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2020
04/26
13:59

半导体产业链是怎样的?如何区分一家企业好坏?

半导体,无疑是20世纪改变人类世界的伟大发明。奠定这门高科技产业的基石,是一种普通材料——硅。

硅,是地壳第二大组成元素,含量大,成本低,大家最常见的沙子,其主要成分就是二氧化硅。正是这样一个不起眼的材料,经过技术加工,摇身一变,变成了值钱的芯片原材料——硅晶圆。 而想要了解半导体企业,必须清楚的了解硅的产业链、以及半导体产业链,这样可以清晰的明白,所研究企业处于怎样的地位,是否有较高的壁垒。

半导体产业链

硅这个产业链,大致情况如下:

来源:华润微招股书

上游——主要为多晶硅供应商,行业竞争激烈,2017年国内产能24.3万吨,代表企业有保利协鑫、德国瓦克(Wacker)、韩国OCI,美国Hemlock、通威股份,CR5占比43%。行业毛利率为15%-30%。

中游——为硅片生产厂商,分为光伏用硅片和半导体用硅片。在半导体硅片领域,目前,该产业CR5占比92.8%,集中度很高。行业毛利率在25%-35%之间。

具体到半导体硅片领域,国外代表企业为:日本信越化学(市场占比28.5%)、日本Sumco(25.15%)、德国Siltronic(14.69%)。国内代表企业为中国台湾环球硅片(14.04%)、中国台湾合晶科技(2.63%)、中环股份(低于2%)、硅产业(市占率为2.2%)

下游——半导体制造领域,包括IDM(垂直一体化)企业和Foundry(硅片代工)企业,代表企业有英特尔、SAMSUNG、德州仪器、台积电、格罗方德、中芯国际。下游技术门槛高,行业毛利率在45%-65%之间。

来源:东兴证券研究所

科创板有哪些半导体企业?

芯片设计

模拟芯片设计企业晶峰明源

模拟芯片设计、晶圆制造、封装测试,几乎囊括全产业链的华润微电子

内存接口芯片设计的澜起科技

机顶盒芯片设计的晶晨半导体

半导体材料

生产硅片的上海硅产业

生产光刻胶、抛光液的安集科技

半导体设备

生产蚀刻机的中微半导体

光刻工序涂胶显影设备的芯原微

好,看到这里,接下来值得大家研究的问题就来了

半导体行业是什么把一家好企业和坏企业区分开的?为什么有些企业每年盈利上百亿元,有的却常年亏损?大家以华润微为例进行分析。

答案就是:竞争优势。在很大程度上,这取决于一家企业自身竞争优势的大小。竞争优势可以用来保护企业的利益免收侵害。

国内最早的晶园代工厂

华润微半导体企业看起来像一项有吸引力的投资。它是大陆地区最早设立的晶圆代工厂之一,以销售额计,它在内地的半导体企业中,能排进前十,并且,它是十家中唯一一家IDM模式(垂直整合制造)为主运营的半导体企业。

华润微的王牌业务是:功率半导体,主要用于新能源汽车、充电桩等领域,目前国内企业中排名第一。

虽然有以上成就,但还是没有足够的信息让你做出可靠的投资决策,所以大家需要走进企业,系统研究一下投资华润微半导体是否可靠。

华润微是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业,产品聚焦于功率半导体、智能传感器与智能控制领域,为客户提供丰富的半导体产品与系统解决方案。

从收入结构上看,其主要收入来源为:晶圆制造,占比42.65%;功率半导体,占比38.57%;封装测试,占比12.53%。其中,晶圆制造和功率半导体是其收入和毛利的主要来源。大家拆分开进行研究。

首先看功率半导体的分类和技术趋势

芯片,主要可以分为数字芯片和模拟芯片两类,华润微电子,主攻的方向为模拟芯片。

模拟芯片,主要用来处理那些模拟自然界中如声音、温度、速度、光照强度、触觉等物理量的电信号,主要用于工业控制等领域;而数字芯片,主要用于处理数字信号的集成电路,由于广泛应用于计算机和消费电子而更被熟知。

来源:网络

功率半导体属于模拟芯片的子赛道,具有产品数量多、应用广泛的特点,比如德州仪器的模拟产品数量高达上万个,广泛应用于消费电子、新能源交通、轨道交通、发电与配电等电力电子领域。

功率半导体产品繁多,华润微主要有MOSFET(电动车领域,主要用于充电桩)、IGBT(主要应用于工业变频器)、SBD(Schottky Barrier

Diode,肖特基势垒二极管,一种利用金属与半导体接触形成的金属二极管)及FRD(快恢复二极管,是一种开关特性好、反向恢复时间短的半导体二极管)。其中MOSFET占功率半导体销量的66%,所以大家主要对MOSFET进行研究。

MOSFET是实现电能转换与电路控制的功率器件。由于工作频率快、开关损耗小、开关特性好,被广泛应用在需要电子开关的电路中。比如,开关电源、马达驱动和照明调光,主要应用领域有消费电子、工业控制和汽车电子等。

华润微电子目前能够提供-100V至1500V范围内低、中、高压全系列MOSFET产品,是国内可比企业中,电压覆盖范围较广的一家。

来源:华润微招股书

功率件的应用领域较广,未来的销量驱动力,源自于三个趋势——电动化趋势、信息化趋势,以及对用电终端性能的更高追求趋势。

电动化趋势,主要影响汽车电子和工业两个行业,汽车电动化后功率半导体用量规模增长3-4倍,工业电动化后整体用电量提升,带动电源、太阳能逆变器等电力传输领域行业的增长。

信息化趋势,主要影响无线设备、计算存储和网络通信这三个行业。物联网或是AI的发展都需要大量的数据收集、计算与传输,从而使用电量和用电设备增加,也就意味着这些设备中的MOSFET也会提升,而每一项供电的增加都需要2-4个功率MOSFET。

再来看晶园制造的分类

作为大陆地区最早设立的晶圆代工厂之一的华润微,目前有两条主要的晶园生产线:6英寸、8英寸英寸晶圆代工生产线。

从销量来看,2016年至2018年,晶圆制造的销量分别为169.55万片、179.56万片、179.12万片、三年复合增速为2.8%。如果继续拆解产品结构,6英寸晶圆产量分别为240.65万片、245.05万片、247.39万片,复合增速为1.39%,8英寸晶圆产量分别为63.50万片、126.37万片、136.12万片,复合增速为67.95%。

为什么6英寸晶圆代工的增速这么慢? 主要是6英寸正面临迭代的风险。

半导体硅片的直径越大,在单片硅片上可制造的芯片数量就越多,单位芯片的成本随之降低。

1965年,戈登摩尔提出摩尔定律:集成电路上所集成的晶体管数量,每隔18个月就提升一倍,相应的集成电路性能增强一倍,成本随之下降一半。对于芯片制造企业而言,这意味着需要不断提升单片硅片可生产的芯片数量、降低单片硅片的制造成本以便与摩尔定律同步。半导体硅片的尺寸(以直径计算)主要有50mm(2 英寸)、75mm(3 英寸)、100mm(4 英寸)、150mm(6 英寸)、200mm(8 英寸)与 300mm(12 英寸)等规格。在摩尔定律的影响下,半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。

来源:广发证券发展研究中心

由于6英寸效率较低,正处于逐渐被替代的过程中。2014年至2017年,6英寸及以下的产品产能占比不断缩小。但并不会完全被替代。

虽说硅片尺寸越大越好,但是大部分200mm 及以下芯片制造生产线投产时间较早,绝大部分设备已折旧完毕,因此200mm 及以下半导体硅片对应的芯片制造成本往往较低,在部分领域使用200mm 及以下半导体硅片的综合成本可能并不高于300mm半导体硅片。此外,在高精度模拟电路、射频前端芯片、嵌入式存储器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器、高压 MOS 等特殊产品方面,200mm 及以下芯片制造的工艺更为成熟。 所以,200mm及以下半导体硅片的需求依然存在。

根据SEMI的预测,12英寸晶圆的市占率仍将逐步提升,8英寸和6英寸硅片的市占率逐渐萎缩。到2020年,12英寸晶圆的占比将上升到约80%,8英寸晶圆的占比降至8%左右,6英寸及以下晶圆降至2%左右。

华润微的晶圆制造销量取决于6英寸晶圆的生产线,随着12英寸及18英寸生产线技术成熟,6英寸可能面临迭代的风险, 随之而来,销量增长的趋势也会面临下行风险。

说完华润微的竞争格局,值得大家思考的问题就来了?华润微的增长看点在哪里?华润微是如何与巨头竞争的?

大家将在后续文章中继续分析硅产业的技术实力、成长持续性和潜在风险。

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编辑:那时候

来源:道科创

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