半导体大风起

赵凯乐 来源:证券市场周刊 编辑:jianping 半导体
半导体行业将迎来国家意志、国产替代和创新周期的三轮驱动。2020年8月4日,国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》(下称“《若干政策》”),大力支持集成电路产业和软件产业的高质量发展,体现了国家大力发展集成电路和软件产业的决心和意志。《若干政策》强调,集成电路产业和软件产


产业机会


半导体主要由四个组成部分组成:集成电路(约占81%),光电器件(约占10%), 分立器件(约占 6%),传感器(约占 3%)。按照产业链,半导体可分为上游、中游和下游;上游包括半导体材料、产设备、EDA、IP核;中游包括设计、制造、封测三环节;下游主要为半导体应用。


半导体产业链上游支撑环节中,EDA电子设计自动化(Electronic Design Automation) 是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计的芯片设计软件,是芯片公司设计芯片结构的关键工具。


半导体产业链中游制造环节主要包括芯片的设计、制造、封装和测试。设计公司设计出集成电路,然后委托晶圆制造公司进行制造,最后再由封测厂商对集成电路进行封装测试。


其中,设计环节处于价值链高端,毛利率高,被欧美日韩垄断,对人才和专利倚重度最高。制造环节属于资产和技术密集型产业,企业资本性开支极高。封测环节属于劳动密集型产业,技术含量最低,国内目前在该环节发展最为迅速。


光大证券研报显示,全球半导体产业分为IDM模式和代工模式。设计-制造-封测的代工模式使得半导体产业轻资产与重资产得以分离,设计公司专注于轻资产的产品定义,代工厂和封测厂专注于重资产的生产制造。在逻辑芯片中代工模式发展快速,而在存储、模拟射频和功率领域仍以IDM模式为主。主要是因为逻辑芯片生产工艺标准化,摩尔定律驱动性能提升和成本下降,而存储芯片类似于大宗商品,设计较为简单,制造规模化优势明显,模拟射频和功率半导体高端产品设计需要和制造工艺紧密结合。


代工模式使得中国大陆半导体设计环节万花齐放,国产替代全面进行。比如,全面发展的华为海思;基带芯片领域的展锐、翱捷;电脑CPU领域的兆芯、龙芯;射频芯片设计领域的卓胜微、唯捷创芯;存储芯片设计领域的兆易创新、北京君正(ISSI);指纹芯片领域汇顶科技;CMOS设计领域的韦尔股份(豪威);内存接口芯片领域的澜起科技;模拟芯片设计领域的圣邦股份;消费电子SOC领域的全志科技、瑞芯微;打印机芯片领域纳思达;MCU领域的中颖电子;FPGA领域紫光国微等;功率芯片设计领域的斯达半导、新洁能等。


光大证券表示,对于设计环节的大公司而言,市场需求与竞争格局是关键。韦尔股份、兆易创新、卓胜微、汇顶科技、澜起科技这五家公司具有世界级竞争力。2019年,韦尔在CMOS领域销售额全球第三(仅次于索尼三星)、兆易在NOR领域销售额全球第四(仅次于旺宏华邦电赛普拉斯)、卓胜微在射频开关领域销售额全球前三、汇顶在屏下指纹领域销售额全球第一,澜起科技在内存接口领域销售额全球第一。这五家公司的成长动力主要来自于行业市场需求增长(5G射频、摄像头、屏下指纹、TWS、服务器)与竞争格局带来的市占率变化。


对于设计环节的大公司而言,光大证券认为大市场下国产替代是关键。圣邦股份和斯达半导属于模拟(功率)行业,该行业需要长期时间研发经验积累,龙头市占率超过25%,国产厂商市占率极低。圣邦股份和斯达半导在低端产品市场进行国产替代,收入利润逆势高速增长。短期通过不断研发+并购补全产品线,从低端向中端进行渗透,由于市场份额很小,3-5年高速增长可期。


广发证券表示,国内半导体产业经过20年的发展,在逻辑IC、模拟IC、分立器件等领域已涌现出许多具备全球先进技术水平的企业。短期内在消费电子应用领域所需的分立器件、WiFi/蓝牙芯片、CIS、MCU、电源管理以及部分中低端存储芯片已经具备较高替代能力,受益供应链替代需求,相关企业有望迅速成长。长期来看,“产学研”三方助力下国内集成电路设计能力成长趋势不变,有望在3-5年的时间维度内逐渐实现较高技术壁垒的射频前端发射/接收模组、各类存储芯片(NAND、DRAM、NOR)、MEMS芯片的国产化替代,届时国内的IC设计厂商也将会拥抱更大的行业空间。


对于半导体制造环节,中芯国际是中国大陆技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业集团,提供0.35微米到14纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。7月31日,中芯国际与北京经济技术开发区管理委员会共同订立并签署《合作框架协议》。根据协议,中芯国际与北京开发区管委会有意在中国共同成立合资企业,该合资企业将从事发展及运营聚焦于生产28纳米及以上集成电路项目。该项目将分两期建设,项目首期计划最终达成每月约100000片的12英寸晶圆产能,二期项目将根据客户及市场需求适时启动。


光大证券表示,在半导体代工领域,中芯国际正奋力追赶先进制程,14nm工艺已于2019年,底量产,N+1工艺在2019年四季度完成了流片,目前正处于客户产品验证阶段,预计2020年四季度量产。N+2正在研发中。华虹半导体持续深耕特色工艺,华虹无锡12英寸晶圆厂新增产能及三座8英寸晶圆厂产能稳步扩增,2019年,华虹半导体月产能由17.4万片增至20.1万片8英寸等值晶圆。三安光电布局化合物半导体,工艺能力涵盖微波射频、电力电子、光通讯和滤波器四个领域的产品。


此外,以华为为首的中国科技企业也会在零部件供应链、芯片供应链、操作系统等方面全面推进国产替代。根据腾讯网等媒体报道,华为公司欲自建芯片晶圆厂,自行生产制造集成电路芯片产品,建立一条不使用美国设备和材料的芯片制造厂,使芯片供应链自主可控。


光大证券表示,华为自建芯片晶圆制造厂,实现去美化,考虑安全性与地缘优势,最大可能打入华为IDM供应链的即是国内设备厂商和材料厂商,且在芯片供应链设备和材料的部分细分领域,国内厂商已达到和国际一流厂商几乎相同的水平,国内设备厂商和材料厂商的市场份额有望加速提升。


在半导体制造环节,如果说先进制程正处于持续追赶中,那么存储制造则正迅速成长。


目前,长江存储128层QLC3DNAND闪存研发成功,并已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证。合肥长鑫正在使用其19nm来制造4Gb和8GbDDR4存储器芯片,目前月产能约为2万片晶圆,规划到2020年年底,其10nm级工艺技术的晶圆产能将达12万片(12英寸),可媲美SK海力士在中国无锡的工厂。


半导体功率领域,闻泰科技并购安世集团继续推进,后者是全球领先的半导体标准器件供应商,专注于分立器件、逻辑器件及MOSFET器件的设计、生产、销售,产品广泛应用于汽车、工业与能源、移动及可穿戴设备、消费级计算机等领域。华润微是本土功率IDM龙头,国内做大的MOS厂商,目前拥有3条6英寸产线,产能约247万片;两条8英寸长线,产能约133万片。


在半导体封测环节,光大证券表示,国内封测产业已进入全球前列,长电科技拐点已现、华天科技经营趋好。通富受益于AMD市占率提升,积极为AMD做好封测服务,通富超威苏州、通富超威槟城订单大幅增长。晶方受益于低像素CIS供不应求,多摄像头手机在智能手机市场的普及率大幅提升,低像素CIS芯片大幅涨价,晶方科技由于独特技术“小而美”明显受益。


对于上游的半导体设备领域,光大证券表示,全球半导体设备行业呈现寡头垄断竞争格局,受益于02专项计划,随着资金投入和技术突破,国内半导体设备厂商正在逐步打破国外垄断,加速国产替代。如,中微公司布局刻蚀机、薄膜机、检测机、泛半导体设备和电子生物等非半导体设备;北方华创布局刻蚀机、金属PVD、立式氧化/退火炉、湿法清洗机、光伏设备以及面板设备等;万业企业布局离子注入机等。


在半导体材料领域,光大证券表示,由于细分领域多,聚焦国内细分龙头。半导体材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP抛光材料(抛光液和抛光垫)及其他材料等。沪硅产业是国内半导体大硅片龙头,鼎龙股份是国内CMP抛光垫龙头,安集科技是国内化学机械抛光液和光刻胶去除剂龙头,华特气体是国内特种气体龙头。

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