需求占比 10.2%。

根据 IC Insights 预测,到 2022 年,全球模拟芯片市场规模可达到 748 亿美 元。其中电源管理 IC,专用模拟芯片和信号转换器组件等产品将成为模拟 IC 市场 成长的主要推动力。

随着 5G 时代的到来,物联网、通信对射频器件的需求不断放大,推动射频器 件进入快速发展时期。根据 Yole 的报告,整个射频器件市场规模从 2017 年的 150 亿美元增长到 2023 年的 350 亿美元,6 年间的年均复合增长率为 14%。滤波器作 为射频器件市场中最大的业务板块,新型天线和多载波聚合推动了对滤波器的更多 需求。Yole 预测,其市场规模将从 2017 年的 80 亿美元增长至 2023 年的 225 亿 美元,年均复合增长率达到 19%。

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(4)、中国在存储芯片市场正在快速突破

2019 年,存储市场中仍然显示出需求清淡的情况。NAND Flash 价格、DRAM 价格持续下滑。截至 6 月 28 日,2019 上半年消费类 NAND Flash 价格指数累积 跌幅高达 32%,SSD、eMMC 等部分产品价格跌幅也超过了 30%,闪存卡产品跌 幅甚至高达 35%。

DRAM厂商的业绩跟随产品价格持续下降。2019年第二季度,三星净利润5.18 兆韩元,同比下滑 53.1%;美光净利润为 8.40 亿美元,同比下降 78%;SK 海力 士净利润 0.54 兆韩元,环比下滑 51%。

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在存储芯片市场中,呈现出典型的寡头垄断格局。在 DRAM 市场中,三星、 海力士和美光三家占据 96%的市场份额。NAND Flash 市场中,三星、西部数据/ 东芝、美光、海力士四家占据了 93%的市场份额。

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2016 年,我国的长江存储、合肥长鑫、福建晋华三个存储器项目纷纷启动。 福建晋华因为遭遇美国技术禁售,发展停滞。

目前,长江存储重点发展 NAND Flash,2019 年 9 月,长江存储开始量产基 于 Xtacking 架构的 64 层 256 Gb TLC 3D NAND 闪存,以满足固态硬盘、嵌入式 存储等主流市场应用需求。合肥长鑫专注发展 DRAM,预计 2019 年底公司 8Gb LPDDR4 内存将正式量产。

根据长江存储、合肥长鑫的投资规划,长江存储一期产品为 3D NAND,预计 到 2020 年形成月产能 30 万片的生产规模;到 2030 年将建成月产能 100 万片的 生产规模。合肥长鑫预计到 2019 年底实现产能 2 万片/月,2020 年开始规划二厂 建设;2021 年则完成 17nn 的研发。

受益于下游智能手机、AI、数据中心、汽车、物联网等多领域应用持续放大,DRAM 和 NAND 为主导的存储芯片仍将保持高速增长。前瞻经济研究院预测, 2017-2021 年,DRAM 需求的复合年增长率将达 20%,NAND 需求复合年增长率 将达 40-45%。

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(5)、 逻辑芯片-FPGA 市场呈现寡头竞争格局

FPGA——现场可编程门阵列,是指一切通过软件手段更改、配置器件内部连 接结构和逻辑单元,完成既定设计功能的数字集成电路。与 ASIC 和 DSP 相比, FPGA 可随意定制内部逻辑的阵列,并且可以在用户现场进行即时编程,以修改内 部的硬件逻辑,从而实现任意逻辑功能。这一点是 ASIC 和 DSP 无法做到的。

在 FPGA 市场中,呈现 Xilinx 与英特尔(Altera)的双寡头垄断。2018 年全球 FPGA 市场规模 60 亿元左右,其中 Xilinx 营收为 29 亿美元,英特尔(Altera)的 营收为 21 亿美元,两家公司占据超过 80%的市场份额。Xilinx 与英特尔(Altera) 拥有 FPGA 相关专利达 6000 多项,这么多的技术专利构成了很高的技术壁垒。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(22)

根据 MRFR 报告,2013 年全球 FPGA 的市场规模为 45.63 亿美元,2018 年 全球 FPGA 的市场规模为 63.35 亿美元。在 2025 年,MRFR 预测全球 FPGA 的 市场规模有望达到 125 亿美元。

从下游应用领域看,2017 年,FPGA 在通讯、消费电子、汽车、工业、数据 中心等领域的市场规模分别为 23.5 亿、13.2 亿、9.5 亿、7.4 亿、4.4 亿美元。

MRFR 预测,至 2025 年,通讯、消费电子、汽车、工业、数据中心等领域的 市场规模将分别增长到 44.0 亿、27.7 亿、25.1 亿、117.0 亿、11.3 亿美元。其中 汽车领域的增速最快,8 年的年均复合增长率为 13.1%。

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2、集成电路制造行业-一超多强的竞争格局

(1)、 晶圆代工市场-台积电一家独大

晶圆制造属于技术密集型、资金密集型产业,晶圆制造厂为了获得最先进制程 需要巨额的研发投入和资本开支。台积电在过去 5 年间投资了 500 亿美元用于半 导体工艺研发、生产,2019 年的资本开支也超过了 100 亿美元。巨额资金投入造 成了晶圆制造行业呈现寡头竞争局面,台积电一家就占据行业 50%左右的市场份 额。

随着全球集成电路设计与制造垂直分工愈加明显的趋势下,全球晶圆代工产业 规模持续扩大。根据 CINNO Research 的数据,2018 年全球晶圆代工市场规模为 642 亿美元,较 2017 年增长 4.5%。台积电的市场份额达到了 53.3%,前 5 大晶 圆代工厂商的市场占有率为 83.1%,较上年有所提升。

(2)、各大晶圆厂的制程工艺节点

目前,台积电的 7 纳米、7 纳米增强版制程工艺已经进入量产。根据其制程规 划,2019 年台积电的 5 纳米技术开始试产,2021 年 3 纳米技术进入试产阶段。在 先进制程方面,三星紧跟台积电步伐。三星的 7 纳米 EUV 制程已经量产, 5 纳米、 3 纳米制程技术计划同步于台积电推出。

英特尔目前量产 10 纳米制程工艺,根据其规划,英特尔在 2021 年推出 7 纳 米产品、2022 年推出 5 纳米产品。

相较于台积电、三星、英特尔等在先进制程上的积极态度,格罗方德、联电、 中芯国际等代工企业的先进制程发展有所落后。

2018 年 8 月,联电宣布不再投资 12 纳米以下的先进工艺;格罗方德宣布无 限期暂停暂停 7 纳米工艺制程的投资计划;两家代工企业退出了先进制程竞争。

成立较晚的中芯国际在先进制程上快速发展。公司在 2015 年成功量产 28 纳 米工艺,14 纳米工艺在 2019 年上半年开始进入客户风险量产,且在 7 纳米工艺 上也开始做相应布局。

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(3)、未来几年,中国大陆晶圆产能继续快速提升

根据 IC Insights 的数据,截至 2018 年底,中国台湾地区晶圆厂的月产能达到 412.6 万片,位居全球首位,其市场份额为 21.8%。紧随其后的是韩国,月产能为 403.3 万片。近几年,中国大陆晶圆厂大量建设,产能明显提升,中国大陆晶圆厂 的月产能达到 236.1 万片,市场份额为 12.5%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(25)

根据 SEMI 发布的报告,预计 2019 年底全球将有 15 座新晶圆厂开建,总投 资额达380亿美元;未来每月新增晶圆产能超过74万片,大部分集中于晶圆代工, 占比 37%,其次是存储和微处理器,分别占 24%和 17%。2020 年全球将有 18 座 新晶圆厂开工,投产后每月新增产能 110 万片;其中晶圆代工占 35%,存储占 34%。

根据亚化咨询数据,中国大陆在 12 寸晶圆厂已投资数千亿美元,未来中芯国 际、华虹、紫光集团、合肥长鑫、粤芯、三星、士兰微等 10 条 12 寸产线进入生 产。8 寸线方面,国内的多数 8 英寸晶圆厂已经运行多年,但仍有中芯国际、积塔 半导体、格科微电子、耐威科技、士兰微等 10 条产线在进行扩产、建设。

3、集成电路封装行业-先进封装推高市场空间

(1)、先进封装技术向轻薄化方向发展

集成电路封装保护了芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强了芯片 的散热性能,通过端口实现芯片与外界电路的连接。在小型化、多功能化的驱动下, 封装技术不断进步,倒装焊(FC)、晶圆级(WLP) 、3 维(3D)封装技术不断出 现。

三维封装技术可以使芯片做到在三维方向上密度最大,这将大大改善芯片速度 和低功耗的性能,使其成为了继续延续摩尔定律的最佳选择。

根据 Yole 的数据,在先进封装市场中,倒装芯片处于主导地位。2018 年倒装 芯片占先进封装市场 81%的市场份额,但随着 3D 堆叠和扇出型封装的增长,预计 到 2024 年,倒装芯片市场份额将下降到 72%。

晶圆级封装(WLP)一般是指直接在晶圆上进行大多数或是全部的封装测试程 序,之后再进行切割制成单颗组件。WLP 封装具有较小封装尺寸与较佳电性表现 的优势。目前的 WLCSP、Fan-Out、Embedded IC、3D WLCSP、3D IC、2.5D interposer 等先进封装技术大多与晶圆级封装技术相关。目前,高密度 TSV 技术、 Fan-Out 扇出技术由于其具备灵活、高密度等特点,适于系统集成,因而成为目前 先进封装的核心技术。

(2)、 3D 堆叠技术

3D 堆叠技术是把不同功能的芯片或结构,通过堆叠技术或过孔互连等微机械 加工技术,使其在 Z 轴方向上形成立体集成、信号连通及圆片级、芯片级、硅帽封 装等封装和可靠性技术为目标的三维立体堆叠加工技术。

与传统的二维芯片把所有的模块放在平面层相比,三维芯片允许多层堆叠,TSV 是 3D 芯片堆叠技术的关键。TSV 工艺主要包括深硅刻蚀形成微孔,绝缘层/ 阻挡层/种子层的沉积,深孔填充,化学机械抛光,减薄、pad 的制备及再分布线制 备等工艺技术。

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(3)、 Fan-Out 扇出封装技术市场快速增长

晶圆级封装主要分为扇入型(Fan-in)和扇出型(Fan-out)两种。传统的 WLP 封装主要采用 Fan-in 型,应用于引脚数量较少的 IC;但随着引脚数量增加,Fanout 封装形式更多的被采用。

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2016 年,台积电的 InFO 技术应用于苹果 A10 处理器,随后的 A11、A12、 A13 处理器均采用 InFO 技术进行封装。Fan-out 封装技术已成为先进封装主流 技术,它既可用于消费器件类芯片的封装也可用于工业、汽车类芯片的封装。

根据 Yole 的预测,2017 年扇出型封装的市场规模为 14 亿美元,到 2022 年, 市场规模将达到 23 亿美元,年均复合增长率为 20%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(28)

(4)、全球先进封装技术市场规模

根据 Yole 的预测,移动和消费电子占据了先进封装市场的大部分市场份额, 2018 年的市场份额为 84%;电信和集成设施的市场份额较低,仅为 6%;汽车和 交通的市场份额为 9%。2018-2024 年间,电信和基础设施领域将保持 28%的年均 复合增速快速成长,而移动和消费电子领域增速较慢仅为 5%。

下游领域的高速需求,推动先进封装市场表现强劲。2018 年全球先进封装市 场规模约为 280 亿美元,到 2024 年全球先进封装市场将达到 440 亿美元,年均复 合增长率为 8%。

电子通信产业发展趋势:电子元器件行业深度报告(29)

(5)、中国封测企业龙头已具备先进封装技术

根据DIGITIMES Research数据,2018年全球封测代工业产值为311亿美元, 同比增长 7.5%。全球前 10 大厂商中,长电科技、华天科技、通富微电位列其中。 近几年,长电科技并购星科金朋,通富微电收购超威,华天科技收购 Unisem,使 得国内封测代工企业获得了先进封装技术并快速拓展海外市场。

长电科技的封装产品主要有 QFN/DFN、BGA/LGA、FCBGA/LGA、FCOL、 SiP、WLCSP、Bumping、MEMS、Fan-out eWLB、POP、PiP 及传统封装 SOP、 SOT、DIP、TO 等多个系列。公司在高端封装技术(如 Fan-out eWLB、WLCSP、 SiP、BUMP、PoP 等)已与国际先进同行并行发展,并能实现大规模生产。

华天科技的封装产品主要有DIP/SDIP、SOT、SOP、SSOP、TSSOP/ETSSOP、 QFP/LQFP/TQFP、QFN/DFN、BGA/LGA、FC、MCM(MCP)、SiP、WLP、TSV、 Bumping、MEMS、Fan-out 等多个系列。先进封装方面:公司的平面多芯片系统 封装技术和 3D 硅基扇出封装技术研发,产品产业化进展顺利;FPGA FLASH 多 芯片封装实现量产,三维 FAN-OUT 技术产品完成工艺验证,晶圆级凸点技术实现 了 16/14 纳米节点芯片的规模化量产。Bumping、WLP 等先进封装产能具备接受 批量订单的条件和能力。并购的 Unisem 拥有 Bumping、SiP、FC、MEMS 等先进 封装技术和生产能力。

通富微电的 WLCSP、FC、SiP、高可靠汽车电子封装技术、BGA 基板设计及 封装技术及高密度 Bumping 技术等已全部实现产业化。通富超威苏州及通富超威槟城在先进封装领域具有较强的技术优势,形成了以倒装封装为主的技术线路,主 要量产技术包括 FCBGA、FCPGA、FCLGA、MCM。

三、投资建议

1、投资建议

通信网络进入 5G 时代,下游终端设备进入新的替换周期,这将有利于刺激和 拉动我国半导体产业的技术升级和发展。美国对我国企业的产品、技术等限售,影 响我国企业采用美国半导体设备、零部件等,导致我国电子制造越来越注重国产化 替代。我国的华为在 5G 技术方面处于行业领先位置、华为、小米、OPPO、Vivo等终端设备厂商在终端市场也越来越具有话语权,这 有利于我国半导体产业产品搭 船出海,扩大需求空间。

从半导体产业的设计、制造、封测三个环节看,2019 年上半年,我国半导体 设计、制造等环节仍保持了 10%以上的增速,且下游物联网、汽车电子、5G 终端 等领域对半导体产品的需求将直接推动我国半导体设计企业的技术升级、产业升级。 我们认为在国产化替代、5G 产业需求拉动等因素影响下,国内设计领域具备自主 核心技术的行业龙头具备投资价值,建议关注涉及模拟芯片的圣邦股份(300661)、 卓胜微(300782);涉及功率芯片领域的捷捷微电(300623)、扬杰科技(300373)、 士兰微(600460);涉及存储芯片领域的兆易创新(603986)、澜起科技(688008); 涉及 FPGA 的紫光国微(002049);涉及模数混合芯片领域的韦尔股份(603501)、 汇顶科技(603160)。

我国封测行业三大龙头均具备先进封装技术产能,且通过并购整合先进封装技 术和海外产能。我国的晶圆制造环节正在大建产能,芯片产业向国内转移的趋势将 推动封测行业业绩向好。我们建议关注长电科技(600584)、华天科技(002185)。

2、圣邦股份(300661)

主营业务

公司是一家专注于高性能、高品质模拟集成电路芯片设计及销售的高新技术企 业。目前拥有 16 大类 1200 余款在销售产品,涵盖信号链和电源管理两大领域, 包括运算放大器、比较器、音/视频放大器、模拟开关、电平转换及接口电路、小逻 辑芯片、LDO、DC/DC 转换器、OVP、负载开关、LED 驱动器、微处理器电源监控电路、马达驱动及电池管理芯片等。公司产品广泛应用于消费类电子、通讯设备、 工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域,以及物联网、新能源、可穿戴设备、人工 智能、智能家居、无人机、机器人、5G 通讯等新兴电子产品领域。

财务状况

公司营业收入连续保持正增长。2018 年公司营业收入达到 5.72 亿元,同比增 长 7.69%;2019 年上半年,公司营业收入为 2.96 亿元,同比增长 3.99%。

归母净利润方面,从 2018 年三季度开始,公司归母净利润业绩增速持续高于 营收增速。2018 年公司归母净利润为 1.04 亿元,同比增长 10.46%,高出营收增 速 2.77 个百分点;2019 年上半年归母净利润为 0.60 亿元,同比增长 47.19%,高 出营收增速 43.2 个百分点。

综合毛利率方面,公司综合毛利率水平逐步提高。2018 年公司产品综合毛利 率为 45.94%,较上年同期提高 2.51 个百分点;2019 年上半年公司综合毛利率为 47.67%,较 2018 年再次提高 1.73 个百分点。

公司的资产负债率仍保持在较低的水平,2019 年上半年为 21.65%。ROE(摊 薄)为 6.52%,较上年同期提高 1.28 个百分点。

3、卓胜微(300782)

主营业务

公司专注于射频前端芯片领域的研究、开发与销售,主要向市场提供射频开关、 射频低噪声放大器、射频滤波器等射频前端芯片,同时公司还对外提供低功耗蓝牙 微控制器芯片。公司产品主要应用于智能手机、智能家居、可穿戴设备等移动智能 终端设备和产品。

公司基于在 WiFi、蓝牙方面的技术积累对外提供 IP 授权。公司通过向第三方 提供 IP 授权,收取授权及技术服务费、权利金。公司提供的 IP 主要是 WiFi、经典 蓝牙和低功耗蓝牙的射频设计 IP,以及部分调制解调器设计 IP。

财务状况

公司射频前端芯片产品主要应用于三星、华为、小米、vivo、OPPO 等终端厂 商的产品,并持续拓展国内外其他智能手机厂商的合作机会。通过积极导入和发展 国内大客户,公司产品快速放量,公司已推出满足客户需求的多款新型号5G产品。 2019 年上半年,公司营业收入为 5.15 亿元,同比增长 99.08%。研发方面,公司 持续加大新设计、新材料、新工艺的研发投入。2019年上半年公司研发投入5580.51 万元,同比增长 83.28%。

产品毛利率方面,公司通过不断整合供应链和开发新产品将射频开关的毛利率提高到 2019 年上半年的 54.75%,较 2018 年提高 3.44 个百分点。归母净利润方 面,2019 年上半年,公司归母净利润为 1.49 亿元,同比增长 123.12%。

4、汇顶科技(603160)

主营业务

公司是一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商,主要致力于 人机交互和生物识别技术的研究与开发,包括芯片设计,软件开发,以及向客户提 供完整解决方案。公司正在向移动终端、IoT 和汽车领域拓展,努力为更多用户提 供应用覆盖面更广的领先技术、产品及应用解决方案。公司产品主要应用于智能移 动终端,包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑及物联网等。在指纹锁、智能穿戴、 汽车电子领域也已实现产品的规模商用。

财务状况

随着屏下指纹商用规模不断扩大,公司产品广泛用于华为、OPPO、vivo、小 米、一加、魅族、联想等主流品牌,推动公司营收快速增长。2019 年上半年,公 司实现营业收入 28.87 亿元,同比增长 107.91%。

由于高毛利的屏下指纹产品销售,公司综合毛利率水平由 2018 年的 51.28% 上升到 2019 年上半年的 61.72%。归母净利润方面,公司 2019 年上半年归母净利 润为 10.17 亿元,同比增长 806.05%。

公司在研发费用投入方面持续保持 40%的增长保障公司稳健成长。2018 年公 司研发费用 8.38 亿元,同比增长 40.50%;2019 年上半年公司研发费用 4.58 亿 元,同比增长 37.42%。

8 月 16 日,汇顶科技公告通过 1.65 亿美元现金收购恩智浦旗下语音及音频应 用解决方案(VAS)部门。此次收购为公司在语音交互领域提供重要支撑,拓宽公 司现有智能终端和 IoT 产品线的应用广度。公司在 IoT 领域“Sensor MCU Security Connectivity”综合芯片平台型公司雏形正在显现。

5、捷捷微电(300623)

主营业务

公司专业从事功率半导体芯片和器件的研发、设计、生产和销售。公司主营产 品为各类电力电子器件和芯片,分别:晶闸管器件和芯片、防护类器件和芯片(主 要包括:TVS、放电管、ESD、稳压二极管、集成放电管、贴片 Y 电容、压敏电阻 等)、二极管器件和芯片(主要包括:整流二极管、开关二极管、快恢复二极管、 肖特基二极管等)、厚膜组件及功率模块(如整流模块、固态继电器、半控及全控 模块等)、晶体管器件和芯片、MOSFET 器件和芯片(主要包括:平面型、沟槽型、分离栅沟槽型、集成 ESD 防护型等)、碳化硅器件等。

公司采用垂直整合(IDM)一体化的经营模式,集功率半导体芯片设计制造、 器件设计封装测试、终端销售与服务等纵向产业链为一体。

财务状况

2019 年上半年,公司实现营业收入 2.86 亿元,同比增长 10.43%;归属于上 市公司股东的净利润为 8533.12 万元,同比增长 2.11%。分产品看,功率器件收入 2.21 亿元,同比增长 8.42%;功率芯片收入 5663.34 万元,同比增长 7.31%。

公司非公开发行股票方案已经获得证监会审核通过,拟募集 7.70 亿元投资建 设电力电子器件生产线建设项目和捷捷半导体有限公司新型片式元器件、光电混合 集成电路封测生产线建设项目。

6、长电科技(600584)

主营业务

公司主营业务为集成电路、分立器件的封装与测试;为海内外客户提供涵盖封 装设计、焊锡凸块、针探、组装、测试、配送等一整套半导体封装测试解决方案。 目前公司产品主要有 QFN/DFN、BGA/LGA、FCBGA/LGA、FCOL、SiP、WLCSP、 Bumping、MEMS、Fan-out eWLB、POP、PiP 及传统封装 SOP、SOT、DIP、 TO 等多个系列。产品主要应用于计算机、网络通讯、消费电子及智能移动终端、 工业自动化控制、电源管理、汽车电子等电子整机和智能化领域。子公司星科金朋 主要应用领域为移动通讯产品。

公司经营模式为根据客户要求提供专业的集成电路、分立器件封装测试服务。

财务状况

2019 年上半年,公司实现营收 91.48 亿元,同比下降 19.06%,其中二季度营 收 46.3 亿元,同比下降 20.28%,环比增长 2.63%。归母净利润方面,上半年归母 净利润亏损 2.59 亿元,二季度亏损 2.12 亿元。

先进封装

公司在先进封装技术(如 Fan-out eWLB、WLCSP、SiP、BUMP、PoP 等) 已与国际先进同行并行发展,并实现大规模生产。星科金朋江阴厂、长电科技本部 与长电先进发挥各自优势,已建立起从芯片凸块到 FC 倒装的强大的一站式服务能 力。

5G 时代对于先进封装需求明显提升,公司配合重大战略客户提供从研发到量 产的全面支持,确保新产品顺利开发、导入和上量。先进封装的渗透率提升和价值 量提升有利于公司业绩改善。

(报告来源:华融证券)

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