全球集成電路設(shè)計(jì)、晶圓代工業(yè)、封裝測(cè)試業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

來(lái)源：絲路印象 2024-07-19 17:33:26 瀏覽：1040 收藏

1、全球IC設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Trend Force的數(shù)據(jù)表明，2016年全球IC設(shè)計(jì)業(yè)的銷售收入為774.9億美元，同比衰減3.2%?；仡櫧陙?lái)全球IC設(shè)計(jì)業(yè)的發(fā)展走勢(shì)，2014年全球IC設(shè)計(jì)業(yè)增長(zhǎng)7.1%，達(dá)880億美元；2015年下降8.5%，僅為805.2億美元。由此可見(jiàn)，近年來(lái)全球IC設(shè)計(jì)業(yè)的風(fēng)光不再。其中可能有3個(gè)主要因素：一是IC芯片大客戶，如蘋(píng)果、華為和三星等紛紛自行設(shè)計(jì)自用芯片，減少了專業(yè)IC設(shè)計(jì)廠商的收入；二是從技術(shù)層面來(lái)看，繼續(xù)往16/14nm及以下推進(jìn)時(shí)，芯片設(shè)計(jì)的成本急劇增加，IC設(shè)計(jì)廠商也謹(jǐn)慎行事；三是終端產(chǎn)品，如智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等皆處于成熟期，增長(zhǎng)相當(dāng)有限，而新的終端應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、可穿戴設(shè)備等近期難有突破性的增長(zhǎng)，尚未及時(shí)跟上。

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(CSIA)的統(tǒng)計(jì)，2016年中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售規(guī)模為4335.5億元，同比增長(zhǎng)20.1%。其中，IC設(shè)計(jì)業(yè)的銷售額為1644.3億元，同比增長(zhǎng)24.1%，繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣工研院(IEK)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2016年我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)集成電路總產(chǎn)值折合人民幣5280.94億元，比我國(guó)大陸地區(qū)要高。但我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)2016年IC設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)值折合人民幣為1408.15億元?？梢?jiàn)，2016年我國(guó)大陸地區(qū)IC設(shè)計(jì)業(yè)的銷售規(guī)模首次超過(guò)我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的IC設(shè)計(jì)業(yè)，居世界第2位，僅次于美國(guó)。

2016年全球IC設(shè)計(jì)業(yè)前十大廠商按營(yíng)收規(guī)模的排名如表1所示。

表1 2016年全球前十大IC設(shè)計(jì)廠商排名表單位：百萬(wàn)美元

在2016年的排名中，高通仍居龍頭寶座。前三大廠商高通、新博通(安華高+博通)和聯(lián)發(fā)科的合計(jì)營(yíng)收占前十大廠商營(yíng)收總和的65%，短期內(nèi)前三大廠商的領(lǐng)先地位不易受到撼動(dòng)。

進(jìn)一步的分析表明，2016年全球前十大IC設(shè)計(jì)廠商排名的變化主要受到廠商之間并購(gòu)的影響。例如，高通收購(gòu)CSR，增加了其居首的穩(wěn)定性；安華高并購(gòu)博通，成為新博通后2016年銷售收入反而下降8.0%，排名第2位；聯(lián)發(fā)科在收購(gòu)我國(guó)臺(tái)灣4家IC設(shè)計(jì)公司后營(yíng)收提升17.6%，同時(shí)受惠于中國(guó)大陸智能手機(jī)的強(qiáng)勁拉動(dòng)，明顯拉開(kāi)了與后7位廠商的距離。

英偉達(dá)近年來(lái)除在游戲機(jī)領(lǐng)域多有收益外，在數(shù)據(jù)中心與車用電子應(yīng)用領(lǐng)域造就的成長(zhǎng)幅度也相當(dāng)亮麗。另外，2016年?duì)I收表現(xiàn)衰退的IC設(shè)計(jì)廠商有高通、新博通、馬威爾和聯(lián)詠科技等。高通因面臨三星Note7事件帶來(lái)的負(fù)面影響，2016年?duì)I收減少4.5%；新博通衰退的主因來(lái)自出售物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品線給賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress)以后營(yíng)收減少；聯(lián)詠科技的營(yíng)收受阻于全球消費(fèi)性電子產(chǎn)品市場(chǎng)不夠景氣，成長(zhǎng)乏力。

在2016年全球IC設(shè)計(jì)業(yè)前十大廠商排名中值得一提的是中國(guó)大陸的兩大IC設(shè)計(jì)企業(yè)：海思半導(dǎo)體有限公司和展訊通信有限公司。這兩家公司受惠于中國(guó)大陸智能手機(jī)市場(chǎng)高度成長(zhǎng)的動(dòng)能，自2015年以來(lái)營(yíng)收表現(xiàn)不俗。2016年海思半導(dǎo)體營(yíng)收為39.78億美元，年增11.8%，從2015年以來(lái)一直保持全球IC設(shè)計(jì)業(yè)排名第6位。

而展訊通信在與銳迪科微電子合并成為紫光展銳公司后，受惠于汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線通信等市場(chǎng)的成長(zhǎng)，2016年?duì)I收達(dá)到19.12億美元，年增8.1%，從2015年的第10位上升至2016年的第9位。

根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣拓墣產(chǎn)業(yè)研究所的預(yù)測(cè)，2017年全球IC設(shè)計(jì)業(yè)的營(yíng)業(yè)收入將達(dá)到805.9億美元，年增長(zhǎng)率將達(dá)4.0%左右。

2、全球晶圓代工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

IC Insights發(fā)布的《2017年Mc Clean Reports》顯示，2016年全球晶圓代工市場(chǎng)的規(guī)模為500.5億美元，比2015年增長(zhǎng)11.4%；到2021年時(shí)，全球晶圓代工業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將發(fā)展到721億美元；2016-2021年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為7.6%。

2016年全球前十大純晶圓代工廠商的排名如表2所示。

表2 2016年全球前十大純晶圓代工廠商排名

2016年全球前十大純晶圓代工廠商排名

在2016年全球前十大純晶圓代工廠商的排名表中，中國(guó)臺(tái)灣有4家企業(yè)，中國(guó)大陸有2家企業(yè)，美國(guó)、韓國(guó)、以色列和德國(guó)各有1家企業(yè)。臺(tái)積電(TSMC)蟬聯(lián)全球晶圓代工榜首。2016年又以59%的市占率(與上年相同)排名第一。2016年?duì)I收凈增加29億美元，是其2015年?duì)I收凈增加14億美元的兩倍之多。

格羅方德(Global Foundries)2016年?duì)I收增長(zhǎng)10%，達(dá)55.45億美元，仍居全球純晶圓代工排名第二，市占率達(dá)11%。格羅方德向三星取得14nm工藝技術(shù)授權(quán)之后，目前已進(jìn)入量產(chǎn)。至于7nm工藝技術(shù)，格羅方德預(yù)計(jì)在2018年第一季度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)投產(chǎn)，目前已有客戶進(jìn)行設(shè)計(jì)及認(rèn)證。

最近格羅方德決定在中國(guó)成都建設(shè)12英寸晶圓代工生產(chǎn)線，從0.11-0.13μm工藝開(kāi)始，然后對(duì)開(kāi)展FD-SOI晶圓代工進(jìn)行布局。

聯(lián)電(UMC)2016年?duì)I收達(dá)45.82億美元，年增3%，市占率下滑1個(gè)百分點(diǎn)至9%。2016年聯(lián)電的營(yíng)收增加主要得益于28nm制程的訂單滿載，從而降低了淡季帶來(lái)的壓力。再加上聯(lián)電位于中國(guó)廈門(mén)的12英寸晶圓廠成功量產(chǎn)，也帶動(dòng)了聯(lián)電2016年度的營(yíng)收表現(xiàn)。

中芯國(guó)際(SIMC)2016年?duì)I收增至29.21億美元，比2015年大增31%，市占率也提升1個(gè)百分點(diǎn)至6%。自2011年以來(lái)，中芯國(guó)際營(yíng)收從12.2億美元大幅增長(zhǎng)至2016年的29.21億美元，以19%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率快速發(fā)展，表現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)趨勢(shì)。自2016年10月以來(lái)，中芯國(guó)際連續(xù)宣布新廠投資計(jì)劃，在上海和深圳分別投資新建12英寸晶圓生產(chǎn)線。同時(shí)將天津的8英寸晶圓生產(chǎn)線產(chǎn)能從4.5萬(wàn)片/月擴(kuò)展至15萬(wàn)片/月，成為全球單體最大的8英寸生產(chǎn)線[3]。未來(lái)幾年，中芯國(guó)際將會(huì)愈發(fā)顯示出成長(zhǎng)的潛力。

華虹宏力(HH Grace)2016年?duì)I收為7.12億美元，比2015年增長(zhǎng)10%，擅長(zhǎng)8英寸特色工藝的晶圓代工。隨著全球物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、無(wú)線通信、工業(yè)控制等領(lǐng)域市場(chǎng)需求旺盛，華虹宏力愈發(fā)顯示出其特色工藝的重要性。從2015年至今，華虹宏力一直占據(jù)全球前十大純晶圓代工廠商排名的第8位。

2016年9月，IC Insights發(fā)布了全球純晶圓代工廠商各種先進(jìn)工藝技術(shù)銷售收入比例的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，如表3所示。

表3 2015-2016年各種特征尺寸純晶圓代工的銷售收入比例(單位：百萬(wàn)美元)

臺(tái)積電是純晶圓代工廠商先進(jìn)工藝技術(shù)的領(lǐng)跑者，其2016年54%的收入來(lái)自小于40nm的工藝技術(shù)。格羅方德在先進(jìn)工藝技術(shù)方面也有較大比例的收入，2016年小于40nm工藝技術(shù)的收入比例也占52%。但是，格羅方德與臺(tái)積電相比，臺(tái)積電小于40nm工藝技術(shù)的代工收入是格羅方德的6倍(臺(tái)積電為156億美元，而格羅方德僅為26億美元)。我國(guó)的中芯國(guó)際在2015年第四季度28nm工藝才進(jìn)入量產(chǎn)，比臺(tái)積電晚了3年。由于臺(tái)積電小于40nm先進(jìn)工藝技術(shù)晶圓占據(jù)了很大比例，因而2011-2016年，每個(gè)晶圓售價(jià)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為3%。而與之相反，格羅方德和聯(lián)電每個(gè)晶圓的售價(jià)平均每年下跌了1%。2016年中芯國(guó)際28nm工藝代工的收入僅占2%左右，這也是中芯國(guó)際每個(gè)晶圓平均售價(jià)較低的主要原因。

2016年，大于等于40nm工藝的晶圓代工市場(chǎng)基本上是平穩(wěn)的，而小于40nm工藝的晶圓代工市場(chǎng)增長(zhǎng)了23%，這就為純晶圓市場(chǎng)增加了36億美元的收入，如圖1所示。

3、全球IC封裝測(cè)試業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

綜合多家市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2016年全球IC封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模為509.7億美元，比2015年的508.7億美元僅增長(zhǎng)0.02%；預(yù)計(jì)2017年全球IC封裝測(cè)試業(yè)繼續(xù)增長(zhǎng)3.8%，將達(dá)到529.0億美元的規(guī)模。圖2展示了2011-2017年全球IC封裝測(cè)試業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模。

圖1 在純晶圓代工業(yè)中先進(jìn)工藝技術(shù)的成長(zhǎng)性

在純晶圓代工業(yè)中先進(jìn)工藝技術(shù)的成長(zhǎng)性

日月光半導(dǎo)體是中國(guó)臺(tái)灣最大的IC封裝測(cè)試廠商，也是全球IC封裝測(cè)試業(yè)的龍頭企業(yè)，近年來(lái)主要聚焦于技術(shù)先進(jìn)的覆晶封裝(Flip-chip)、金屬凸點(diǎn)(Bumping)、晶圓級(jí)封裝(WLP)、扇出型封裝(Fan-out)和系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)。

2016年，日月光的8英寸Bumping月產(chǎn)能為9.5萬(wàn)片，12英寸Fan-out和Bumping的月產(chǎn)能為11.6萬(wàn)片左右。全年高端封裝的產(chǎn)能占整體產(chǎn)能超過(guò)75%。因而當(dāng)年的毛利率提升到19.4%-19.9%，優(yōu)于往年的18%-19%。

與IC設(shè)計(jì)業(yè)和晶圓制造業(yè)相仿，2016年是全球IC封裝測(cè)試業(yè)并購(gòu)最密集的一年。中國(guó)臺(tái)灣的兩大IC封測(cè)集團(tuán)日月光(ASE)和矽品(SPIL)對(duì)全球IC封裝測(cè)試市場(chǎng)的市占率分居第1位和第3位，2015年的營(yíng)收規(guī)模分別為47.69億美元和26.12億美元。2016年7月，日月光和矽品正式向中國(guó)臺(tái)灣公平交易委員會(huì)提出申請(qǐng)合并。鑒于目前全球IC封裝測(cè)試市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，該項(xiàng)合并案很可能在2017年內(nèi)完成。屆時(shí)中國(guó)臺(tái)灣在全球IC封裝測(cè)試市場(chǎng)中的領(lǐng)先地位將進(jìn)一步鞏固。

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年中國(guó)大陸IC封裝測(cè)試業(yè)的銷售規(guī)模繼續(xù)增長(zhǎng)至1564.3億元，比2015年增長(zhǎng)13%。從2015年起，中國(guó)大陸IC封裝測(cè)試業(yè)的銷售規(guī)模超過(guò)日本、美國(guó)和新加坡，僅次于中國(guó)臺(tái)灣，躍居全球第二大。

圖2 2011-2017年全球IC封裝測(cè)試業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模

近兩三年來(lái)，在國(guó)家政策的支持下，中國(guó)大陸的封測(cè)企業(yè)通過(guò)兼并重組快速獲得先進(jìn)技術(shù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。其中，長(zhǎng)電科技并購(gòu)了星科金朋，華天科技收購(gòu)了美國(guó)FCI(Flip Chip International)，通富微電收購(gòu)了美國(guó)AMD在蘇州和馬來(lái)西亞檳城兩家封測(cè)公司的各85%股權(quán)，同方國(guó)芯也通過(guò)認(rèn)購(gòu)中國(guó)臺(tái)灣力成和南茂增發(fā)的股票獲得了兩家公司各25%的股權(quán)。

全球IC封裝測(cè)試市場(chǎng)可以分為封裝測(cè)試代工(OSAT)市場(chǎng)和IDM封裝測(cè)試市場(chǎng)兩部分。圖3展示了2014-2018年全球IC封裝測(cè)試代工市場(chǎng)規(guī)模的變化情況。根據(jù)Gartner的預(yù)測(cè)，2014-2018年全球IC封裝測(cè)試業(yè)代工市場(chǎng)處于平穩(wěn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，盡管每年市場(chǎng)增幅不盡相同，但2014-2018年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為5.7%。其中，2016年全球IC封裝測(cè)試代工市場(chǎng)規(guī)模為295.3億美元，比2015年的283.12億美元增長(zhǎng)4.30%。

2017年全球IC封裝測(cè)試代工市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到311.91億美元，比2016年增長(zhǎng)5.60%。由此可見(jiàn)，近年來(lái)全球IC封裝測(cè)試代工市場(chǎng)仍然保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

近年來(lái)，全球IC封裝測(cè)試代工業(yè)穩(wěn)步較快發(fā)展，主要?dú)w因于：一是與近年來(lái)全球晶圓產(chǎn)能的增長(zhǎng)相匹配；二是先進(jìn)封裝形式(如BGA、WLP、CSP、MCP、3D/2.5D等)不斷取代傳統(tǒng)封裝(如DIP、SOP、QFP等)引起的增值；三是新型的集成電路產(chǎn)品采用高端先進(jìn)封裝，如2.5D/3D堆疊封裝和SiP封裝，以及采用新型的模塊組裝等也抬升了封裝測(cè)試業(yè)的銷售收入。

從2015年以后，全球IC封裝測(cè)試市場(chǎng)呈現(xiàn)出中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸和美國(guó)三大陣營(yíng)的局面。其中，中國(guó)臺(tái)灣對(duì)于全球IC封裝測(cè)試代工市場(chǎng)的占有率最高，據(jù)工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究中心(IEK)的估計(jì)，2016年已達(dá)到55.9%。2016年中國(guó)臺(tái)灣整體IC封裝測(cè)試代工業(yè)的產(chǎn)值規(guī)模為4500億元新臺(tái)幣，較2015年的4413億元新臺(tái)幣增長(zhǎng)2.0%。近年來(lái)，中國(guó)大陸的IC封裝測(cè)試業(yè)發(fā)展十分強(qiáng)勁。通過(guò)不斷創(chuàng)新和境內(nèi)外的收購(gòu)兼并，2016年全行業(yè)營(yíng)收規(guī)模達(dá)到1564.3億元，比2015年增長(zhǎng)13%。2016年全球IC封裝測(cè)試業(yè)前十大廠商排名如表4所示。

圖3 2014～2018年全球IC封裝測(cè)試代工市場(chǎng)規(guī)模

在十大廠商排名中，中國(guó)臺(tái)灣的日月光集團(tuán)穩(wěn)居第1位，但2016年的營(yíng)收僅增0.7%。美國(guó)的安靠(Amkor)仍居第2位。近年來(lái)，隨著輕晶圓(Fab-lite)趨勢(shì)的發(fā)展，美國(guó)IDM的IC封裝測(cè)試業(yè)務(wù)也日漸轉(zhuǎn)外，進(jìn)一步減少美國(guó)IC封裝測(cè)試業(yè)在全球市場(chǎng)的占有率。但是，美國(guó)多家集成電路廠商對(duì)于高端先進(jìn)封裝技術(shù)的研發(fā)仍處于全球領(lǐng)先地位。矽品(SPIT)仍保持全球第3位。日月光和矽品2016年的營(yíng)收規(guī)模增長(zhǎng)不到1%，而安靠的營(yíng)收規(guī)模增長(zhǎng)35.3%。

中國(guó)大陸的江蘇長(zhǎng)電(JCET)、天水華天(Tian Shui Hua Tian)和通富微電(Nantong Fujitus)分別躍居第4位、第6位和第7位。除江蘇長(zhǎng)電在2016年?duì)I收僅增長(zhǎng)0.6%以外，天水華天和通富微電兩家企業(yè)的增長(zhǎng)率分別為32.7%和90.6%，由此可見(jiàn)，近兩年來(lái)，中國(guó)大陸IC封測(cè)業(yè)的實(shí)力提升明顯。

表4 2016年全球前十大IC封測(cè)廠商排名

2016年全球前十大IC封測(cè)廠商排名

2015年和2016年全球IC封裝測(cè)試業(yè)前十大代工廠商的合計(jì)營(yíng)收分別為169.30億美元和185.02億美元，各占當(dāng)年全球IC封裝測(cè)試代工業(yè)總收入的59.8%和62.7%。

目前全球IC封裝測(cè)試代工業(yè)的集中度雖然不高，但正在向高集中度方向趨近。

4、結(jié)語(yǔ)

擴(kuò)展產(chǎn)能和新技術(shù)開(kāi)發(fā)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)兩大投資方向。2016年全球半導(dǎo)體投資支出為679億美元，年增5.1%，有13家廠商投資支出超過(guò)10億美元。全球研發(fā)經(jīng)費(fèi)超過(guò)565億美元，年增1%。2016年全球新增5條12英寸晶圓生產(chǎn)線投產(chǎn)。全球集成電路主流技術(shù)為16/14nm，2016年年底三星和臺(tái)積電導(dǎo)入10nm技術(shù)，2017年第一季度進(jìn)入量產(chǎn)。由于10nm是過(guò)渡性節(jié)點(diǎn)，2017年全球技術(shù)領(lǐng)先廠商將提前展開(kāi)7nm技術(shù)研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。FD-SOI(全耗盡絕緣體上單晶硅)的技術(shù)路線嶄露頭角，備受關(guān)注。

2016年全球IC設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模為774.9億美元，衰減3.2%；封測(cè)業(yè)規(guī)模為509.7億美元，微增0.02%；晶圓代工業(yè)規(guī)模為500.5億美元，大增11.4%，顯示出勃勃生機(jī)。

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