技術(shù)
導(dǎo)讀:全球半導(dǎo)體封裝正朝向上述提及的技術(shù)邁進(jìn),但僅少數(shù)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)如臺(tái)積電、日月光、安靠、江蘇長(zhǎng)電等有量產(chǎn)能力。
全球半導(dǎo)體現(xiàn)況與展望
今年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受到中美間的貿(mào)易戰(zhàn)、科技禁令等影響,造成中國(guó)及美國(guó)的消費(fèi)者成本增加,導(dǎo)致汽車(chē)、消費(fèi)性電子等產(chǎn)品需求下滑,加上新iPhone 缺乏創(chuàng)新,民眾換機(jī)意愿減少,連帶影響其它廠牌手機(jī)銷(xiāo)售數(shù)量。由于手機(jī)是在消費(fèi)性電子中銷(xiāo)售量最高的,一旦它的銷(xiāo)售數(shù)量開(kāi)始停滯,整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都將重感冒。 至于這波半導(dǎo)體的修正會(huì)有多久呢?市場(chǎng)估計(jì)有機(jī)會(huì)在2019 年下半年,就能看到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇的喜訊。 因主要在于目前整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)財(cái)務(wù)杠桿合理,同時(shí)資本支出也維持一定水準(zhǔn),而全球半導(dǎo)體產(chǎn)能利用率在最差的狀況仍高于65%,與2008 年~2009 年金融海嘯初期的30%~35 % 相比,現(xiàn)在半導(dǎo)體情況較為健康。同時(shí)AI、5G、高速運(yùn)算、車(chē)用電子、折疊手機(jī)等新科技開(kāi)發(fā)正如火如荼的進(jìn)行,只要未來(lái)數(shù)月,中美貿(mào)易戰(zhàn)趨緩,市場(chǎng)信心回復(fù),2019 下半年半導(dǎo)體市場(chǎng)全面復(fù)蘇值得期待。
中國(guó)半導(dǎo)體核心技術(shù)差距大
中國(guó)每年生產(chǎn)逾15 億支手機(jī)、3.5 億臺(tái)PC,以及數(shù)億臺(tái)各類(lèi)家電,論數(shù)量排名都是世界第一,加上中國(guó)對(duì)于智慧型手機(jī)、平板電腦、消費(fèi)性電子、汽車(chē)電子、區(qū)塊鏈、智慧監(jiān)控、AI 等均有強(qiáng)大的需求,配合政府政策支持,這些因素成為推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大動(dòng)力。 根據(jù)國(guó)金證券研究所預(yù)估2018 年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)上看人民幣1.46 兆元,約占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的一半,并預(yù)估到2025 年時(shí)全球市場(chǎng)比重將升至56%。 中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng),但晶圓代工,記憶體、半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)及銷(xiāo)售規(guī)模仍低,只占全球市場(chǎng)不到15% 的比重,且只能滿足中國(guó)市場(chǎng)需求不到三分之一。以目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看要在未來(lái)十年內(nèi)達(dá)到全面自主生產(chǎn),可說(shuō)是難上加難。 同時(shí)美國(guó)也擔(dān)心中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展將嚴(yán)重威脅到未來(lái)國(guó)家安全。美國(guó)總統(tǒng)川普正透過(guò)貿(mào)易戰(zhàn)進(jìn)行半導(dǎo)體技術(shù)的禁止授權(quán),及半導(dǎo)體產(chǎn)品、設(shè)備,及原料的禁售策略,更讓中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展的路途崎嶇難行。
中國(guó)IC 設(shè)計(jì)仍不敵國(guó)際大廠
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,IC 設(shè)計(jì)是中國(guó)最欣欣向榮的產(chǎn)業(yè),主要受惠于物聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng),和AI 等應(yīng)用遍地開(kāi)花的影響。而中國(guó)無(wú)晶圓設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)預(yù)估在未來(lái)七年的復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)到16%,不但高于晶圓代工的10-12%,更是是全球無(wú)晶圓設(shè)計(jì)市場(chǎng)成長(zhǎng)率的二倍。同時(shí),中國(guó)無(wú)晶圓設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)自給率將從2018 年的36%,提升到2025 年的50%;至于全球的市占率也將從2018 年的19%,提升到2025 年的32%。 中國(guó)IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)雖然技術(shù)水準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都有所提升,但與國(guó)外半導(dǎo)體大廠相比,整體差距仍大,尤其在關(guān)鍵基礎(chǔ)矽智財(cái)研發(fā)積累不足,導(dǎo)致在核心基礎(chǔ)技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)上容易受制于人。 中國(guó)的IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)大部分規(guī)模較小,但是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中卻需要投入大量研發(fā)和設(shè)計(jì)成本,以International Business Strategies 的數(shù)據(jù)來(lái)看,從14/16 納米前進(jìn)到5 納米,設(shè)計(jì)成本將增加接近三倍。 而且前期研發(fā)投入大量人才財(cái)力,因此一般銷(xiāo)售規(guī)模要達(dá)到上百萬(wàn)顆,才能確保獲利。目前中國(guó)IC 設(shè)計(jì)的問(wèn)題在于公司數(shù)量過(guò)多,高達(dá)1500 家。此將導(dǎo)致研發(fā)資源分散,因此中國(guó)政府應(yīng)該帶頭整并,將資源集中,增加與國(guó)際大廠抗衡的實(shí)力。 至于2019-2020 年中國(guó)IC 設(shè)計(jì)的關(guān)注焦點(diǎn),首推AI 領(lǐng)域,相關(guān)的設(shè)計(jì)公司如寒武紀(jì)、地平線、比特大陸將會(huì)持續(xù)受到政府及民間資金的關(guān)注,并且讓這些具有核心技術(shù)、市占率高,同時(shí)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),或戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的公司,在達(dá)到一定條件之下于科創(chuàng)板上市。 第二個(gè)焦點(diǎn)則是放在光學(xué)螢?zāi)恢讣y辨識(shí)技術(shù)。因應(yīng)全螢?zāi)恍枨?,加?D感測(cè)解鎖功能尚未成熟,因此2019年有機(jī)會(huì)是光學(xué)螢?zāi)恢讣y解鎖爆發(fā)的一年。而匯頂、Synaptics、思立微、神盾、敦泰等均是光學(xué)螢?zāi)恢讣y解鎖的主要供應(yīng)商。
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)預(yù)估,2018年全年光學(xué)指紋辨識(shí)芯片出貨量約為3000萬(wàn)~4000萬(wàn)顆,以14億支手機(jī)計(jì)算,滲透率不足2%;預(yù)計(jì)2019年滲透率可望達(dá)到10%,即1億~1.5億顆;2020年則滲透率可望超過(guò)25%,約3.6億顆。 最后則是物聯(lián)網(wǎng)急速帶動(dòng)微控制器(MCU) 的成長(zhǎng)。今年MCU 的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到186 億美金,年增11%;出貨量則達(dá)306 億顆,年增18%,預(yù)期可在未來(lái)五年內(nèi)出貨量的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)11.1%,市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率則達(dá)7.2%。 以MCU 的應(yīng)用來(lái)看,汽車(chē)目前約占整體應(yīng)用30%,市場(chǎng)規(guī)模相當(dāng)于60 億美元,成長(zhǎng)速度是所有領(lǐng)域最快的,預(yù)計(jì)未來(lái)5 年年復(fù)合成長(zhǎng)率可達(dá)10%。工業(yè)領(lǐng)域是MCU 第二大應(yīng)用領(lǐng)域,約占整體規(guī)模25% 左右,未來(lái)MCU 在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用主要受益于工業(yè)自動(dòng)化+ 互聯(lián)網(wǎng)。 目前MCU 市場(chǎng)主要為國(guó)際廠商的天下,前七家廠商市占率超過(guò)70%,其中NXP、瑞薩等公司主要應(yīng)用范圍均涉及高階汽車(chē)領(lǐng)域。隨著車(chē)用電子應(yīng)用越來(lái)越廣,因此車(chē)規(guī)芯片的可靠程度是各大車(chē)廠極為重視的,主要這涉及到人身安全,所以中國(guó)廠要在此領(lǐng)域和NXP、瑞薩等企業(yè)搶訂單,短期仍不容易。
晶圓代工發(fā)展困難重重
至于中國(guó)在晶圓代工的發(fā)展方面,根據(jù)國(guó)金證券的預(yù)估,中國(guó)晶圓代工產(chǎn)業(yè)在全球的市占率將從2018 年的10%,上升至2025 年的14%。而中國(guó)晶圓代工龍頭中芯國(guó)際,將可望吃下中國(guó)50% 以上晶圓代工的比重。 中芯在挖角前臺(tái)積電研發(fā)處長(zhǎng)梁孟松后,雖然在14 和7 納米研發(fā)能量和量產(chǎn)突飛猛進(jìn),不過(guò),受制于專(zhuān)利權(quán)的壁壘,中芯只能追進(jìn),卻無(wú)法超車(chē)。即使外界預(yù)估到2020 年中芯開(kāi)始量產(chǎn)14 納米,將可與臺(tái)積電的差距接近至4 年,但2020 年臺(tái)積電14 納米大部分機(jī)臺(tái)已折舊完畢,預(yù)估其銷(xiāo)售成本可下滑50 %,如果反映在客戶(hù)價(jià)格上,中芯勢(shì)必要壓低銷(xiāo)售價(jià)格來(lái)取得14 納米的市占率,以中芯的財(cái)務(wù)情況來(lái)說(shuō),主業(yè)虧損幅度擴(kuò)大是可以預(yù)期的。 可以想見(jiàn)中國(guó)晶圓代工這產(chǎn)業(yè),雖然肩負(fù)中國(guó)國(guó)家政策發(fā)展的使命,但要與國(guó)際大廠競(jìng)爭(zhēng),不光是技術(shù)上差距甚大,再加上折舊成本的優(yōu)勢(shì),都讓中國(guó)晶圓廠不易跨過(guò)這道護(hù)城河。
國(guó)際壟斷的記憶體市場(chǎng),中國(guó)先求一席之地
一般的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分工已成為趨勢(shì),即分為IC 設(shè)計(jì),晶圓代工廠和封測(cè)廠三個(gè)大環(huán)節(jié),但是在記憶體領(lǐng)域,IC 設(shè)計(jì)和晶圓制造整合的IDM(Integrated Device Manufacturer)模式還是主要的運(yùn)作模式,也因此記憶體市場(chǎng)很顯明呈現(xiàn)寡頭壟斷格局,由三星,海力士,東芝,Western Digital 和美光合占了產(chǎn)業(yè)逾90% 的比重。 即使記憶體產(chǎn)業(yè)已被壟斷,但中國(guó)仍有長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫/ 睿力集成等數(shù)家中國(guó)記憶體制造商。根據(jù)SEMI 全球半導(dǎo)體產(chǎn)能預(yù)測(cè),未來(lái)三年在中國(guó)記憶體DRAM 廠的晶圓產(chǎn)能擴(kuò)充計(jì)畫(huà)將高達(dá)33% 的復(fù)合增長(zhǎng)率,而快閃記憶體NAND 廠則有27% 復(fù)合增長(zhǎng)率??梢?jiàn)這些廠商憑借著中國(guó)政府政策,與中國(guó)廣大市場(chǎng)需求等優(yōu)勢(shì),力求在記憶體市場(chǎng)中站穩(wěn)腳步。
圖: 國(guó)金證券。2017 全球快閃記憶體市占率
圖: 國(guó)金證券。2017 全球DRAM 市占率
封測(cè)跟得上國(guó)際腳步,價(jià)格戰(zhàn)成隱憂
隨著電子產(chǎn)品進(jìn)一步朝向小型化與多功能的發(fā)展,芯片尺寸越來(lái)越小,芯片種類(lèi)越來(lái)越多,其中輸出入腳數(shù)大幅增加,使得3D 封裝、矽穿孔(TSV)、扇形封裝(FO WLP/PLP)、微間距焊線技術(shù),以及系統(tǒng)封裝(Sip) 等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇。
全球半導(dǎo)體封裝正朝向上述提及的技術(shù)邁進(jìn),但僅少數(shù)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)如臺(tái)積電、日月光、安靠、江蘇長(zhǎng)電等有量產(chǎn)能力。目前多家在中國(guó)投資的國(guó)際半導(dǎo)體大廠將其封測(cè)業(yè)務(wù)外包給中國(guó)封測(cè)廠,因此預(yù)估中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)未來(lái)7 年的復(fù)合成長(zhǎng)率為12%,為全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)率的二倍。同時(shí),中國(guó)封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)自給率將從大約2018 年的42%,提升到2025 年的52%;全球市占率,也將從2018 年的22%,提升到2025 年的32%。
相對(duì)于IC 設(shè)計(jì)、晶圓代工、記憶體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封測(cè)領(lǐng)域不至于落后國(guó)際大廠。中國(guó)的長(zhǎng)電科技與通富微電,和日月光與Amkor 等國(guó)際大廠在封測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)封裝技術(shù)差距不大,但受到中國(guó)及海外各廠彼此價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)影響,可以想見(jiàn)最終仍免不了走上價(jià)格戰(zhàn)一途。
此外中國(guó)晶圓代工龍頭中芯國(guó)際在財(cái)務(wù)狀況惡化的情況下,是不是會(huì)影響其擴(kuò)廠,也是需要留意的。未來(lái)中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)需要由龍頭廠帶頭整并,減少研發(fā)資源浪費(fèi),中國(guó)封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)才有機(jī)會(huì)站上國(guó)際舞臺(tái),完成自主可控。