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2017年中國半導(dǎo)體封裝行業(yè)三大變革分析
2017/5/19 10:35:19 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)閉】
核心提示:一、超越摩爾時代下封裝從人力成本驅(qū)動走向技術(shù)與資本雙輪驅(qū)動,更大的蛋糕將由少數(shù)龍頭廠商瓜分摩爾定律時代下封裝行業(yè)的特點:重人力成本、輕資本與技術(shù) 。在摩爾定律驅(qū)動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時代,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“設(shè)計—制造&m一、超越摩爾時代下封裝從人力成本驅(qū)動走向技術(shù)與資本雙輪驅(qū)動,更大的蛋糕將由少數(shù)龍頭廠商瓜分
摩爾定律時代下封裝行業(yè)的特點:重人力成本、輕資本與技術(shù) 。在摩爾定律驅(qū)動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時代,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“設(shè)計—制造—封測”的核心主要集中在設(shè)計和制造環(huán)節(jié),三大產(chǎn)業(yè)中,設(shè)計對技術(shù)積累與人才要求最高;而制造對資本投入有大量的要求,呈現(xiàn)強者恒強的局面; 唯有封裝產(chǎn)業(yè)對資本與人才要求相對較低,而對人工成本相對敏感。上述特征最終體現(xiàn)為設(shè)計和制造的附加值最高,市場最大,合計占半導(dǎo)體銷售額的 78%,而封裝行業(yè)人力成本最敏感,大陸封測行業(yè)上市公司 2015 年每百萬營收需要職工數(shù)為 2.15 人,是同期設(shè)計行業(yè)的五倍。
封裝行業(yè)對人力需求最大

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封裝行業(yè)毛利率較低,處于價值鏈底部

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正是由于我國的人力成本優(yōu)勢,過去幾年我國半導(dǎo)體封裝行業(yè)蓬勃發(fā)展,增速遠超設(shè)計與制造行業(yè)。由于封裝行業(yè)對人力成本最為敏感,而大陸過去十幾年人力成本遠低于歐美與臺灣水平,因此封測成為大陸半導(dǎo)體過去幾十年發(fā)展最成熟的產(chǎn)業(yè),大陸 2015年設(shè)計:制造:封測為 37%:25%:38%。而臺灣封測業(yè)同期占比僅為 21%,全球為23%
中國大陸封測行業(yè)占比遠超全球與臺灣水平 (%)

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超越摩爾”時代下的封裝行業(yè)變革:從人力成本驅(qū)動走向技術(shù)與資本雙輪驅(qū)動,龍頭廠商將會深度受益。
“超越摩爾”時代,封裝行業(yè)地位將會顯著提升,先進封裝成為延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵。由于高溫和電荷泄露,7nm 已經(jīng)接近物理極限,而 28nm之后工藝進步的成本效益已經(jīng)消失,因此摩爾定律發(fā)展至今遇到阻礙,業(yè)界順勢提出了“超越摩爾(More thanMoore)”,即從提高芯片性能來創(chuàng)造應(yīng)用的思路走向以應(yīng)用來指導(dǎo)芯片與電路設(shè)計,包括 MEMS、LED、功率器件等都在超越摩爾時代據(jù)有廣闊機會。在以CPU為代表的摩過 爾定律與分立器件等為代表的超越摩爾定律并行發(fā)展下,通過SIP等先進封裝技術(shù)變2D 封裝為3D 封裝,將多個芯片、分立器件組合封裝形成一個系統(tǒng)的方式成為推動集成電路發(fā)展去的關(guān)鍵,在提升芯片電路密度的同時由于去 PCB化維持了較高的性價比。
通過縮小特征尺寸達到摩爾定律方式不再具有經(jīng)濟效益

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超越摩爾市場將會快速成長

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SIP等先進封裝技術(shù)成為延續(xù)集成電路發(fā)展的重要技術(shù)

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與傳統(tǒng)封裝不同 ,先進封裝資本支出將“類制造化”,資本支出成為核心驅(qū)動因素。這背后的原因在于中道制程的出現(xiàn)。先進封裝要求在晶圓劃片前融入封裝工藝步驟,包括晶圓研磨薄化、重布線、凸點制作及 3D-TSV 等制程,晶圓制造與封測前后道制程出現(xiàn)中道交叉區(qū)域,使得晶圓廠的技術(shù)布局逐漸向封測技術(shù)延伸。應(yīng)用在蘋果 A10 芯片上的 InFO WLP 技術(shù)就是由臺積電獨立研發(fā)生產(chǎn)。 而中段制程需要的通孔填充、晶圓減薄與鍵合等工藝需要用到刻蝕、沉積等前道設(shè)備 ,這必然意味著大規(guī)模的資本支出。臺積電 2016 年預(yù)計僅 InFO 資本投入達 9.5 億美元,而日月光 2016 年資本支出預(yù)計僅約 8 億美元。因此,封測行業(yè)在超越摩爾時代呈現(xiàn)的另一個特征就是資本驅(qū)動。
臺積電2016年僅 InFO資本支出就以高于各大封裝廠(億美元)

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在超越摩爾時代,無論是從價值量的角度還是從市場地位角度, 封裝環(huán)節(jié)都有顯著的提升, 大陸與全球的先進封裝市場將蓬勃發(fā)展。但是另一方面,封裝也從人力成本驅(qū)動走向技術(shù)與資本雙輪驅(qū)動,只有龍頭廠商才有可能參與其中,市場集中度將進一步提升 , 更大的蛋糕將由更少的人分!
先進封裝占比持續(xù)提升

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中國先進封裝市場快速增長 (百萬元)

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二、中國半導(dǎo)體2.0 :制造拉動全行業(yè)大發(fā)展,大陸封裝產(chǎn)業(yè)深度受益
中國半導(dǎo)體大致會經(jīng)歷三個階段。從 1990s~ 2014 的半導(dǎo)體 1.0,這個時間段中國半導(dǎo)體以原始積累為主,技術(shù)來源為外部引進,產(chǎn)業(yè)鏈尤以注重人力成本的封測發(fā)展最快。2014~2020s 是半導(dǎo)體 2.0 ,這個時間段半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展以資本驅(qū)動為特征,體現(xiàn)為在《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》和國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的推動下,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈加速向中國大陸轉(zhuǎn)移,尤其以制造業(yè)發(fā)展最快,并拉動全行業(yè)發(fā)展。2030s~ 是半導(dǎo)體 3.0,中國成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強國,產(chǎn)業(yè)驅(qū)動模式從半導(dǎo)體 1.0 的人力成本驅(qū)動,2.0 的資本驅(qū)動走向 3.0 的技術(shù)驅(qū)動,設(shè)計與設(shè)備等技術(shù)壁壘較高的行業(yè)迎來快速發(fā)展。
中國半導(dǎo)體2.0 制造業(yè)拉動全行業(yè)大發(fā)展,封裝產(chǎn)業(yè)深度受益

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中國半導(dǎo)體2.0半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速向中國大陸轉(zhuǎn)移, 而尤其以制造業(yè)發(fā)展最為迅速。根據(jù)數(shù)據(jù),在 2007 年中國大陸 IC 制造產(chǎn)值為 45.9 億美元,僅占全球的份額為 1.96%,但到 2012 年,大陸 IC 制造產(chǎn)值迅速上升到 89.1 億美元,全球份額也提升到 3.50%。預(yù)計至 2017 年,大陸 IC 制造占全球的份額有望達到 7.73%。中國預(yù)計 2016-2020 復(fù)合增長率高達 20%,大中華區(qū)市場規(guī)模高達 200 億美金,新增產(chǎn)能按 12 英寸 2018 年達到 80 萬片/月(其中 8 英寸折合 19.27 萬片/月),較2017 年翻了一倍。
1982-2014全球半導(dǎo)體營收份額情況(單位:%)

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以史為鑒,制造業(yè)將拉動半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)大發(fā)展
以日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為例,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的崛起期是 1970-1989 年,日本政府一方面積極利用美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)當時對日本奉行技術(shù)全公開宗旨的有利條件,花重金從美國購買專利將其產(chǎn)業(yè)化,另一方面通過《工業(yè)合作法案》、《工礦業(yè)技術(shù)研究組合法》與國家性研發(fā)項目“VLSI (超大規(guī)模集成電路)計劃”,使得日本在 DRAM 產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速趕超 。NEC 在 1985 年成為全球最大半導(dǎo)體公司,日本更是在 1986 年超過美國成為世界最大半導(dǎo)體生產(chǎn)國。1989 年世界半導(dǎo)體 TOP10 中有六家日本公司,TOP20 日本公司占據(jù)10 席,半導(dǎo)體第一次大規(guī)模轉(zhuǎn)移到此達到巔峰。
1976-1989年全球DRAM份額變化情況

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1986年全球半導(dǎo)體市場份額

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在IDM 模式主導(dǎo)下,日本通過 DRAM 一舉實現(xiàn)了從制造到設(shè)備、材料等支柱產(chǎn)業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)導(dǎo)格局。日本半導(dǎo)體制造行業(yè)在 1989 年占全球 51%。而美國半導(dǎo)體廠商的 DRAM 制造設(shè)備中日本生產(chǎn)比例從 70 年代末的不到 1%轉(zhuǎn)變?yōu)?1985 年的 90%,整體市占率達到42%。而半導(dǎo)體材料占比更是從80年代初期不到20%提升至1985年60%的市占率,并在 1987 年達到 71%的歷史高點。
日本制造對半導(dǎo)體材料等基石產(chǎn)業(yè)拉動作用明顯

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日本硅材料產(chǎn)量增速與制造業(yè)增速1982-1989完全擬合

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