史上最全的半导体产业链全景！

作为半导体产业的核心，集成电路占有83%的市场份额。由于其技术复杂性，产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩大，产业竞争加剧，分工模式进一步细化。

目前市场产业链是IC设计、IC制造、IC封装测试。

○核心环节，IC设计在产业链上游，IC制造在中游，IC封装在下游。

○全球集成电路产业转移从封装测试转向制造，产业链各环节分工明确。

○从最初的IDM到无厂+代工厂+OSAT。

▲全球半导体产业链收入构成图

①设计:

细分领域有亮点，核心关键领域设计能力不足。从应用类别(如手机到汽车)到芯片项目(如处理器到FPGA)，中国高端关键芯片自给率几乎为零，仍然高度依赖美国公司；

②设备:

自给率低，需求缺口大。目前中端设备已有突破，初步布局了一整套产业链，但高端工艺/产品仍需攻克。中国本土半导体设备制造商仅占全球份额的1-2%，在沉积、刻蚀、离子注入、测试等关键领域仍严重依赖美国企业。

③材料:

在靶材等领域已达到国际水平，但在光刻胶等高端领域实现国产替代仍需较长时间。全球半导体材料市场443亿美元，中国晶圆制造材料供应占比不到10%，部分封装材料占比超过30%。在部分细分领域领先于国际市场，在高端领域尚未实现突破；

④制造业:

全球市场集中，台积电占60%的份额，受贸易战影响相对较小。大陆位列第二集团，全球产能扩张集中在大陆。代工行业呈现出非常明显的头部效应。在世界十大原始设备制造商中，台积电占有60%的市场份额。这个行业受贸易战影响较小；

(5)密封试验:

第一个可以独立控制的字段。封装测试行业国内企业整体实力较好，在国际上具有较强的竞争力。17年，长电+华天+通富整体全球市场份额达到19%，美国的主要竞争对手只有Amkor。这个行业受贸易战影响较小。

一.设计

从地理上看，目前全球集成电路设计仍由美国主导，中国大陆是重要参与者。2017年，美国IC设计公司约占全球最大份额的53%，IC Insight预测，在新博通将总部迁至美国后，这一份额将攀升至约69%。台湾省IC设计公司占2065，438+07年总销售额的65，438+06%，与2065，438+00年持平。去年，联发科、永琏和瑞宇的集成电路销售额都超过了6543.8亿美元，它们都跻身全球集成电路设计公司前20名。欧洲IC设计公司仅占全球市场份额的2%，日韩无晶圆厂模式并不流行。

与非美国海外地区相比，中国公司表现突出。全球前50大无晶圆厂集成电路设计公司中，中国公司数量大幅增加，从2009年的1家增加到2017年的10家，呈现快速追赶趋势。2017全球十大无晶圆厂IC厂商中，美国占7席，包括高通、英伟达、苹果、AMD、Marvell、博通、赛灵思；中国台湾省的联发科榜上有名，而中国大陆的海斯和紫光也榜上有名，分别排名第7和10。

2017全球十大寓言集成电路设计制造商

(百万美元)

然而，虽然海思、紫光在中国大陆上榜，但我们可以看到，高通、博通、满妹电子在中国的营收占比超过50%，国内高端ic设计能力严重不足。可见国内在核心芯片设计领域对美国公司的依赖程度之高。

自中美贸易战爆发以来，从中兴事件和华为事件中我们可以清楚地看到，国内设计公司在核心的高端通用芯片领域能够提供的产品几乎为零。

大陆高端通用芯片与国外先进水平的差距主要体现在四个方面:

1)国内外移动处理器差距比较小。

紫光展锐、华为海思在移动处理器方面已经进入世界前列。

2)中央处理器(CPU)是最难赶上的高端芯片。

英特尔几乎垄断了全球市场。国内相关企业约有3-5家，但均未实现商业化量产，大部分仍靠申请科研项目资金和政府补贴维持运营。虽然龙芯等国内CPU设计企业可以做出CPU产品，并可能在单个或部分指标上超越国外CPU，但由于缺乏产业生态支撑，无法与优势产品抗衡。

3)国内和国外的记忆差距也大。

目前世界上主要有三种类型的存储芯片，按销量分别是DRAM、NAND Flash和Nor Flash。在内存和闪存领域，韩国三星和海力士，IDM工厂，有绝对优势。到2017年底，这两个领域的市场份额合计分别为75.7%和49.1%，中国厂商的竞争空间极其有限。武汉长江存储曾尝试研发3D Nand Flash(闪存)技术，但目前仅处于32层闪存样品阶段，而三星、Intel等全球公司。在Nor flash这个约34亿美元的小市场，赵一创新是全球主要参与厂商之一，其他主流供应商为台湾省王鸿、赛普拉斯、美光和台湾省华宝。

4)高端通用芯片如4)FPGA和AD/DA国内外差别很大。

因为这些领域都属于通用芯片，R&D投入大，生命周期长，很难在短时间内聚集经济效益，所以在国内公司发展比较缓慢，甚至有些领域停滞不前。

总的来说，芯片设计的上市公司是国内最强的。如2017年，丁晖科技在指纹识别芯片领域超越FPC成为全球安卓阵营最大的指纹IC提供商，并成为消费电子细分领域全球第一家国产设计芯片。士兰威从集成电路芯片的设计业务开始，逐步搭建芯片制造平台，并将技术和制造平台延伸到功率器件、功率模块、MEMS传感器的封装领域。但与国际半导体厂商相比，在高端芯片设计能力、规模和盈利能力等方面，还有很大的追赶空间。

第二，设备

目前我国半导体设备的现状是低端工艺被国产替代，高端工艺有待突破，自给率低，需求缺口大。

关键设备技术壁垒高，美日技术领先。CR10的份额接近80%，呈现寡头垄断局面。半导体设备处于产业链的上游，贯穿于半导体生产的各个环节。按照工艺流程可以分为四个板块——晶圆制造设备、测试设备、封装设备和前端相关设备。其中，晶圆制造设备占中国市场的70%。更具体地说，晶圆制造设备按照工艺主要可以分为八大类，其中光刻机、蚀刻机和薄膜沉积设备占据了半导体设备市场的大部分。同时，设备市场高度集中，光刻机、CVD设备、蚀刻机、PVD设备的产量集中在少数欧美日巨头手中。

中国半导体设备国产化率低，本土半导体设备厂商的市场份额仅占全球份额的1-2%。

关键设备在先进工艺上尚未实现突破。目前全球集成电路设备研发水平为12英寸7nm，生产水平已经达到12英寸14nm；。国内的设备研发水平还停留在12英寸14纳米，生产水平在12英寸65-28纳米。一般来说，先进工艺上国产设备与国内先进水平有2-6年的时间差；具体来说，65/55/40/28nm光刻机和40/28nm化学机械抛光机的国产化率还是0，而28nm化学气相沉积设备和快速退火设备的国产化率很低。

第三，材料

半导体材料的发展历程

▲各代代表材料的主要应用

▲第二代和第三代半导体材料的技术成熟度

细分领域实现了弯道超车，核心领域尚未实现突破。半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料。在晶圆制造材料中，硅片机的硅基材料占比最高，为365，438+0%，其次是光掩模65，438+04%，光刻胶5%，其配套试剂7%。在封装材料中，封装基板占比最高，占40%，其次是引线框架16%，陶瓷基板11%，键合线15%。

日本和美国主导着全球半导体材料的供应。各细分领域主要玩家有:硅片-信越、Sumco、光刻胶-Tok、Shipley、电子气空液、普莱克斯、CMP陶氏、3M、引线框架-住友金属、键合线-田中贵金属、封装基板-松下电器、塑封材料-

(1)靶、封装基板、CMP等。，我们的技术达到了国际先进水平，可以大批量供货，可以马上国产化。半导体材料被局部化的典型例子-目标。

(2)硅片、电子气、掩模板等。，在技术上具有国际可比性，但尚未大量供应。

(3)光刻胶技术没有取得突破，实现国产替代还需要很长时间。

第四，制造业

作为半导体产业链中至关重要的一环，晶圆制造技术直接影响着半导体产业的先进水平。过去二十年，国内晶圆制造发展滞后，未来有望在国家政策和大资金的支持下快速赶超，这将有效提振整个半导体产业链的技术密度。

半导体制造在半导体产业链中有着卡口的地位。制造业是产业链中的核心环节，地位不言而喻。根据统计，行业内各环节的价值最大，毛利率也处于行业内较高水平。因为无厂+代工+OSAT已经成为一种趋势，代工在整个产业链中的重要性逐渐提升。可以说代工是刺刀，产能的输出被制造企业控制。

IC Insights的数据显示，全球前十大代工厂商中，台积电占据了一半以上的市场份额，前八名在2065438+2007年的市场份额接近90%。同时，代工制造主要集中在东亚，美国很少有这样的公司，这也与产业转移和产业分工有关。我们相信，通过资本投入和人才聚集，中国大陆有可能在未来十年超越OEM。

“中国制造”应该从下游延伸到上游。在技术转移的路线上，半导体制造是“中国制造”尚未攻克的技术堡垒。中国是“制造大国”，但“中国制造”主要是整机产品。在最上游的“芯片制造”领域，中国仍远远落后于国际领先水平。

在从下游制造向“芯片制造”转移的过程中，必然会涌现出一批技术领先的晶圆代工企业。芯片贸易战初期，美国对中国制造技术的封锁和打压首当其冲。在我们努力传承“两弹一星”精神，努力做好自己的同时，如何处理好台积电和UMC这两个台资先进企业的关系，也将对后续发展产生更大的蝴蝶效应。

五、密封性试验

目前，中国大陆半导体行业在封装测试行业中的影响力最强，市场份额极佳。龙头企业长电科技/通富微电子/华天科技/方静科技市场规模不断提升。与台湾省的公司相比，中国大陆封装测试行业的整体增长潜力并不落后。台湾省的知名集成电路设计公司，如联发科、永琏和睿宇，已经逐渐将他们在当地的封装和测试订单转移到大陆同行。台湾省、美国和中国大陆的封装测试产业呈现三足鼎立之势。其中，长电科技/通富微电子/华天科技通过资本并购运作，市场份额位居全球前十(长电科技市场规模全球第三)。先进封装技术水平与海外领先企业基本同步，BGA、WLP、SiP等先进封装技术可成功量产。

中国大陆封装测试行业企业整体实力良好，在国际上具有较强的竞争力。美国的主要竞争对手是Amkor，其在中国的业务收入约占65，438+08%。美国封装测试行业市场份额一般。前十大封装测试厂商中，只有Amkor一家。应该说贸易战对整个封测行业的影响不大，短期、中期、长期来看，Amkor取代其业务的可能性较大。

封装测试行业位于半导体产业链的末端，附加值低，劳动强度大，技术进入壁垒低。封装测试领军企业孙每年的研发支出约占收入的4%，远低于世界领先的半导体IC设计、设备和制造企业。随着晶圆代工厂台积电向下游封装测试行业扩张，也将对传统封装测试企业构成更大威胁。

在2017-2018之后，中国大陆的密封与测试(OSAT)公司将保持高速增长。目前，长电科技/通富微电子已经能够提供高端、高毛利的产品。在未来3-5年内，CAGR公司在中国大陆的增长速度将继续超过全球同行。