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[導讀]國內/外IC設計廠商情況:國內IC設計產業(yè)產值由2010年人民幣225億元逐年成長至2012年622億元,預估2013年將更進一步達到743億元新高,值得注意的是國內IC設計產業(yè)產值年成增長率亦由2010年22.5%逐年攀升至2012年28.8%

國內/外IC設計廠商情況:國內IC設計產業(yè)產值由2010年人民幣225億元逐年成長至2012年622億元,預估2013年將更進一步達到743億元新高,值得注意的是國內IC設計產業(yè)產值年成增長率亦由2010年22.5%逐年攀升至2012年28.8%,預計2013年將再進一步攀升至30.9%,到2014年國內IC設計產業(yè)產值將有機會超越臺灣地區(qū),成為全球第2大IC設計地區(qū),排名將僅次于美國。

2011年全球前25大IC設計廠商營收總和占整體市場約80%,其中中國大陸的海思和展訊分別位列第16和第17位。2012年海思、展訊、銳迪科等國內前3大IC設計廠商,2010~2012年營收維持3年連續(xù)增長,其中,展訊1Q13~3Q13累計營收年成長率更高達45.7%,說明國內IC設計產業(yè)自十五規(guī)劃以來布局于移動通信領域卓有成效。對于國內晶圓代工廠商而言,國內IC設計產業(yè)高成長帶來的商機將是支撐未來增長的重要動能。

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國內/外晶圓代工廠商情況:受到生產設備和材料進口等限制,雖然國內目前擁有約50家晶圓代工廠商,但其規(guī)模皆不大,營運狀況亦尚未步上獲利的軌道;且晶圓代工是一資本與技術密集的產業(yè),加上技術的演進飛快,與昂貴的投資、產線設備的折舊壓力龐大,所以大部份國內的晶圓代工規(guī)模皆不大,容易被排擠于先進制程門外。目前政府已將IC產業(yè)定義為重要戰(zhàn)略產業(yè),加上國內IC設計業(yè)蓬勃發(fā)展之下,政府在半導體發(fā)展補貼與優(yōu)惠獎勵的政策上不遺余力,鼓勵國內IC設計公司下單于國內晶圓代工廠,進而扶植國內晶圓代工業(yè);并且因國內半導體市場需求相當龐大,吸引國際相關晶圓代工大廠陸續(xù)投資中國大陸,如英代爾、臺積電、三星電子與海力士等半導體制造廠商,同時帶動相關產業(yè)鏈進入大陸市場,刺激中國大陸國內相關產業(yè)鏈的發(fā)展,如制程設備或是材料等,對晶圓代工的積極態(tài)度昭昭然矣。2012年中國大陸晶圓代工銷售額為501.1億元,較2011年增長16.1%,2013年1~9月銷售額達到450.4億元,同比增長16.1%。

2012年全球前10名晶圓代工廠商營收排名中,臺積電穩(wěn)居龍頭寶座,營收規(guī)模是第2名格羅方德的4倍,聯(lián)電位居第4,中芯國際和華虹宏力分別位元列第5和第6,年增長分別為25.6%和10.59%。2012年中國大陸前10名晶圓代工廠商的營收較2011年成長了9.3%,其中第1為海力士半導體(SK Hynix),主要生產產品為DRAM,并回銷至韓國,2012年產值為137.8億人民幣,較2011年的129.5億人民幣,增加了6.4%。第2名為英代爾(Intel),第3名則為中國大陸本土企業(yè),晶圓代工大廠中芯國際(SMIC),與2011年相比有較佳表現(xiàn),營收成長25.6%,目前主要成熟生產技術為40納米制程,年底將投產28納米制程。臺積電(上海)是前十廠商中成長率最為驚人的,高達44.4%。

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國內/外封裝測試廠商情況:根據(jù)CCID的統(tǒng)計,2012年的中國大陸IC產業(yè)前10大廠商排名中,IC設計廠商占有2家、制造廠商占3家,其余的5家均為封測廠商,也反映出封測產業(yè)在中國大陸半導體產業(yè)所占的地位。

中國大陸IC封測產業(yè)主要廠商呈現(xiàn)外商獨資、中外合資和內資三足鼎立的格局,但仍以外資為重。這些外資多為國際大型IDM廠商在中國大陸投資設立的后段封測廠,其無論在規(guī)模上還是技術水平上都具有主導地位,但這些IDM廠都是為其母公司加工產品,彼此間并無競爭關系。

以2012年全球前10大封測廠排名情況來看,前7大排名均未發(fā)生變化,而中國江蘇的長電科技則擠下南茂科技由原先的第9躍升至第8。2012年中國大陸IC封測產業(yè)前15大廠商營收占封測產業(yè)產值比重為74.3%,主要是英代爾(Intel)的營收就占了總產值的20%,也顯示產值集中度高的特性。且前十五大封測企業(yè)的進入門坎已經(jīng)達到20億人民幣的水平。2012年中國大陸IC封測銷售額突破千億元大關,達到1035.67億元,較2011年增長6.1%,2013年1~9月銷售額達789.15億元,同比增長6.0%。

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我們判斷,2014年IC設計預料將更加蓬勃發(fā)展,除了利好驅動IC、電源管理IC同時又有穿戴式設備議題如中穎電子之外,IC設計本身也將成為觸控面板領域之爭的延伸,預料將有更多IC設計公司積極涉入觸控IC領域。而MEMS概念和3D、SiP、TSV封裝本身就已經(jīng)是大陸市場炒作的議題,因此蘇州固锝、長電科技都將是未來值得重點關注的議題方向。另外,涉及LDS天線的碩貝德,通過收購科陽光電取得電鍍和鐳射的關鍵制程,未來還增加了先進封裝想象空間,亦建議重點關注。半導體設備方面,我們則建議中長期可關注A股唯一標的七星電子的后市發(fā)展,這些預料都將是2014年值得介入的品種。當然,我們更加期盼不久之后將會上市的晶方科技,這是一家比較有意思的半導體企業(yè),而且顯然比目前臺面上A股諸多和先進封裝“議題沾邊”的企業(yè),都要更加踏實的封裝企業(yè)。

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  3. 國內本土MEMS的進展將更加迅速

2012年全球微機電(Micro Electro Mechanical System;MEMS)前4大廠依序為意法半導體(STMicroelectronics)、博世(Robert Bosch)、德州儀器(Texas Instruments)、惠普(Hewlett Packard;HP),其中,意法半導體在消費性電子應用居領先地位,博世則從汽車領域逐漸涉入到消費性電子應用,其MEMS營收年增長優(yōu)于以微投影機用MEMS元件為主的德州儀器,及印表機用MEMS元件為主的惠普。

2012年全球第5至第10大MEMS廠商依序為樓氏電子(Knowles Electronics)、Panasonic、Denso、Canon、安華高科技(Avago Technologies)、Freescale,除以印表機用MEMS為主的Canon較2011年營收衰退外,其他廠商營收皆較2011年成長,2012年以消費性電子或汽車應用為主要營收來源的MEMS廠營收表現(xiàn)相對較佳,預計2013年此情形亦將延續(xù)。

2012年全球MEMS市場規(guī)模較2011年成長10%,達109.3億美元,已連續(xù)4年成長,因該產業(yè)前四大廠營收領先第5大廠一段距離,在優(yōu)先觀察全球前四大MEMS廠營收排名變化情形下,2012年以消費性電子為主要營收來源的意法半導體因領先達成10億美元,首次居龍頭地位,其次系自汽車漸跨足消費性電子的博世,以8.4億美元自2011年第4名躍居第2地位。

比較2010~2012年全球前四大MEMS廠營收年成長率變化,意法半導體2010~2011年連續(xù)2年維持在48.9%以上,然2012年縮小至10.3%,博世則于2011~2012年連續(xù)2年維持在14%以上,反觀2012年惠普營收年衰退率以15.4%大于德州儀器9.6%的年衰退幅度。

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從全球前10 大廠商的營收變化可看出,受全球經(jīng)濟疲軟影響,全球MEMS 感測器市場增長速度放緩,預計未來幾年將保持年均8%的復合增長率,而主要增長動力來自消費電子領域特別是手機領域,汽車電子領域增幅則有所放緩。未來幾年平板電腦和智慧手機領域的MEMS 感測器應用仍將保持強勁增長,但產品零售價呈逐步下降趨勢。

目前全球市場的份額情況逐漸在向亞太地區(qū)傾斜,美國地區(qū)市場份額維持穩(wěn)定,仍是全球高端技術及產品的發(fā)源地,歐洲方面受債務危機及汽車工業(yè)下滑影響,市場份額逐漸降低,其中德國、芬蘭、法國等地的MEMS 產業(yè)發(fā)展較為迅速。受到平板電腦和智慧手機的旺盛需求拉動,亞太地區(qū)的市場份額不斷提升,市場地位亦在逐漸提高,特別是中國大陸地區(qū),增速明顯高于全球增速。

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現(xiàn)階段中國大陸MEMS 的產品結構中,壓力感測器和加速度計占據(jù)較大比例,陀螺儀的增長也相當迅速。值得深思的是,中國大陸MEMS 市場雖然快速發(fā)展,但在核心晶片上的取得仍極大部分倚靠歐洲和美國等國家。

根據(jù)中國大陸國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020)之863 計劃,規(guī)劃資訊技術、生物和醫(yī)藥技術、新材料技術、先進制造技術、先進能源技術、資源環(huán)境技術、海洋技術、現(xiàn)代農業(yè)技術、現(xiàn)代交通技術、地球觀測與導航技術…等10 大技術領域,做為未來重點發(fā)展新興技術領域,其中針對先進制造技術下之微納制造技術(包含微機電與納米),于近幾年來投入大量政策資源,并密切串連產官學研能量,希望能在下階段扶植出一具國際競爭力之戰(zhàn)略性新興產業(yè)。

在政策鼓勵下,中國大陸MEMS 的研發(fā)進程迅速向全國地區(qū)滲透,已在長三角和京津冀地區(qū)建立完整的產學研發(fā)展族群。目前長三角地區(qū)總計有上海深迪、上海矽睿、蘇州固锝…等約15 家MEMS 設計生產企業(yè),與中科院蘇州納米技術與仿生研究所、中科院上海微系統(tǒng)與資訊研究所、上海交大…等學研單位合作研發(fā)。京津冀地區(qū)包括北京思比科、北京廣微機電…等4 家企業(yè)與北大微電子所、北京清華、中科院等進行研發(fā)合作。除長三角與京津冀兩大產官學研重鎮(zhèn)外,包括珠三角、中西部省份、海西經(jīng)濟區(qū)、東北三省…等地區(qū)也都開始建構MEMS 產學研能量,凸顯政策支援下,已逐步帶動國內MEMS 產業(yè)扶值力度的全面升溫。

中國大陸本土MEMS Sensor 設計產業(yè)正快速萌芽,包括美新與矽睿兩家廠商已分別擁有加速度器、磁力計與陀螺儀、磁力計方案,蘇州固锝的加速度器已獲得臺積電和中芯國際的代工,未來亦會向陀螺儀發(fā)展,另蘇州敏芯微電子則同時橫跨矽麥克風、壓力計兩大產品。除此之外,CMOS 影像感測器與Uncooled IR Sensor 等光學感測元件也有上海格科微、北京思比科、東莞新迪電子…等6 家廠商投入,融合演算法軟體能量則相對較弱, 目前只有江蘇英特神斯一家廠商投入,環(huán)境與生物相關感測器也已逐步走出學校實驗室階段,總計有無錫康森斯克電子、深圳仁民科技…等7 家廠商投入。

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4. 先進封裝制程的議題依舊甚囂塵上

半導體行業(yè)對晶片封裝技術水平的劃分存在不同的標準,目前國內比較通行的標準是采取封裝晶片與基板的連接方式來劃分,總體來講,積體電路封裝技術的發(fā)展可分為四個階段:

第一階段:20世紀80年代,主要封裝技術為PTH(通孔直插式封裝),其特點是插孔安裝到PCB上,主要形式有DIP(雙列直插式封裝)、PGA,它們的不足之處是密度、頻率難以提高,難以滿足高效自動化生產的要求。

第二階段:20世紀80年代中期以表面貼裝為主,表面貼裝技術改變了傳統(tǒng)的PTH插裝形式,通過細微的引線將積體電路貼裝到PCB板上。主要形式為SOP(小外形封裝)、PLCC(特殊引腳晶片封裝)、PQFP(塑膠方塊平面封裝)、J型引線QFJ(四側J形引腳扁平封裝)和SOJ(小尺寸J形引腳封裝)、LCCC(無引線陶瓷封裝)等。其優(yōu)點在于引線細、短,間距小,封裝密度提高;電氣性能提高;體積小,重量輕;易于自動化生產。不足之處是在封裝密度、I/O數(shù)以及電路頻率方面還是難以滿足ASIC、微處理器發(fā)展的需要。

第三階段:20世紀90年代進入面積陣列封裝時代。主要的封裝形式有BGA(球柵格陣列封裝)、CSP(晶片級封裝)、PQFN(QFN增強版)、MCM(多晶片組件)。BGA技術使得在封裝中占有較大體積和重量的“管腳”被“焊球”所替代,晶片與系統(tǒng)之間的連接距離大大縮短。CSP技術解決了長期存在的晶片小而封裝大的根本矛盾,引發(fā)了一場積體電路封裝技術的革命。

第四階段:進入21世紀,迎來了微電子封裝技術堆疊式封裝時代,它在封裝觀念上發(fā)生了革命性的變化,從原來的封裝元件概念演變成封裝系統(tǒng)。

目前,全球半導體封裝的主流正處在第三階段的成熟期,以PQFN、BGA和CSP等主要封裝技術進行大規(guī)模生產,部分產品已開始在向第四階段發(fā)展。

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進入納米時代后,半導體工藝的前進步伐便日顯困難,向先進制程挺進不僅需要耗費大量資本支出,產線建設和量產進程亦面臨重重挑戰(zhàn)。為了延續(xù)摩爾定律,先進封裝的議題便如火如荼的展開,涉及到SiP(系統(tǒng)級封裝)、3D堆疊、TSV(矽通孔)等各類前沿技術。先進封裝是目前國內少有的能保持較高毛利水準的行業(yè),實際上對于投資先進封裝而言,技術人員的經(jīng)驗水平和對產品的高客制化要求構成了兩大進入門檻:1)整條封裝產線需要將近30天的工作過程,對每段設備的調整必須要有核心技術,僅進行設備購置和鉅資投入是很難保證產品質量和競爭力 ;2)先進封裝的一條產線往往只能滿足于一種產品的應用,不同的產品和不同的客戶需要對產線進行大幅調整,客制化的高要求也拉高了先進封裝的投資門檻。

現(xiàn)階段先進封裝的產能大約占整體封裝產能的5~10%,未來10年的占比(包括IDM廠和專業(yè)封裝廠)可能會達到70%以上,這邊提及的先進封裝制程包括銅線、Flip Chip(覆晶/倒裝)、WLP(晶圓級封裝)、TSV(矽通孔)等等。

SiP封裝或3D IC封裝要實現(xiàn)商業(yè)化,極可能會由IDM廠、晶圓代工廠、IC封裝廠來共同爭奪主導權,甚至由于具體采用哪種封裝技術往往要滿足客戶和產品的實際要求,晶圓廠在資金實力和對客戶產品參數(shù)的熟悉度上遠優(yōu)于IC封裝廠。這邊還必須要提一點,SiP的最終整合必須要涉及瞭解晶片內部有幾個模組,模組的輸入輸出規(guī)格是什麼等等,而SiP的所有信號都在內部進行處理,輸出的僅僅是最后結果,晶片設計廠并不會開放具體的參數(shù),那就使得封裝廠在做這件事上困難重重,因此這種主導權最終花落誰家尚難以斷言,而對國內的封裝廠而言則更是如此,更不用說對內部結構極為保密的MEMS。臺積電和聯(lián)電正紛紛在積極投入布局SiP,使得日月光和矽品倍感壓力,此舉對封裝廠商的市場會有一定蠶食,但由于整個封裝行業(yè)的蛋糕在不斷壯大,傳統(tǒng)的封裝廠仍可分得一杯羹,未來空間亦相當可觀。

就封裝技術水平而言,臺灣、美國及新加坡等廠商仍處于國際領先,并已具備Flip Chip、SiP、3DIC等部分高端封裝制程的量產能力,而國內目前的主流封裝技術仍集中在BGA和CSP階段,高端制程方面仍處于研發(fā)攻堅階段,部分廠商具備一定高端制程能力。

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