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全球半導體進入存量競爭時期,國產替代契機
上傳更新:2019-11-08

摘自:半導體行業觀察 2019-11-8

來源:「投資者網」,作者:李杰,謝謝。

 

       全球半導體行業已經進入存量競爭的時代,受益于5G、物聯網、新能源汽車產業的優勢,中國半導體行業將繼續保持較高增速。根據前瞻產業研究院數據,2022年中國半導體市場規模達到12925億人民幣。在半導體第三次轉移的趨勢和國家的大力支持下,國產半導體公司將在未來10年迎來發展的黃金時期,值得投資者密切關注。

 

       國家集成電路產業投資基金二期股份有限公司10月22日注冊成立,注冊資本2041.5億元,略超此前市場預期的2000億元。根據《關于征集浙江省數字經濟產業投資基金項目的通知》顯示,大基金二期主要聚焦集成電路產業鏈布局,重點投向芯片制造及設備材料、芯片設計、封裝測試等產業鏈環節。
      無論是中美貿易戰,還是日韓貿易戰,半導體產業都是雙方對抗的重點領域,在大基金二期成立之際,本文試圖分析全球半導體產業現狀,為各位投資者提供參考。

 

      中外差距尚大

      半導體行業發展至今,已經廣泛應用于各行各業,應用領域包括PC、手機、通信、汽車、航天、軍工等,我國第一大進口產品就是集成電路,2018年,中國進口集成電路總金額20,584.1億人民幣,占我國進口總額14.6%。

據Gartner數據,2018年全球半導體市場規模4746.31億美元,年增12.5%,三星憑借在半導體市場的優勢以營收736.49億美元居冠。半導體行業市場集中度很高,CR10達到58.8%,top10半導體公司中無中國企業。存儲器仍然是半導體產品中市場份額最大的一類產品,市場份額達到34.3%,目前三星電子88%的收入來自存儲器。

 

       半導體產業鏈分為材料、設備、設計、制造、封測5個環節,半導體材料包括硅晶圓、光刻輔助材料等,半導體材料被美國、日本企業壟斷,硅片材料CR5超過93%,目前主流的12英寸硅片,國內主要靠進口;設備主要包括光刻機、刻蝕機、CMP設備等,被美國、日本和荷蘭企業壟斷,市場集中度高,CR10超60%;設計環節公司主要分布在美國、中國、臺灣,2018年,中國企業海思半導體首次入圍全球芯片設計前十企業。集成電路設計必須使用EDA軟件來完成,EDA軟件市場由Synopsys、Cadence和Mentor壟斷,三大EDA企業占據全球60%以上的市場。在中國市場集中度更高,以上三家占據了95%的市場份額。半導體制造環節被臺灣、韓國壟斷,CR4超過80%,僅臺積電一家,就占據約50%的市場份額,國內制造龍頭中芯國際計劃2021年量產14nm工藝,臺積電已于2018年初量產7nm工藝,技術差距太大;半導體封測是國內半導體產業鏈中最有望實現突破的環節,從封測行業企業競爭格局看,雖然全球目前排名前2 的公司為日月光和安靠,但中國企業在國際上已擁有較強競爭力。2018年長電科技、華天科技、通富微電三家企業在全球市場市占率達 17 %,且在封裝技術能力較為全面,掌握了全球較為領先的先進封裝技術,未來有望進一步搶占更多市場份額。

 

      中國市場一枝獨秀

      2019年,在Micron位于加利福尼亞州米爾皮塔斯的園區舉辦的“硅的復興”活動上,ARM首席執行官Simon Segars指出:“摩爾定律失效,這意味著你必須更加努力地工作,才能拿出比去年更出色、更強大、成本更低的產品?!?,Xilinx的 CEO Victor Peng也指出:“摩爾定律已經走到了終點?!?。英偉達CEO黃仁勛也在CES上再次強調「摩爾定律已經結束」一說,在過去幾年里,他在多個場合都提出了這個觀點。摩爾定律失效,意味著硬件的性能短期內不會有大的提升,意味著半導體產業的市場萎縮,競爭將更為激烈。

根據IDC的預測,全球半導體行業市場規模2018-2023年復合增速僅為2.0%,至2023年達到5240億美元的規模;根據gartner預測,全球半導體行業市場規模2018-2022年復合增速為3.4%,至2022年達到5426億美元的規模。兩家權威機構均預測半導體行業增速在4%以下,意味著全球半導體行業已進入存量競爭時代。

 

       全球半導體行業已經進入存量競爭的時代,受益于5G、物聯網、新能源汽車產業的優勢,中國半導體行業將繼續保持較高增速,2018年中國半導體市場增速再度領先全球,增速達到20.5%,高于全球增速6.8個百分點。美國、歐洲、日本和其他環太平洋區域增速分別為16.4%、12.3%、9.3%和6.1%。2018年全球半導體市場規模增速亦是2010年以來最快的年份之一。根據前瞻產業研究院數據,2022年中國半導體市場規模達到12925億人民幣,2018-2022年復合增速為18.83%,遠高于全球平均水平。

     中國高增長的市場,吸引了各家半導體巨頭來中國投資,根據SEMI預測,2017~2020年全球將有78座新的晶圓廠投入營運。中國大陸2017-2020年將有接近30座新的晶圓廠投入營運,投資額為620億美元,投資額占全球晶圓廠投資額的28%,僅比韓國晶圓廠建設總投資額低10億元。

 

       半導體的起源

       歷史學家將近20萬年分為石器時代、銅器時代和鐵器時代,社會學家宣稱現在到了信息時代,信息時代的特征性材料是硅,按歷史學家的論法,與石器時代相對,當代應該叫硅器時代。硅是地殼中最常見的元素,常見于各種石塊中,上帝似乎和人類開了一個玩笑,用了20萬年,我們的材料又用回了石頭。

      1945年第二次世界大戰結束時,美國貝爾實驗室總裁巴克萊為了適應該實驗室從戰時轉向和平時期的工作需要,決定成立固體物理組,由肖克萊負責半導體物理小組,小組成員包括巴丁、布拉頓、吉布尼、穆爾等人,肖克萊等人根據各自在 30 年代中期以后的經驗和后來的考慮,從剛開始成立小組時,就把重點放在半導體材料硅和鍺的研究上。

1947年12月,巴丁和布拉頓制成了世界上第一個鍺點接觸型三極管,具有電流放大作用。1948年1月,肖克萊在自己研究PN結理論的基礎上,發明了另一種面結型晶體管,又稱場效應晶體管,并于1948年6月取得了專利。自此,拉開了半導體行業大發展的序幕。

我們最熟悉的半導體產品,集成電路,在晶體管發明10年后問世。1958年,美國政府設立了晶體管電路小型化基金,以便適應美國為趕超前蘇聯發射的第一顆人造衛星的需要。1959年,德克薩斯公司與仙童半導體公司相繼研發出了集成電路,從此集成電路走上了大規模發展的新時期。1965年,摩爾提出了摩爾定律,集成電路產業由此迅速發展起來。

 

      半導體產業向中國轉移

       半導體產業在美國發展起來后,在全球范圍內經歷了三次產業轉移,第一次由美國轉移到日本,成就了東芝、松下、日立等知名品牌,1970s,美國將裝配產業轉移到日本,日本從裝配開始全面學習美國的半導體技術,并將半導體技術創新性地與家電產業進行對接,成就了索尼、東芝等系統廠商。80 年代電子產業從家電時代進入PC時代,催生了對 DRAM 的需求,日本憑借在家電時代的技術積累和出色的生產管理能力, 實現 DRAM 的大規模量產,并實現反超美國,半導體產業的繁榮持續了將近 20 年(1970-1990 年)。

第二次轉移是由美國、日本轉移到臺灣、韓國,20世紀90年代隨著PC產業不斷升級,對DRAM存儲技術要求也不斷提升,而當時經濟乏力的日本難以繼續對技術升級和晶圓廠建設的投入,韓國借此時機加大資金對DRAM的研發技術及產量規模持續投入,確立了在PC行業的半導體龍頭地位。而臺灣則是把握住了美國、日本半導體的產業由IDM模式拆分為IC設計公司和晶圓代工廠的時機,重點發展Foundry產業,在代工廠環節一枝獨秀,此次轉移造就了三星、海力士、臺積電、日月光等大型半導體廠商。
       當前正處于第三次轉移階段,中國憑借低廉的勞動力成本,龐大的消費市場,智能手機產業的興起,承接了第三次產業轉移。從前兩次產業轉移來看,每次轉移都伴隨著新終端的 興起、本國的政策扶持和強大的財力支持,當前中國已經成為智能手機的第一大市場和第一大生產國,5G網絡領先部署,以及由5G帶來的物聯網的快速發展,都將產生巨大的半導體產品需求;近幾年國家的產業政策力度很大,大力支持半導體產業;集成電路產業基金以及撬動的巨額資金,將有力支持半導體產業的發展。

      在半導體第三次轉移的趨勢和國家的大力支持下,國產半導體公司將在未來10年迎來發展的黃金時期,值得投資者密切關注。

 

 

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