半导体行业专题调研报告
一、半导体基本定义、概念与分类
半导体指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。
从狭义上来讲:微电子工业中的半导体材料主要是指:锗(Ge)、硅(Si)、砷化镓(GaAs)从广义上来讲:半导体材料还包括各种氧化物半导体,有机半导体等。
(一)半导体分类
按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。
此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。
此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。
(二)芯片与集成电路的联系和区别
芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。
“芯片”和“集成电路”这两个词经常混着使用,在日常讨论中集成电路设计和芯片设计表达的意思基本相同,芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是同样的意思。
实际上,这两个词有联系,也有区别。
集成电路实体往往要以芯片的形式存在。
狭义的集成电路,是强调电路本身,比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器,当它还在图纸上呈现的时候,也可称作集成电路,但如果它要发挥作用,则必须以独立的一块实物,或者嵌入到更大的集成电路中,依托芯片来发挥作用;集成电路更着重电路的设计和布局布线,芯片更强调电路的集成、生产和封装。
广义的集成电路,当涉及到行业(区别于其他行业)时,也可以包含芯片相关的各种含义。
芯片也有它独特的地方,广义上,只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有电路。
比如半导体光源芯片;比如机械芯片,如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。
在通讯与信息技术中,当把范围局限到硅集成电路时,芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。
芯片组,则是一系列相互关联的芯片组合,它们相互依赖,组合在一起能发挥更大的作用,比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组,手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。
二、集成电路产业链介绍
半导体材料:硅的需求主要来自于两个方面,集成电路硅和太阳能用硅。
制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求,包括单晶的切片、磨光、抛光片、薄膜等。
半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺。
常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。
(一)半导体材料市场
有数据统计,2015年全球半导体材料市场产值为434亿美元,其中,台湾为94.1亿美元,连续6年蝉联最大市场;而南韩、中国大陆、北美与欧洲都有微幅成长,日本则出现6.28%的衰退幅度。
SEMI认为,由于许多重要半导体材料供应商均为日商,因此2015年日元汇率重贬是
导致全球半导体材料市场规模衰退的一大因素。
若将晶圆生产材料与封装材料分开来看,2015年晶圆生产材料的全球市场规模为241亿美元,封装材料的市场规模则为198亿美元,分别比2014年衰退1%与2%。
但值得注意的是,在封装材料部分,若将打线封装材料排除,整体封装材料市场规模是持平的。
SEMI 指出,这个现象显示,单价较低的铜打线封装仍持续取代金打线封装,因此对整体封装材料市场的规模造成影响。
(二)半导体分立器件
半导体分立器件,也就是单个的半导体晶体管构成的一个电子元件,泛指二极管、三极管及半导体特殊器件。
分立器件被广泛应用到消费电子、计算机及外设、网络通信,汽车电子、led显示屏等领域。
半导体分立器件现状
中国的半导体分立器件产业已经在国际市场占有举足轻重的地位并保持着持续、快速、稳定的发展。
随着电子整机、消费类电子产品等市场的持续升温,半导体分立器件仍有很大的发展空间,因此,有关SIC基、GSN基以及封装等新技术新工艺的发展,新型分立器件在汽车电子、节能照明等热点领域的应用前景等成了广受关注的问题。
2016上半年,我国半导体分立器件产值2945亿只,增长7.4%。
2015年1月-11月,半导体分立器件5384亿只,增长7.3%。
对于我国半导体功分立器件行业的,从产品结构分析,随着整机电子产品的体积越来越小,分立器件将向着复合型、模块化方向发展。
从产品性能分析,大电流、高速、高反压功率半导体分立器件有着稳定的市场需求,由于其不易集成或集成成本太高,具有较强的不可替代性,今后仍是市场需求的主流。
(三)集成电路产业
集成电路产业流程图
(四)中国集成电路市场规模
2015年中国集成电路市场规模达11024亿元,同比增长6.1%,成为全球为数不多的仍能保持增长的区域市场。
2015年中国集成电路市场增长的主要动力来自于汽车电子、工业控制以及通信设备等细分市场。
消费电子领域和传统家电市场产销量都基本保持稳定,在消费升级以及家电智能化趋势带动下,集成电路市场略有增长。
该领域市场的主要增长动力来自于以智能手环、智能手表为代表的智能移动设备的增长,以及无人机等新兴消费电子产品的快速增长。
汽车电子是近几年全球集成电路市场的热点领域。
2015年,中国汽车产量达到2450.4
万辆,同比增长3.3%,其中新能源汽车产量达34万辆,同比增长330%。
在汽车产销量上涨以及国产自主品牌汽车快速成长的带动下,中国汽车电子领域的集成电路市场增长32.5%,成为仅次于工业控制领域增长第二快的市场。
2015年,中国集成电路产业全年销售额达到3690.8亿元,设计、制造、封测三个环节销售额分别为1325亿元、900.8亿元及1384亿元,其中设计和制造环节增速明显快于封测,占比进一步上升,产业结构更趋平衡。
据海关统计,2015年进口集成电路3139.96亿块,同比增长10%;进口金额2307亿美元,同比增长6%。
出口集成电路1827.66亿块,同比增长19.1%;出口金额693.1亿美元,同比增长13.9%。
2015年进出口逆差1613.9亿美元。
国内集成电路产品的自给率偏低的情况仍然没有得到明显改观,国内集成电路产业发展任务依然艰巨。
(编辑:徐立松)。