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半导体产业链的状况分析

半导体产业链的分析
集成电路(IC)是由电晶体、二极管、电阻器、电容器等电路元件聚集在硅晶片上,形成完整的逻辑电路,用来计算、控制、判断或记忆资料等,是当今信息时代的核心技术产品。

集成电路产业包括四个环节:IC设计、芯片制造、芯片封装、测试。

国际大厂多以上下游垂直整合的方式经营,而我国和台湾都是将资源集中于单一专业经营,再整合成完整的产业结构。

下面将从芯片制造(晶圆加工)、芯片封装两方面介绍目前国内外的发展情况。

一、全球IC(集成电路)产业的情况分析
1、晶圆加工
晶圆的制造是整个电子信息产业中最上游的部份,其发展的优劣,直接影响半导体工业。

主要是通过涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,在硅晶片上制作电路及电子元件,如晶体管、电容、逻辑开关等。

2006年底,全球代工厂共产出8英寸硅片2270万片,产能利用率为88.7%, 个别领先厂商可能达到95%-98%。

据gartnar 的统计,全球前10大晶圆代工厂的市场占有率达91%,具体见下。

而前4大晶圆代工厂的市场占有率就达80%,显示整体晶圆代工市场集中度仍高。

其中,中国的中芯SMIC及华虹NEC分别列于第4位、第9位。

2006年全球前10大晶圆代工厂
晶圆代工厂可以划分为三个阵营:
(1)、第一阵营只有台积电(TSMC),台积电拥有全球第一的产能,也拥有全球公认的最佳品质,因此,IC设计大厂都以台积电为代工厂首选。

(2)、第二阵营是联电(UMC)、中芯国际(SMIC)、特许(CHARTERED)
和IBM,这四家晶圆代工厂通常是IC 设计大厂的第二选择,中型设计公司的第一选择。

这四家公司都有自己稳定的大客户,如下:
(3)、第三阵营的厂家都有自己特别专长的领域,同时依托该地区的产业链发挥地区优势。

2、IC封装业
(1) 封装厂的介绍
封装业分两种:一种是国际大厂集成部件制造商的封装测试厂;二是委托外厂封装测试。

目前,随着封装技术的发展越来越复杂,封装的类型越来越多,国际集成部件制造商IDM(integrated device manufacturing)对封装的掌控能力越来越无法满足市场的要求,委托外厂封装成为潮流。

根据ETP的数字,封装代工厂占的份额及封装总数如下:
2005年全球10大封装代公司公司排名
8京元台湾318
9CARSEM马来西亚26414%
10超丰台湾21641%
前10大封测厂家台湾占6席,不仅是收入,盈利表现也相当好。

不过在IC载板领域,日本厂家的技术实力还是最优秀的。

(2)封装技术
芯片封装分为:
封装类型晶片接合
方式
晶片承载界面
传统封装形态(1)以SIP、DIP、PGA为主双列直
插封装
(2)表面贴装技术:LCCC、PLCC、
SOP、QFP、QFJ、SOJ
焊线接合导线架
高阶封装
形态
BGA、CSP、FC、MCM 覆晶接合载板IC封装基板
20世纪90年代中期一种以BGA、CSP为代表的新型封装形式问世,随之产生了一种半导体芯片封装的必要新载体,这就是IC封装基板,有三种形式: BGA、CSP、FC。

由于IC封装基板在应用领域得到迅速扩大,目前成为一个国家、一个地区在发展微电子行业的重要“武器”之一,是发展先进半导体封装的
“必争之地”。

2005年,世界排名前10位的PCB公司,就有6家生产封装基板,分别如下,封装基板2000年占PCB产业的8.6%,而2005年上升到12.2%;
IC载板的类型:
IC载板的发展情况:
2006年全球的IC载板的分布情况(来源:工研院IEK-IT IS计划):二、中国半导体的情况分析
截至2006年底,中国半导体行业的情况如下:
1、晶圆代加工
2006年,中国晶圆厂在全球的占有率为12.6%,而中芯、华虹NEC、和舰等合计市场占有率共达11%;预计2009年,大陆的晶圆厂份额可以占到20%。

中国的晶圆厂分为四大类:
主要的晶圆厂介绍:
备注:
1、** 2006年华润微电子与新加坡星科金朋有限公司(星科金朋为一家领先的半导体封装设计、组装、测试及分发解决方案供货商。

其客户为美国、欧洲及亚洲的其中最大的晶圆代工厂、集成电路制造商及无生产线芯片设计公司)签署合作协议。

2、封装业
封装产量2004年为31.25亿元,约占全球总数的22.9%,其中,独资、合资封装产量已占全国总数的80%。

中国的封装厂同样分为四类:
2005年中国前10大封装厂排名:
备注:
(1)国内的封装、晶圆生产最主要的集中地在长三角,而珠三角、北京、天津也有部分。

(2)国内封装企业的封装能力来看,年封装能力过亿块的企业有8家,其中长电科技、深圳赛意法和南通富士通的年封装能力超
过了10亿块。

(3)在技术水平上,国内封装企业仍以DIP、QFP、SOP等传统封装形式为主,代表国际先进水平的BGA/PGA封装目前仍仅有飞思卡
尔、深圳赛意法、南通富士通、飞索半导体等少数几家企业掌握。

(4)*** 2006年威讯已被台湾日月光收购。

(5)江苏长电具备WLCSP封装技术,它是以BGA技术为基础经过改进和提高的CSP技术,并且是把封装和芯片制造融为一体的技术。

WLCSP产品目前主要应用于DRAM、SRAM、闪存和ASIC集成电路,
广泛配套于数字化,便携化、高频化及多功能化的产品中,如:笔记本电脑、手机、数码相机、摄录机、数字视听设备等。

(6)2005年,南通富士通完成了信息产业部电子信息产业发展基金两个项目-“Flash Memory封装技术改造项目”和第二个国债专
项基金技术改造项目,即“LSI新型封装测试技术改造项目”。

(7)纯外资企业,如下,均为国际IDM企业在华设立的制造厂,其产品全部返销母公司,因而与国内市场基本脱节。

INTEL(上海、成都)、SAMSUNG(苏州) 、Fairchild (仙童半导体公司,苏州) 、TOSHIBA(无锡)、AMD (超威半导体,苏州)、
RENESAS (由日本日立公司和三菱公司合资成立的半导体,北京、苏州)、SPANSION (由AMD和富士通公司的闪存部门合并而成,目前是全球最大的闪存公司,苏州)、
ST (意法半导体,是第一大手机相机模块供应商和第二大分立器件供应商,第三大 NOR 闪存供应商,在汽车电子、工业用产品和无线应用领域,是全球第一大的机顶盒和电源管理芯片,深圳)、
Infineon (芯片卡应用开发中心、逻辑集成电路和存储晶片后端生产,上海、北京、无锡和苏州)等等,
(8)目前全球前20大半导体厂商中已经有14家在国内建立了封装测试企业。

外资企业已经成为国内封测行业的主要组成部分。

2006年中国内地半导体市场前20大供应商
3、国内IC载板的主要厂家
三、发展封装载板的重要性
近300万片的记忆体
封装产量约占全球总数的
22.9%
从以上分析可以看出:
(1)已具备广阔的市场需求。

目前,中国已具备了广大的消费市场,其中PC(含笔记本电脑)、手机、数码相机、彩电、DVD等等,都已居
全球50%-70%以上的生产量。

据2006年统计,中国已跃居头号
IC消费大国,消耗了大约所有制成芯片的25%,但中国制造的只有
不到10%用于满足国内需求。

(2)在半导体产业链上,晶圆加工、高端的芯片封装已形成一定的规模,拥有一批本土企业。

(3)晶圆加工厂对BGA、CSP、FC高端封装和载板的需求与日俱增,但此两方面却严重不足,特别是IC载板方面。

2006年来随着中芯国际、
和舰科技、华虹NEC、宏力半导体等大幅扩产,大陆BGA、FLIP Chip、
凸点技术、CSP等高端封测产能严重不足,而用于CSP、BGA、FC封
装用的载板更是缺少。

(4)国家的发展需要载板等高端技术。

2006年国家科技发展纲要与印制电路产业提出了:在一定时限内完成的重大战略产品、技术和工
程,是科技发展的重中之重,确定了核心电子器件、高端通用芯片及
基础软件,极大规模集成电路制造技术及成套工艺等16个重大专
项。

同时明确了:高端通用芯片、极大规模集成电路是科技发展的
重中之重,而芯片的封装离不开载板(基板),尤其是新一代的BGA、
CSP、FC、SiP等芯片封装都要配备高密度的IC载板。

IC载板是PCB
产品的一个分支,必将成为重大专项得到发展。

(5)目前,BGA、CSP载板属于成熟型的产品,CSP还具有一定的成长空间;且台湾等IC载板还未正式在大陆建厂,IC载板市场还不存在
激烈的市场竞争。

可以利用此时机,结合本土封装厂大力发展BGA、CSP等载板,以加强我国在半导体产业链中最薄弱的一个环节。

综上所述,中国已具有广阔的市场需求,在晶圆加工、芯片封装已具备一定的规模,且上游晶圆加工对高端CSP、BGA、FC载板的需求与日俱增,同时,IC载板市场正起步发展,未存在激烈的市场竞争, CSP、BGA、FC高端载板的发展已具备成熟的发展机会,可以结合本土封装厂大力发展!。

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