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  • 半导体封装水基清洗合明科技分享:中国芯片产业深度分析报告真实国产芯片现状

    半导体封装水基清洗合明科技分享:中国芯片产业深度分析报告真实国产芯片现状

    半导体封装水基清洗合明科技分享:中国芯片产业深度分析报告真实国产芯片现状合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。核心观点:周期性波动向上,市场规模超4000亿美元。半导体是电子产品的核心,信息产业的基石。半导体行业因具有下游应用广泛、生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大等特点,产业链从集成化到垂直化分工越来越明确,并经历了两次空间上的产业转移。全球半导体行业大致以4-6年为一个周期,景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关。2017半导体产业市场规模突破4000亿美元,存储芯片是主要动力。供需变化涨价蔓延,创新应用驱动景气周期持续。半导体本轮涨价的根本原因为供需变化,并沿产业链传导,涨价是否持续还是看供需,NAND随着产能释放价格有所降低,DRAM、硅片产能仍吃紧涨价有望持续。展望未来,随着物联网、区块链、汽车电子、5G、AR/VR及AI等多项创新应用发展,半导体行业有望保持高景气度。提高自给率迫在眉睫,大国战略推动产业发展国内半导体市场接近全球的三分之一,但国内半导体自给率水平非常低,特别是核心芯片极度缺乏,国产占有率都几乎为零。芯片关乎到国家安全,国产化迫在眉睫。2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。大基金首期投资成果显著,撬动了地方产业基金达5000亿元,目前大基金二期募资已经启动,募集金额将超过一期,推动国内半导体产业发展。大陆设计制造封测崛起,材料设备重点突破。经过多年的发展,国内半导体生态逐渐建成,设计制造封测三业发展日趋均衡。设计业:虽然收购受限,但自主发展迅速,群雄并起,海思展讯进入全球前十。制造业:晶圆制造产业向大陆转移,大陆12寸晶圆厂产能爆发。代工方面,虽然与国际巨头相比,追赶仍需较长时间,但中芯国际28nm制程已突破,14nm加快研发中;存储方面,长江存储、晋华集成、合肥长鑫三大存储项目稳步推进。封测业:国内封测三强进入第一梯队,抢先布局先进封装。设备:国产半导体设备销售快速稳步增长,多种产品实现从无到有的突破,星星之火等待燎原。材料:国内厂商在小尺寸硅片、光刻胶、CMP材料、溅射靶材等领域已初有成效;大尺寸硅片国产化指日可待。1、周期性波动向上,市场规模超4000亿美元1.1、半导体是电子产品的核心,信息产业的基石从晶体管诞生,再到集成电路计算机的基础是1和0,有了1和0,就像数学有了10个数字,语言有了26个字母,人类基因有了AGCT,通过编码和逻辑运算等便可以表示世间万物。1946年的第一台计算机是通过真空管实现了1和0,共使用了18800个真空管,大约是一间半的教室大,六只大象重。通过在半导体材料里掺入不同元素,1947年在美国贝尔实验室制造出全球第一个晶体管。晶体管同样可以实现真空管的功能,且体积比电子管缩小了许多,用电子管做的有几间屋子大的计算机,用晶体管已缩小为几个机柜了。把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构,这便是集成电路,也叫做芯片和IC。集成电路中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。1965年,戈登·摩尔(GordonMoore)预测未来一个芯片上的晶体管数量大约每18个月翻一倍(至今依然基本适用),这便是著名的摩尔定律诞生。1968年7月,罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔从仙童(Fairchild)半导体公司辞职,创立了一个新的企业,即英特尔公司,英文名Intel为“集成电子设备(integratedelectronics)”的缩写。电子产品的核心,信息产业的基石以智能手机为例,诸如骁龙、麒麟、苹果A系列CPU为微元件,手机基带芯片和射频芯片是逻辑IC;通常所说的2G或者4G运行内存RAM为DRAM,16G或者64G存储空间为NANDflash;音视频多媒体芯片为模拟IC。以上这些统统是属于半导体的范畴。半导体位于电子行业的中游,上游是电子材料和设备。半导体和被动元件以及模组器件通过集成电路板连接,构成了智能手机、PC等电子产品的核心部件,承担信息的载体和传输功能,成为信息化社会的基石。半导体主要分为集成电路和半导体分立器件。半导体分立器件包括半导体二极管、三极管等分立器件以及光电子器件和传感器等。集成电路可分为数字电路、模拟电路。一切的感知:图像,声音,触感,温度,湿度等等都可以归到模拟世界当中。很自然的,工作内容与之相关的芯片被称作模拟芯片。除此之外,一些我们无法感知,但客观存在的模拟信号处理芯片,比如微波,电信号处理芯片等等,也被归类到模拟范畴之中。比较经典的模拟电路有射频芯片、指纹识别芯片以及电源管理芯片等。数字芯片包含微元件(CPU、GPU、MCU、DSP等),存储器(DRAM、NANDFlash、NORFlash)和逻辑IC(手机基带、以太网芯片等)。1.2、集成电路工序多、种类多、换代快、投资大简单的讲,电子制造产业包括:原材料砂子-硅片制造-晶圆制造-封装测试-基板互联-仪器设备组装。集成电路产业链主要为设计、制造、封测以及上游的材料和设备。集成电路产业主要有以下特征:制造工序多、产品种类多、技术换代快、投资大风险高。生产工序多:核心产业链流程可以简单描述为:IC设计公司根据下游户(系统厂商)的需求设计芯片,然后交给晶圆代工厂进行制造,这些IC制造公司主要的任务就是把IC设计公司设计好的电路图移植到硅晶圆制造公司制造好的晶圆上。完成后的晶圆再送往下游的IC封测厂,由封装测试厂进行封装测试,最后将性能良好的IC产品出售给系统厂商。具体来说,可以细分为以下环节:>IC设计:根据客户要求设计芯片IC设计可分成几个步骤,依序为:规格制定→逻辑设计→电路布局→布局后模拟→光罩制作。规格制定:品牌厂或白牌厂的工程师和IC设计工程师接触,提出要求;逻辑设计:IC设计工程师完成逻辑设计图;电路布局:将逻辑设计图转化成电路图;布局后模拟:经由软件测试,看是否符合规格制定要求;光罩制作:将电路制作成一片片的光罩,完成后的光罩即送往IC制造公司。>IC制造:将光罩上的电路图转移到晶圆上IC制造的流程较为复杂,过程与传统相片的制造过程有一定相似主要步骤包括:薄膜→光刻→显影→蚀刻→光阻去除。薄膜制备:在晶圆片表面上生长数层材质不同,厚度不同的薄膜;光刻:将掩膜板上的图形复制到硅片上。光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%;>IC封测:封装和测试封装的流程大致如下:切割→黏贴→切割焊接→模封。切割:将IC制造公司生产的晶圆切割成长方形的IC;黏贴:把IC黏贴到PCB上;焊接:将IC的接脚焊接到PCB上,使其与PCB相容;模封:将接脚模封起来;产品种类多。从技术复杂度和应用广度来看,集成电路主要可以分为高端通用和专用集成电路两大类。高端通用集成电路的技术复杂度高、标准统一、通用性强,具有量大面广的特征。它主要包括处理器、存储器,以及FPGA(现场可编程门阵列)、AD/DA(模数/数模转换)等。专用集成电路是针对特定系统需求设计的集成电路,通用性不强。每种专用集成电路都属于一类细分市场,例如,通信设备需要高频大容量数据交换芯片等专用芯片;汽车电子需要辅助驾驶系统芯片、视觉传感和图像处理芯片,以及未来的无人驾驶芯片等。技术更新换代快。根据摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,从而要求集成电路尺寸不断变小。芯片的制程就是用来表征集成电路尺寸的大小的一个参数,随着摩尔定律发展,制程从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米、14纳米,一直发展到现在的10纳米、7纳米、5纳米。目前,28nm是传统制程和先进制程的分界点。以台积电为例,晶圆制造的制程每隔几年便会更新换代一次。近几年来换代周期缩短,台积电2017年10nm已经量产,7nm将于今年量产。苹果iPhoneX用的便是台积电10nm工艺。除了晶圆制造技术更新换代外,其下游的封测技术也不断随之发展。除了制程,建设晶圆制造产线还需要事先确定一个参数,即所需用的硅片尺寸。硅片根据其直径分为6寸(150mm)、8寸(200mm)、12寸(300mm)等类型,目前高端市场12寸为主流,中低端市场则一般采用8寸。晶圆制造产线的制程和硅片尺寸这两个参数一旦确定下来一般无法更改,因为如果要改建,则投资规模相当于新建一条产线。投资大风险高。根据《集成电路设计业的发展思路和政策建议》,通常情况下,一款28nm芯片设计的研发投入约1亿元~2亿元,14nm芯片约2亿元~3亿元,研发周期约1~2年。对比来看,集成电路设计门槛显著高于互联网产品研发门槛。互联网创业企业的A轮融资金额多在几百万元量级,集成电路的设计成本要达到亿元量级。但是,相比集成电路制造,设计的进入门槛又很低,一条28nm工艺集成电路生产线的投资额约50亿美元,20nm工艺生产线高达100亿美元。集成电路设计存在技术和市场两方面的不确定性。一是流片失败的技术风险,即芯片样品无法通过测试或达不到预期性能。对于产品线尚不丰富的初创设计企业,一颗芯片流片失败就可能导致企业破产。二是市场风险,芯片虽然生产出来,但没有猜对市场需求,销量达不到盈亏平衡点。对于独立的集成电路设计企业而言,市场风险比技术风险更大。对于依托整机系统企业的集成电路设计企业而言,芯片设计的需求相对明确,市场风险相对较小。1.3、全球半导体产业转移与产业链变迁半导体行业因具有下游应用广泛,生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大等特点,叠加下游应用市场的不断兴起,半导体产业链从集成化到垂直化分工越来越明确,并经历了两次空间上的产业转移。1.起源,美国,垂直整合模式1950s,半导体行业于起源于美国,主要由系统厂商主导。全球半导体产业的最初形态为垂直整合的运营模式,即企业内设有半导体产业所有的制造部门,仅用于满足企业自身产品的需求。2.家电,美国→日本,IDM模式1970s,美国将装配产业转移到日本,半导体产业转变为IDM(IntegratedDeviceManufacture,集成器件制造)模式,即负责从设计、制造到封装测试所有的流程。与垂直整合模式不同,IDM企业的芯片产品是为了满足其他系统厂商的需求。随着家电产业与半导体产业相互促进发展,日本孵化了索尼、东芝等厂商。我国大部分分立器件生产企业也采用该类模式。3.PC,美日→韩国、台湾地区,代工模式1990s,随着PC兴起,存储产业从美国转向日本后又开始转向了韩国,孕育出三星、海力士等厂商。同时,台湾积体电路公司成立后,开启了晶圆代工(Foundry)模式,解决了要想设计芯片必须巨额投资晶圆制造产线的问题,拉开了垂直代工的序幕,无产线的设计公司(Fabless)纷纷成立,传统IDM厂商英特尔、三星等纷纷加入晶圆代工行列,垂直分工模式逐渐成为主流,形成设计(Fabless)→制造(Foundry)→封测(OSAT)三大环节。4.智能手机,全球--->中国大陆2010s,随着大陆智能手机品牌全球市场份额持续提升,催生了对半导体的强劲需求,加之国家对半导体行业的大力支持以及人才、技术、资本的产业环境不断成熟,全球半导体产业酝酿第三次产业转移,即向大陆转移趋势逐渐显现。人力成本是产业链变迁和转移的重要动力韩国和台湾地区的集成电路产业均从代工开始,代工选择的主要因素便是人力成本,当时韩国和台湾地区的人力成本相比于日本低很多,封测业便开始从日本转移到韩国、台湾地区。同样由于人力成本的优势,在21世纪初,封测业已经向国内转移,可以说已经完成了当年韩国、台湾地区的发展初期阶段。劳动力密集型的IC封测业最先转移;而技术和资金密集型的IC制造业次之,转移后会相差1-2代技术;知识密集型的IC设计一般很难转移,技术差距显著,需要靠自主发展。1.4、4-6年周期性波动向上,突破4000亿美元4-6年为1个周期性波动向上费城半导体指数(SOX)由费城交易所创立于1993年,有20家企业的股票被列入该指数,为全球半导体业景气主要指标之一,其走势与全球半导体销售额的走势基本相同。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)数据披露,全球半导体销售额于1994年突破1000亿美元,2000年突破2000亿美元,2010年将近3000亿美元,预计2017年将会突破4000亿美元,半导体产业规模不断扩大,逐渐成为一个超级巨无霸的行业。从全球半导体销售额同比增速上看,全球半导体行业大致以4-6年为一个周期,景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关。2017突破4000亿美元,存储芯片是主要动力据WSTS数据,2017年世界半导体市场规模为4086.91亿美元,同比增长20.6%,首破4000亿美元大关,创七年以来(2010年为年增31.8%)的新高。其中,集成电路产品市场销售额为3401.89亿美元,同比增长22.9%,大出业界意料之外,占到全球半导体市场总值的83.2%的份额。存储器电路(Memory)产品市场销售额为1229.18亿美元,同比增长60.1%,占到全球半导体市场总值的30.1%,超越历年占比最大的逻辑电路(1014.13亿美元),也印证了业界所谓的存储器是集成电路产业的温度计和风向标之说。半导体分立器件(D-O-S)方面,市场为685.02亿美元,同比增长10.1%,占到全球半导体市场总值的16.8%,主要得益于功率器件等推动分立器件(DS)市场销售额同比增长10.7%以及MEMS、射频器件、汽车电子、AI等推动传感器市场(Sensors)销售额同比增长15.9%。据ICInsights报道,DRAM2017年平均售价(ASP)同比上涨77%,销售总值达720亿美元,同比增长74%;NANDFlash2017年平均售价(ASP)同比上涨38%,销售总额达498亿美元,同比增长44%,NORFlash为43亿美元,导致全球存储器总体市场上扬增长58%。如若扣除存储器售价上扬的13%,则2017年全球半导体市场同比增长率仅为9%的水平。依靠DRAM和NAND闪存的出色表现,三星半导体在2017年第二季度超越英特尔,终结英特尔20多年雄踞半导体龙头位置的记录。从区域上看,WSTS数据显示北美(美国)地区市场销售额为864.58亿美元,同比增长31.9%,增幅提升36.6%,居全球首位,占到全球市场的21.2%的份额,起到较大的推动作用。其他地区(主要为中国)销售额为2478.34亿美元,同比增长18.9%,占到全球市场总值的60.6%。半导体带动上游设备创历史新高。据SEMI预测,2017年半导体设备的销售额为559亿美元,比2016年增长35.6%。2018年,半导体设备的销售额达到601亿美元,比2017年增长7.5%。2、供需变化涨价蔓延,创新应用驱动景气周期持续2.1、供需变化沿产业链传导,涨价持续蔓延扩展本轮涨价的根本原因为供需反转,并沿产业链传导,从存储器中DRAM和NAND供不应求涨价导致上游12寸硅片供不应求涨价,12寸晶圆代工厂涨价,NOR涨价,12寸硅片不足用8寸硅片代替,导致8寸硅片涨价,8寸晶圆代工厂涨价,传导下游电源管理IC、LCD/LED驱动IC、MCU、功率半导体MOSFET等涨价,涨价持续蔓延。此外,2017Q4加密币挖矿芯片半路杀出抢12寸晶圆先进制程产能。2.1.1、存储器:供不应求涨价开始,是否持续还是看供需存储器主要包括DRAM、NANDFlash和NORFlash。其中DRAM约占存储器市场53%,NANDFlash约占存储器市场42%,而NORFlash仅占3%左右。DRAM即通常所说的运行内存,根据下游需求不同主要分为:标准型(PC)、服务器(Server)、移动式(mobile)、绘图用(Graphic)和消费电子类(Consumer)。NANDFlash即通常所说的闪存,根据下游需求不同主要分为:存储卡/UFD、SSD、嵌入式存储和其他。存储器的涨价由供不应求开始,是否持续还得看供需。DRAM需求端:下游智能手机运行内存不断从1G到2G、3G、4G升级导致移动式DRAM快速需求增长,同时APP应用市场快速发展导致服务器内存需求增长。供给端:DRAM主要掌握在三星、海力士、美光等几家手中,呈现寡头垄断格局,三星市占率约为45%。2016年Q3之前,DRAM价格一路走低,所有DRAM厂商都不敢贸然扩产。供不应求导致DRAM价格从2016年Q2/Q3开始一路飙升,DXI指数从6000点上涨到如今的30000点。DXI指数是集邦咨询于2013年创建反映主流DRAM价格的指数。展望2018年上半年,因DRAM三大厂产能计划趋于保守,2018年新增投片量仅约5-7%,实质新产能开出将落于下半年,导致上半年供给仍然受限,整体市场仍然吃紧;SK海力士决议在无锡兴建新厂,最快产能开出时间落在2019年,我们预计在2018年上半年服务器内存价格仍然会延续涨价的走势。2018Q1移动式内存价格可能会有较明显影响。在大陆智能手机出货疲弱的大环境影响下,虽然整体DRAM仍呈现供货吃紧的状态,但以三星为首率先调整对大陆智能手机厂商的报价,移动式内存的涨幅已较先前收敛,从原先的5%的季成长缩小为约3%。NANDFlash需求端:下游智能手机闪存存不断从16G到32G、64G、128G甚至256G升级导致嵌入式存储快速需求增长,同时随着SSD在PC中渗透率提升导致SSD需求快速增长。供给端:2016和2017年为NANDFlash从2D到3DNAND制程转化年,产能存在逐渐释放的过程,主要厂商有三星、东芝、美光和海力士,三星同样是产业龙头,市占率约为37%。展望未来,智能手机销售增速疲软,2018年上半年NAND需求恐不如预期,随着3D产能不断开出,市况将转变成供过于求,导致NANDFlash价格持续走跌的机率升高。NORFlash虽然NORFLASH市场份额较小,但是由于代码可在芯片内执行,仍然常常用于存储启动代码和设备驱动程序。需求端:随着物联网、智慧应用(智能家居、智慧城市、智能汽车)、无人机等厂商导入NORFlash作为储存装置和微控制器搭配开发,NORFlash需求持续增长。供给端:一方面由于DRAM和NAND抢食硅片产能,导致NORFlash用12寸硅片原材料供不应求涨价;另一方面,巨头美光及Cypress纷纷宣布淡出,关停部分生产线等,产生供给缺口,导致价格上涨。经过近几年版图大洗牌,目前旺宏成为产业龙头,市占率约24%,CYPRESS(赛普拉斯)市场占有率约21%,美光科技市占率约20%,华邦电居第四位,大陆厂商兆易创新居第五,占有一席之地。从各家公司的产品分布上,最高端NORFLASH产品多由美光、赛普拉斯供应,应用领域以汽车电子居多;华邦、旺宏则以NORFLASH中端产品供应为主,应用领域以消费电子、通讯电子居多;而兆易创新提供的多为低端产品,主要应用在PC主板、机顶盒、路由器、安防监控产品等领域。展望未来,随着iPhoneX采用AMOLED,需要再搭配一颗NORFlash,预期AMOLED智能型手机市场渗透率持续上升,对NORFlash需求的成长空间颇大。近年蓬勃发展的物联网IOT需要有记忆体搭载,以及车用系统也持续增加新的需求。兆易创新战略入股中芯国际,将形成存储器虚拟“IDM”合作模式,进一步加深双方合作关系,有助于保障长期产能供应,深度受益于NORFlash景气。2.1.2、硅片:供需剪刀差形成,从12寸向8寸蔓延硅片是半导体芯片制造最重要的基础原材料,在晶圆制造材料成本中占比近30%,是份额最大的材料。目前主流的硅片为300mm(12英寸)、200mm(8英寸)和150mm(6英寸),其中12英寸硅片份额在65-70%左右,8寸硅片占25-27%左右,6寸占6-7%左右。近年来12英寸硅片占比逐渐提升,6和8寸硅片的市场将被逐步挤压,预计2020年二者合计占比由2014年的40%左右下降到2020年的30%左右,而更大尺寸450mm(18英寸)产能将在19年开始逐步投建。硅片尺寸越大,单个硅片上可制造的芯片数量则越多,同时技术要求水平也越高。对于300mm硅片来说,其面积大约比200mm硅片多2.25倍,200mm硅片大概能生产出88块芯片而300mm硅片则能生产出232块芯片。更大直径的硅片可以减少边缘芯片,提高生产成品率;同时,在同一工艺过程中能一次性处理更多的芯片,设备的重复利用率提高了。12英寸硅片主要用于高端产品,如CPUGPU等逻辑芯片和存储芯片;8英寸主要用于中低端产品,如电源管理IC、LCDLED驱动IC、MCU、功率半导体MOSFE、汽车半导体等。硅片供给属于寡头垄断市场,目前全球硅晶圆厂商以日本、台湾、德国等五大厂商为主,包括日本信越、日本三菱住友SUMCO、环球晶圆、德国Siltronic、韩国SKSiltronic,前五大供应商囊括约90%以上的市场份额。硅片的下游客户主要以三星、美光、SK海力士、东芝/WD为代表的存储芯片制造商和以台积电、格罗方德、联电、力晶科技、中芯国际为代表的纯晶圆代工业者。需求端:过去十年来硅片需求稳定增长。2016与2007年相比,制造一颗IC面积减少了24%以上,2016年IC面积0.044平方英寸/颗,而2007年0.058平方英寸/颗,1年约减少2~3%。但来自终端需求成长,带动硅片需求量平均每年成长5~7%,故整体硅片面积每年呈3~5%的成长。供给端:扩产不及时。据DIGITIMES的数据,自2006年至2016年上半,半导体硅片产业历经长达10年的供给过剩,大多数硅晶圆供货商获利不佳,使得近年来供给端的动作相当保守,供应商基本没有扩充产能,2017年受到下游存储器、ASIC、汽车半导体、功率半导体等需求驱动,硅片呈现供不应求的局面,供需反转形成剪刀差,硅片厂去库存,硅片价格逐渐上升,从12寸向8寸蔓延。12寸硅片需求端:ICinsights数据显示全球营运中的12寸晶圆厂数量持续成长,2017年全球新增8座12寸晶圆厂开张,到2020年底,预期全球将再新增9座的12寸晶圆厂运营,让全球应用于IC生产的12寸晶圆厂总数达到117座。而如果18寸(450mm)晶圆迈入量产,12寸晶圆厂的高峰数量可达到125座左右;而营运中8寸(200mm)量产晶圆厂的最高数量则是210座(在2015年12月为148座)。根据SUMCO的数据,2016下半年全球300mm硅片的需求已经达到520万片/月,2017年和2018年全球300mm硅片的需求分别为550万片/月和570万片/月。预计未来三年300mm硅片需求将持续增加,2020年新增硅片月需求预计超过750万片/月,较2017年增加200万片/月以上,需求提升36%,从2017-2022年复合需求增速超过9.7%,值得注意的是,以上测算需求还没有考虑部分中国客户。供给端:根据SEMI的预测,2017年和2018年300mm硅片的产能为525万片/月和540万片/月。由于2017年之前硅片供大于求,硅片产业亏多赚少,各大硅片厂扩产意愿低,所以全球硅片的产量增长缓慢。各大厂商以涨价和稳固市占率为主要策略,到目前为止仅有SUMCO预计在2019年上半年增加11万片/月和Siltronic计划到19年中期扩产7万片/月。我们预计未来几年12寸硅片的缺货将是常态。涨价:12寸硅片供不应求,缺货成常态,硅片价格逐步上升,下游晶圆厂开始去库存。信越半导体及SUMCO的12寸硅片签约价已从2017年的75美元/片上涨至120美元/片,涨幅高达60%。未来几年硅片供给仍然存在明显缺口,我们预计涨价趋势将持续,2018年12寸硅片将进一步涨价20%-30%左右。8寸硅片需求端:2017年上半年8寸晶圆厂整体的需求较平缓,随着2017年第3季旺季需求显现,预期随着硅晶圆续涨,在LCD/LED驱动IC、微控制器(MCU)、电源管理IC(PMIC)、指纹辨识IC、CIS影响传感器等投片需求持续增加。虽然LCD驱动IC、PMIC、指纹辨识IC等已出现转向12寸厂投片情况,但多数上游IC设计厂基于成本及客制化的考虑,仍以在8寸厂投片为主。Sumco预计到2020年200mm硅片需求量将达574万片/月,比2016年底的460万片/月增加24.78%。供给端:8寸晶圆制造设备产能持续降低,部份关键设备出现严重缺货,二手8寸晶圆制造设备也是供不应求。在此情况下,晶圆代工短期厂很难大举扩增8寸晶圆产能,8寸硅晶圆的扩产需到2018年-2019年才有产出,我们预计未来几年8寸硅片也将处于供给紧张状态。涨价:2017年12英寸硅晶圆供不应求且价格逐季调涨,8英寸硅晶圆价格也在2017年下半年跟涨,累计涨幅约10%。在投片需求持续增加,但扩产有限下,预期2018年上半年8寸晶圆厂产能整体产能仍吃紧。根据ESM报道,预期随着硅晶圆续涨价,预计2018年第1季8寸晶圆代工价格将会调涨5~10%。2.1.3、8寸晶圆产品:产品涨价蔓延8寸硅晶圆短缺以及晶圆厂产能紧缺的影响逐渐向市场渗透,而电源IC、MCU、指纹IC、LED/LCD驱动芯片、MOSFET等皆为8寸产线。根据国际电子商情报道,多家国内外原厂发布了自2018年1月1日起涨价的通知,主要集中在MOSFET、电源IC、LCD驱动IC等产品,有的涨幅达到了15%-20%。国内厂商,富满电子、华冠半导体、芯电元、芯茂微电子、裕芯电子、南京微盟等对电源IC、LED驱动IC、MOSFET等产品进行了调价,其中MOSFET涨幅较大。国际分立器件与被动元器件厂商Vishay决定自2018年1月2日起对新订单涨价,未发货订单价格也将于3月1日起调整。MOSFET:延长交期根据富昌电子2017年Q4的市场分析报告指出,低压MOSFET产品,英飞凌、Diodes,飞兆(安森美)、安森美、安世,ST,Vishay的交期均在延长,交期在16-30周区间。英飞凌交期16-24周,汽车器件交货时间为24+周。安世半导体交期20-26周,汽车器件产能限制。Vishay/Siliconix从5&6英寸晶圆厂转型成8英寸晶圆厂,货期也有改进。高压MOSFET产品,除IXYS和MS交期稳定之外,英飞凌、飞兆/安森美、ST、罗姆、Vishay皆为交期延长。MCU:恐将缺货一整年2017年12月,全球汽车电子芯片龙头大厂NXP(恩智浦)宣布,从2018年第一季度开始,MCU、汽车电子等产品将会进入涨价通道,涨价幅度5%-10%不等。此外,自2017年以来,全球多家MCU厂商产品出货交期皆自四个月延长至六个月,日本MCU厂更罕见拉长达九个月。2017年全球电子产品制造业营运大多相当红火,连日本半导体厂也出现多年不见正成长荣景,带动IC芯片等电子元件销量走升。预估后市于全球汽车电子、物联网应用需求不断爆发、持续成长,矽晶圆厂产能满载下,2018年全球MCU市场,恐将一整年持续面临供应短缺局面。LCD驱动IC:涨价or缺货根据WitsView预测,一方面,由于晶圆代工厂提高8英寸厂的IC代工费用,IC设计公司第一季可能跟着被迫向面板厂提高IC报价5~10%,以反映成本上升的压力。另一方面,随着物联网、车用电子以及智慧家居等需求兴起,带动电源管理与微控制器等芯片用量攀升,已经开始挤压8英寸晶圆厂LCD驱动IC的投片量。近年来因面板厂的削价竞争,驱动IC价格大幅滑落,早已成为晶圆代工厂心中低毛利产品的代名词,当利润更佳的电源管理芯片或是微控制器的需求崛起,也刚好给了晶圆代工厂一个绝佳的调整机会,预估截至2018年第一季,晶圆代工厂驱动IC的投片量将下修约20%。中低端IT面板用驱动IC供应吃紧,驱动IC的交期普遍都拉长到10周以上,有可能连带影响面板的供货。2.2、硅含量提升&创新应用驱动,半导体景气周期持续本轮半导体景气周期以存储器、硅片等涨价开始,受益于电子产品硅含量提升和下游创新应用需求推动,我们认为半导体行业有望得到长效发展。2.2.1、硅含量提升按照ICInsights的预测,半导体所占电子信息产业的比例,将由2016年的25%提高到接近2017年的28.1%,将会有更多的元器件被半导体所取代或整合,或者更多的新功能新应用被新设备所采用,半导体对应电子产品的重要性越来越大,预计到2021年,半导体价值量在整机中的占比将上升到28.9%,提升空间广阔。以电动汽车为例,据strategyanalytics2015数据,传统汽车的汽车电子成本大约在315美金,而插混汽车和纯电动汽车的汽车电子含量增加超过一倍,插混汽车大约703美金,纯电动汽车大约719美金。此外,汽车智能化还将进一步提高汽车电子的用量,从而推动半导体行业的发展。2.2.2、创新应用驱动根据SIA数据,2016全球半导体下游终端需求主要以通信类(含智能手机)占比为31.5%,PC/平板占比为29.5%,消费电子占比13.5%,汽车电子占比11.6%。展望未来,半导体产业除了传统3C及PC驱动外,物联网、5G、AI、汽车电子、区块链及AR/VR等多项创新应用将成为半导体行业长效发展的驱动力。物联网IOT:到2020年全球产业规模将达到2.93万亿美元移动通讯商爱立信的数据显示,2015-2021年期间,全球基于蜂窝物联网和非蜂窝物联网的物联设备年复合增长率将分别达到27%、22%,增速约为传统移动电话的7倍。物联网设备增长带动全球市场快速增长。据ICInsights等机构研究,2016年全球具备联网及感测功能的物联网市场规模为700亿美元,比上年增长21%。预计2017年全球物联网市场规模将达到798亿美元,增速为14%。2018年全球市场增速将达30%,规模有望超千亿美元。市场调研机构Gartner数据显示,2017年全球物联网市场规模将达到1.69万亿美元,较2016年增长22%。在新一轮技术革命和产业变革带动下,预计物联网产业发展将保持20%左右的增速,到2020年,全球物联网产业规模将达到2.93万亿美元,年均复合增长率将达到20.3%。5G:射频芯片和滤波器价值提升据中国信息通信研究院预测,5G商用部署后,至2025年中国的5G连接数将达到4.28亿,占全球连接总数的39%。华为2018年抢先发布了首款3GPP标准的5G商用芯片和终端,2019年,华为将推出5G手机。5G时代频段和载波聚合技术会增加射频元件的使用数量,新技术提高了射频部分元器件的设计难度,带来元器件单机价值量提升。在半导体领域体现在射频芯片和滤波器两部分价值的提升。智能手机使用的RF前端模块与组件市场于2016年产值为101亿美元,到了2022年,预计将会成长至227亿美元。人工智能AI&区块链:特殊应用芯片高速成长人工智能芯片的发展路径经历了从通用走向专用,从CPU到GPU到FPGA再到ASIC。《2016-2017中国物联网发展年度报告》显示2016年全球人工智能芯片市场规模达到23.88亿美金,预计到2020年将达到146亿美金,增长迅猛,发展空间巨大。此外,以区块链为底层技术的加密货币带动挖矿芯片及其封装市场的增长。据预测,2017年若以主流28纳米流片的芯片数目来计算,2017年对应的芯片用量约为3.2亿个挖矿芯片,2017年全年矿机芯片封装市场约为9-11亿元之间。展望2018,往后还将出现12纳米制程以下的ASIC矿机芯片,根据DIGITIMES预估,2018年矿机芯片封测市场规模预估将成长至少四倍,逼近40亿元人民币以上。以台积电为例,在iPhoneX出货量调降、中国对智能手机需求疲弱之际,加密货币相关业务或成为台积电营收贡献的及时雨,比特大陆2017年12月跃升为台积电的最大大陆客户。台积电预期虚拟货币相关特殊应用芯片,和其他具备核心深度学习、高速运算的绘图芯片等,将是台积电2018成长最强的领域。根据Gartner预测,快速崛起的深度学习处理器到2022年将成长至160亿美元市场规模。汽车电子:电动化+智能化+网联化推动汽车电子含量显著提升随着全球能源、环境、交通安全等问题日渐突出和消费者对汽车的舒适、便利、娱乐等的要求越来越高,汽车向电动化、轻量化、智能化、联网化发展。根据普华永道和思略特预测,从2025年开始,电动车将迅速发展;而到2028年,4/5级无人驾驶汽车将成为主流。汽车电动化+智能化+网联化趋势下,汽车电子含量显著提升,主要来自于两方面:一是电动化带来功率半导体、MCU、传感器等增加;二是智能化和网联化带来车载摄像头、雷达、芯片等增加。在智能化带来的增量方面,自动驾驶级别每提升一级,传感器的需求数量将相应的增加,到L4/L5级别,车辆全身传感器将多达十几个以上。以特斯拉为例,Autopilot2.0传感器包含12个超声波传感器,8个摄像头以及1个雷达。未来5年,随着汽车自动化级别的逐步提高,在雷达和摄像头模块的驱动下,ADAS/AD半导体市场将加速增长。英飞凌认为:2025年左右,L3自动驾驶车辆的单车半导体成本平均为580美元;2030年左右,L4/L5自动驾驶车辆的单车半导体成本平均为860美元。据《中国汽车电子行业分析报告》数据显示,2013年,我国汽车电子市场规模为3120亿元,到2015年时,已增至3979亿元,呈现逐年快速增长态势。预计到2020年,我国汽车电子市场规模将达到7049亿元。2.2.3、半导体景气周期持续美国半导体行业协会(SIA)数据显示,2018年1月全球半导体销售额增长22.7%,达到创纪录的376亿美元,连续18个月实现增长。其中,美国半导体销售额同比飙升40.6%,创有史以来最大增幅;欧洲销售额增长19.9%,亚太及所有其它地区销售额增长18.6%,中国市场销售额增长18.3%,日本销售额增长15.1%。SEMI预估,2018年半导体产值年增率约5%至8%,再创新高,2019年可望续增,产值将首度站上5,000亿美元大关。研究机构Gartner预期半导体市场2018年仍持续是个好年,但相较于2017年成长将会趋缓,2018年预测约达到7.5%,而在往后2019-2020年成长将呈现持平的状态。根据ICInsights数据显示,在集成电路市场的四大产品类别:模拟、逻辑、存储和微元件中,2017-2022年模拟市场增速最高达到6.6%,而微元件市场仅为3.9%,整体集成电路市场年复合增长率为5.1%。3、提高自给率迫在眉睫,大国战略推动产业发展3.1、市场虽大自给率低,芯片国产化迫在眉睫中国半导体市场接近全球的1/3。根据WSTS数据,2016年全球半导体销售额为3389亿美元,其中我国半导体销售额1075亿,占全球市场的31.7%。中国为全球需求增长最快的地区。2010年-2016年,全球半导体市场规模年均复合增速为6.3%,而中国年均复合增速为21.5%。随着5G、消费电子、汽车电子等下游产业的进一步兴起,叠加全球半导体产业向大陆转移,预计中国半导体产业规模进一步增长。自给率水平低,核心芯片缺乏,国产化迫在眉睫。在2014及2015年的统计中芯片进口就超过了2000亿美元,超过了原油,成为中国进口量最大的商品。根据ICinsights数据,2015国内半导体自给率还没超过10%,16年自给率刚达到10.4%。预计15年到20年,国内的半导体自给产值CAGR能达到28.5%,从而达到2020年国产化比例15%的水平。特别是核心芯片自给率极低。我国计算机系统中的CPUMPU、通用电子统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的嵌入式MPU和DSP、存储设备中的DRAM和NandFlash、显示及视频系统中的DisplayDriver,国产芯片占有率都几乎为零。这种情况对于国家和企业而言都是非常不利的,不管是从国家安全还是电子产业的发展而言,全力推动半导体产业目前已经成为了全国上下的一致共识,整个行业的发展动力非常充足。根据ICInsight的数据,2016年全球20大半导体企业中,仍然以海外公司为主。其中美国有8家,日本、台湾地区和欧洲各占3家,韩国占2家,新加坡有1家,没有一家大陆半导体公司上榜。不管是设计制造还是IDM模式方面,大陆半导体产业和国际先进水平仍然存在不小差距。3.2、大国战略推动产业发展,大基金撬动千亿产业资金国内半导体发展大致可以分为三个阶段:第一阶段为1982-2000,称之为搭框架阶段。1982年成立了国务院计算机与大规模集成电路领导小组,由于当时的国际环境比较好,我们提出以市场换技术,以北京、上海、无锡为中心建立半导体产业基地,尤其是90s的无锡华晶,成为国内瞩目的半导体标杆性企业。第二阶段为2000-2014,18号文之后的15年,商业化初步阶段。2000年国务院[18号文],出台《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,到2011年,国务院很快发布了关于《进一步鼓励软件和集成电路产业发展若干政策》的通知,就是4号文,在税收和财政上给予半导体产业优惠政策,产业分工得以初步实现。晶圆厂迎来一波建设浪潮,2000年后,天津摩托罗拉投资14亿美元建成月产2.5万片的8英寸工厂,上海中芯国际投资15亿美元建成月产4.2万片的8英寸工厂。到2003年,国内出现一批晶圆代工企业,如上海宏力、苏州和舰(联电)、上海贝岭、上海先进(飞利浦),北京中芯环球等。第三阶段为2014-2030,以2014年发展纲要颁布为起点的15年,进入跨越式发展推进阶段。2014年6月,国务院颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,提出设立国家集成电路产业基金(简称“大基金”),将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。且明确提出,到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力大幅增强;到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。据集邦咨询统计,截至2017年11月30日,大基金累计有效决策62个项目,涉及46家企业,累计有效承诺额1,063亿元,实际出资794亿元,分别占首期总规模的77%和57%,投资范围涵盖IC产业上、下游。大基金在制造、设计、封测、设备材料等产业链各环节进行投资布局全覆盖,各环节承诺投资占总投资的比重分别是63%、20%、10%、7%。我们对大基金投资标的进行了汇总,截至2018年1月19日,大基金已成为50多家公司股东,涉及18家A股公司、3家港股公司,目前大基金持股市值超200亿。在国家集成电路产业投资基金之外,多个省市也相继成立或准备成立集成电路产业投资基金,目前包括北京、上海、广东等在内的十几个省市已成立专门扶植半导体产业发展的地方政府性基金。根据国家集成电路产业基金的统计,截止2017年6月,由“大基金”撬动的地方集成电路产业投资基金(包括筹建中)达5145亿元。目前大基金二期已经启动,募集金额有望超过一期,一期规模为1387亿元。大基金总经理丁文武透露,大基金将提高对设计业的投资比例,并将围绕国家战略和新兴行业进行投资规划,比如智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等,并尽量对设备和材料给予支持,推动其加快发展。4、大陆设计制造封测崛起,材料设备重点突破4.1、产业生态逐步完善,三业发展日趋均衡经过多年的发展,通过培育本土半导体企业和国外招商引进国际跨国公司,国内逐渐建成了覆盖设计、制造、封测以及配套的设备和材料等各个环节的全产业链半导体生态。大陆涌现了一批优质的企业,包括华为海思、紫光展锐、兆易创新、汇顶科技等芯片设计公司,以中芯国际、华虹半导体、华力微电子为代表的晶圆制造企业,以及长电科技、华天科技、通富微电、晶方科技等芯片封测企业。根据集邦咨询数据,2017年中国半导体产值将达到5176亿元人民币,年增率19.39%,预估2018年可望挑战6200亿元人民币的新高纪录,维持20%的年增长速度,高于全球半导体产业增长率。近年来,国内半导体一直保持两位数增速,制造、设计与封测三业发展日趋均衡,但我国集成电路产业结构依然不均衡,制造业比重过低。2017年前三季度,我国IC设计、制造、封测的产业比重分别为37.7%、26%和35.5%,但世界集成电路产业设计、制造和封测三业占比惯例为3∶4∶3。我国2016年设计业占比首次超越封测环节,未来两年在AI、5G、物联网,以及区块链、指纹识别、CIS、AMOLED、人脸识别等新兴应用的带动下,预估设计业占比将在2018年持续增长至38.8%,稳居第一的位置。制造产业加速建设,尤其以12寸晶圆厂进展快速。2018年将有更多新厂进入量产阶段,整体产值将有望进一步攀升,带动IC制造的占比在2018年快速提升至28.48%。封测业基于产业集群效应、先进技术演进驱动,伴随新建产线投产运营、中国本土封测厂高阶封装技术愈加成熟、订单量增长等利多因素带动,我们预计2018年封测业产值增长率将维持在两位数水平,封测三巨头增速将优于全行业。4.2、设计:自主发展,群雄并起我国部分专用芯片快速追赶,正迈向全球第一阵营。专用集成电路细分领域众多,我国能够赶上世界先进水平的企业还是少数,这主要有两类。一是成本驱动型的消费类电子,如机顶盒芯片、监控器芯片等。二是通信设备芯片,例如,华为400G核心路由器自主芯片,2013年推出时领先于思科等竞争对手,并被市场广泛认可。上述芯片设计能较好地兼顾性能、功耗、工艺制程、成本、新产品推出速度等因素,具备很强的国际竞争力。但是,在高端智能手机、汽车、工业以及其他嵌入式芯片市场,我国差距仍然很大。高端通用芯片与国外先进水平差距大是重大短板。在高端通用芯片设计方面,我国与发达国家差距巨大,对外依存度很高。我国集成电路每年超过2000亿美元的进口额中,处理器和存储器两类高端通用芯片合计占70%以上。英特尔、三星等全球龙头企业市场份额高,持续引领技术进步,对产业链有很强的控制能力,后发追赶企业很难获得产业链的上下游配合。虽然紫光展锐、华为海思等在移动处理器方面已进入全球前列。但是,在个人电脑处理器方面,英特尔垄断了全球市场,国内相关企业有3~5家,但都没有实现商业量产,大多依靠申请科研项目经费和政府补贴维持运转。龙芯近年来技术进步较快,在军品领域有所突破,但距离民用仍然任重道远。国内存储项目刚刚起步,而对于FPGA、AD/DA等高端通用芯片,国内基本上是空白。收购受限,自主发展。随着莱迪思(以FPGA产品为主营业务)收购案被否决,标志着通过收购海外公司来加速产业发展的思路已经不太现实,越是关键领域,美国等国家对于中国的限制就会严格,只有自主发展,才是破除限制的根本方法。海思展讯进入全球前十。根据ICInsights2017年全球前十大Fabless排名,国内有两家厂商杀进前十名,分别是海思和紫光集团(展讯+RDA),这两者分别以47.15亿美元和20.50亿美元的收入分居第七位和第10位,其中海思的同比增长更是达到惊人的21%,仅仅次于英伟达和AMD,在Fabless增长中位居全球第三。大陆设计业群雄逐鹿。根据《砥砺前行的中国IC设计业》数据显示,2017年国内共有约1380家芯片设计公司,较去年的1362家多了18家,总体变化率不大。而2016年,则是中国芯片设计行业突飞猛进的一年,相关设计公司数量较2015年大增600多家。根据集邦咨询数据,2017年中国IC设计业产值预估达人民币2006亿元,年增率为22%,预估2018年产值有望突破人民币2400亿元,维持约20%的年增速。2017年中国IC设计产业厂商技术发展仅限于低端产品的状况已逐步改善,海思的高端手机应用处理芯片率先采用了10nm先进制程,海思、中兴微的NB-IoT、寒武纪、地平线的AI布局在国际崭露头角,展锐、大唐、海思的5G部署也顺利进行。根据集邦咨询预估的2017年IC设计产业产值与厂商营收排名数据,今年前十大IC设计厂商排名略有调整,大唐半导体设计将无缘前十,兆易创新和韦尔半导体凭借优异的营收表现进入排行前十名。海思:受惠于华为手机出货量的强势增长和麒麟芯片搭载率的提升,2017年营收年增率维持在25%以上。展锐:受制于中低端手机市场的激烈竞争,2017年业绩出现回调状况。中兴微电子:以通讯IC设计为基础,受到产品覆盖领域广泛的带动,预估营收成长率超过30%。华大半导体:业务涉及到智能卡及安全芯片、模拟电路、新型显示等领域,2017年营收也将超过人民币50亿元。汇顶科技:在智能手机指纹识别芯片搭载率的持续提升和产品优异性能的带动下,在指纹市场业绩直逼市场龙头FPC,预计今年营收增长也将超过25%。兆易创新:首次进入营收前十名,凭借其在NORFlash和32bitMCU上的出色市场表现,2017年营收成长率有望突破40%,超过人民币20亿元。而在芯谋研究发布的2017年中国十大集成电路设计公司榜单上,比特大陆以143亿元的年销售额跃升第二,成为中国芯片设计业的年度黑马。比特大陆是全球最大的比特币矿机生产商,旗下的蚂蚁矿机系列2017年销量在数十万台,市场占有率超过80%。2018年,中国IC设计产业在提升自给率、政策支持、规格升级与创新应用三大要素的驱动下,将保持高速成长的趋势,其中,中低端产品市场占有率持续提升,国产化的趋势将越加明显。另一方面,资金与政策支持将持续扩大。大基金第二期正在募集中,且会加大对IC设计产业的投资占比,同时选择一些创新的应用终端企业进行投资。此外,科技的发展也引领终端产品规格升级,物联网、AI、汽车电子、专用ASIC等创新应用对IC产品的需求不断扩大,也将为2018年IC设计产业带来成长新动力。4.3、制造:产业转移,3代工+3存储晶圆制造产业向大陆转移。在半导体向国内转移的趋势下,国际大厂纷纷到大陆地区设厂或者增大国内建厂的规模。据ICInsight数据,2016年底,大陆地区晶圆厂12寸产能210K(包括存储产能),8寸产能611K。本土的中芯国际、华力微以及武汉新芯的12寸产能合计为160K。大陆12寸晶圆厂产能爆发。根据SEMI数据显示,预计2017年至2020年间,全球投产的晶圆厂约62座,其中26座位于中国,占全球总数的42%。根据TrendForce统计,自2016年至2017年底,中国新建及规划中的8寸和12寸晶圆厂共计约28座,其中12寸有20座、8寸则为8座,多数投产时间将落在2018年。预估至2018年底中国12寸晶圆制造月产能将接近70万片,较2017年底成长42.2%;同时,2018年产值将达人民币1,767亿元,年成长率为27.12%。晶圆代工三强:中芯国际、华虹半导体、华力微在晶圆代工市场,大陆厂商面临着挑战与机遇。一方面,大陆设计公司在快速成长,本土设计公司天然有支持本土制造厂商的倾向;另一方面,制造业发展所需资金、人力与知识积累的门槛越来越高,在这些方面中国厂商与世界领先厂商的差距有拉大的趋势。如何在现有基础上稳扎稳打,逐步缩小与世界先进水平的差距,相当考验以中芯国际、华宏宏力、华力微为代表的大陆代工厂的经营能力。全球晶圆代工稳步增长,行业集中高。ICInsight预计2016-2021年的纯晶圆代工厂将年均以7.6%的复合增速增长,从2016年的500亿美元增长到2021年的721亿美元。纯晶圆代工行业集中度很高,前四大纯晶圆代工厂合计占据全球份额的85%,其中台积电一家更是雄踞近60%的市场份额。基于晶圆代工行业高技术高投入的门槛,我们判断晶圆代工行业格局短期不会有太大变化,但国内中芯国际可能会是增速最快的一家。国内代工三强与国际巨头相比,追赶仍需较长时间。从大陆市场来看,由于国内市场的崛起,尤其是设计公司的快速发展,纯晶圆厂在国内的销售额的增长迅猛。根据ICinsight预测,2017年大陆地区晶圆代工市场达到70亿美金,同比增长16%,显著高于全球平均增速。台积电依然是一家独大,占比高达47%。国内先进制程落后相差两代以上。半导体晶圆制造集中度提升,只有巨头才能不断地研发推动技术的向前发展。世界集成电路产业28-14nm工艺节点成熟,14/10nm制程已进入批量生产,Intel、三星和台积电均宣布已经实现了10nm芯片量产,并且准备继续投资建设7nm和5nm生产线。而国内28nm工艺仅在2015年实现量产,且仍以28nm以上为主。本土晶圆厂最先进量产制程目前仍处于28nmPoly/SiON阶段,虽然在28nm营收占比、28nmHKMG量产推进及方面皆取得不错的成绩。中芯国际是国内纯晶圆制造厂龙头,在传统制程(≥40nm)已具备相当的比较优势,同时积极扩展28nm领域,但面临最大的障碍是28nm良率不足的问题,一旦未来6-12个月内取得突破,将为公司打开更广阔空间,相应的扩产力度和节奏都将大大提高。梁孟松入职中芯担任联合CEO,极大地提高了关键制程确定性。梁孟松早年是台积电和三星的技术核心人物,台积电的130nm、三星的45/32/28nm每一节点都有梁的突出贡献。我们认为在梁主导研发之后,将有效整合中芯现有资源,加快突破28nm的进程以及进军14nm研发。但另一方面,台积电(南京)、联芯(厦门)、格芯(成都)等外资厂商的同步登陆布局也将进一步加剧与本土厂商在先进制程的竞争。存储器三强:长江存储、合肥长鑫、福建晋华存储器分类、市场空间、竞争格局等相关内容已在本文2.1节介绍(单击此处跳转查看)。2017年风光无限的存储器市场上,中国是买单的一方,无论是DRAM还是NAND闪存,现在的自给率仍然是零。目前大陆用于专门生产存储器的12英寸晶圆厂都主要为外资企业,包括SK海力士(无锡)、三星(西安)和英特尔(大连)。本土存储项目刚刚起步,产线尚在建设当中,主要包括武汉长江存储、福建晋华集成、合肥长鑫存储。长江存储是由紫光集团与武汉新芯合作成立,首期投入超过600亿元,预计未来还将追加300亿美元。2016年底动工国家存储器基地项目,2017年2月宣布与微电子所联合研发的32层3DNANDFlash芯片顺利通过测试,目前已累积多个3DNAND专利,有望2018年底顺利投产,预计2020年月产能将达30万片。紫光还计划在成都和深圳投资两条总产能14万/月的NANDFlash12寸生产线。但是紫光的NANDFlash制程节点仍落后国际大厂1-2代。目前长江存储的重心放在3DNANDflash的开发上面,同时也在推进20/18nm的DRAM开发,DRAM进度慢于NANDFLASH,预计DRAM最快将于2020年量产。合肥长鑫存储由兆易创新、中芯国际前CEO王宁国与合肥产投签订协议成立,项目预算金额为180亿元人民币。兆易创新负责研发19nm工艺制程的12英寸晶圆移动型DRAM,目标于2018年底前研发成功,实现产品良率不低于10%。届时,合肥长鑫将成为中国第一家自主化大规模DRAM工厂,将是世界第四家突破20nm以下DRAM生产技术的公司。福建晋华项目由台联电提供技术专攻利基型DRAM(消费电子),已投资56.5亿元在晋江建设12寸晶圆厂,初期将导入32nm制程,规划产能为每月6万片,预计2018年9月开始试产。4.4、封测:力争先进,三足鼎立现代电子封装包含的四个层次:零级封装——半导体制造的前工程,芯片的制造,晶体管互连7-500纳米;一级封装——半导体制造的后工程,芯片的封装,通常的封装是指一级封装,封装体内互连20-500微米;二级封装——在印刷线路板上的各种组装,基板上互连100-1000微米;三级封装——手机等的外壳安装,仪器设备内互连1000微米。根据封装材料分类,可分为金属封装体(约占1%):外壳由金属构成,保护性好、但成本高,适于特殊用途;陶瓷封装体(约占2%):外壳由陶瓷构成,保护性好、但成本高,适于特殊用途;塑料封装体(约占93%):由树脂密封而成,成本低,占封装体的90%以上,被广泛使用。目前主流市场封装形式粗略地可分为的两种:引线框架型和球栅阵列型。在性能和成本的驱动下,封装技术发展呈现两大趋势:微型化和集成化。微型化是指单个芯片封装小型化、轻薄化、高I/O数发展;而集成化则是指多个芯片封装在一起。集成化并不是相互独立的,集成化可以根据不同的微型化组合形成多种解决方案。微型化发展出FOWLP,封装的“先进制程”封装技术经历了引线框架(DIPSOPQFPQFN)→WBBGA(焊线正装)→FCBGA(倒装)→WLP(晶圆级封装)的发展过程,可容纳的I/O数越来越多,封装的厚度和尺寸越来越小。FC和WLP属于先进封装。WLP封装优点包括成本低、散热佳、电性优良、信赖度高,且为芯片尺寸型封装,尺寸与厚度皆可达到更小要求等。WLP封装另一项优势在于封装制程采取整批作业,因此晶圆尺寸越大,批次封装数量越多,成本能压得更低,符合晶圆厂由8吋转进12吋发展趋势,WLP专业封测厂利润空间也可提高。WLP又经历了从Fan-in(Fan-inWLP一般称为WLCSP)向Fan-out(Fan-outWLP一般简称为FOWLP)的演进,Fan-out可实现在芯片范围外延伸RD以容纳更多的I/O数。Fan-OutWLP技术是先将芯片作切割分离,然后将芯片正面朝下黏于载具(Carrier)上,并且芯片间距要符合电路设计的节距(Pitch)规格,接者进行封胶(Molding)后形成面板(Panel)。后续将封胶面板与载具分离,因为封胶面板为晶圆形状,又称重新建构晶圆(ReconstitutedWafer),可大量应用标准晶圆制程,在封胶面板上形成所需要的电路图案。由于封胶面板的面积比芯片大,不仅可以采用扇入(Fan-In)方式制作I/O接点,也可以采用扇出(Fan-Out)方式制作,如此便可容纳更多的I/O接点数目。集成化发展出SIP,超越摩尔极限随着摩尔定律发展接近极限,集成电路的集成化越来越高,呈现出两种集成路径,一是moremoore,即在设计和制造端将多个功能的系统集成在一个芯片上,即SOC技术(Systemonchip),同时封测端发展出的FO-WLP技术正好可以用来封装SOC芯片;二是morethanmoore,即是在封测端将多个芯片封装成一个,即SIP技术(SysteminPackage)。SIP是从封装的立场出发,对不同芯片进行并排或叠加的封装方式,将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件。SiP有效地突破了SoC在整合芯片途径中的限制,极大地降低了设计端和制造端成本,也使得今后芯片整合拥有了客制化的灵活性。SIP封装并无一定形态,SIP封装可根据不同芯片排列方式与不同内部结合技术的搭配,生产定制化产品,满足客户定制化需求,例如采取多种裸芯片或模块进行平面式2D封装(MCM等)或3D(MCP、SatckDie、PoP、PiP等)封装,其内部的互连技术可以使用引线键合(WireBonding),也可使用倒装焊(FlipChip)或硅通孔(TSV)等,还可采用多功能性基板整合组件的方式,将不同组件内藏于多功能基板中(即嵌入式封装),最终实现功能整合。TSV助力SIP向3D发展TSV(ThroughSiliconVia)和WB金属线连接以及倒装FC中的bumping都是一种连接技术。TSV在芯片间或晶圆间制作垂直通道,实现芯片间垂直互联。相比引线键合技术以及倒转片技术,TSV连线长度缩短到芯片厚度,传输距离减少到千分之一;可以实现复杂的多片全硅系统集成;可以显著减小RC延迟,提高计算速度;显著降低噪声、能耗和成本。TSV最早应用于CIS封装,目前成本较高,主要应用于图像传感器、转接板、存储器、逻辑处理器+存储器、RF模组、MEMS晶圆级3D封装等高端封装。未来若在成本控制方面有所突破,相信TSV技术大有取代引线键合互联之势。除了先FOWLP和SIP2.5D/3D集成电路封装,还有一种先进封装技术称为嵌入式封装(EmbeddedDie),即在PCB板中的嵌入芯片。智能手机中的DC/DC变换器是首款出货量显著嵌入式封装产品。嵌入式芯片适用的汽车、医疗和航空航天等领域,为更长的认证时间和监管认证周期而进展缓慢。先进封装技术(FC、FOWLP、SIP、TSV)重构了封测厂的角色。FOWLP使得封测厂向上延伸到制造工序;SIP和TSV使得封测厂向下游延伸到微组装(二级封装)。苹果iPhone7的A10处理器采用了台积电的FoWLP和SIP相结合的技术,台积电内部称作InFoWLP技术。A10处理器是将应用处理器与移动DRAM整合在同一个封装中,相比传统POP封装,由于InFOWLP封装不使用基板,可减少0.6厘米的厚度,为未来几年的移动封装技术立下新的标竿。苹果AppleWatchS系列芯片是最早大规模使用SiP技术的典型的应用。同时iPhone中也具备多个SiP模组,在iPhone7中SiP模组多达5个。从市场上看,根据Yole数据,先进封装2016年至2022年的年复合增长率达到7%,高于整个封装行业(3-4%),半导体行业(4-5%),PCB行业(2-3%)以及全球电子产品工业(3-4%)和全球国内生产总值(2-3%)。发展最快的先进封装技术是Fan-Out(36%),其次是2.5D/3DTSV(28%)。到2022年,扇出预计将超过3亿美元,到2021年预计2.5D/3DTSV将超过1亿美元。FC技术目前占比仍然是最大的,2017年达到19.6亿美元,占先进包装收入的81%。随着Fan-Out封装的渗透提升,到2020年预计FC市场份额将下降至74%。具体看FOWLP市场,FOWLP市场包括两个部分,一是单芯片扇出封装(coreFO),应用于原先Fan-in无法应用的通讯芯片、电源管理IC等大宗应用市场;二是高密度扇出封装(HDFO),FoWLP可作为多芯片、IPD或无源集成的SiP解决方案,应用于AP以及存储芯片。如台积电的InFO技术在16nmFinFET上可以实现RF与Wi-Fi、AP与BB、GPU与网络芯片三种组合。根据Yole数据,预计2017年FOWLP市场达到14亿美元,2022年市场规模将上升到23亿美元,未来年复合成长率达20%。国内封测三强进入第一梯队,抢先布局先进封装中国半导体要赶上世界先进水平大约还需要十年时间,但封装技术门槛相对较低,国内发展基础相对较好,所以封测业追赶速度比设计和制造更快。中国半导体第一个全面领先全球的企业,最有可能在封测业出现。成长迅速,大陆封测三巨头快速追赶。内生增长+外延并购双向驱动,长电+华天+通富过去十年已经完成了基础框架搭建,内生稳步快速增长;2014年以来,相继华天收购美国FCI,长电收购星科金朋,通富微电收购AMD苏州和槟城两座工厂,完成规模体量的快速扩张。根据拓墣产业研究院10月份的报告显示,在专业封测代工的部分,2017年全球前十大专业封测代工厂商营收,前五名依次为日月光、安靠、长电科技、矽品和力成,后五名依次为:天水华天、通富微电、京元电、联测和南茂科技。长电科技、华天科技、通富微电组成大陆封测三强。封测产业高端化,技术上完成国产替代。国内封测产业已经具备规模和技术基础。目前大陆厂商与业内领先厂商的技术差距正在缩小,基本已逐渐掌握最先进的技术,大陆厂商的技术劣势已经不明显。业内领导厂商最先进的技术大陆厂商基本已逐渐掌握,比如凸快技术、晶圆级封装和3D堆叠封装等。在应用方面,FC封装技术大陆三大封测厂均已实现批量出货,WLP晶圆级封装也有亿元级别的订单,SiP系统级封装的订单量也在亿元级别。根据YoleDevelopment统计,2016年全球先进封装供应商排名中,中国长电科技将以7.8%的市占率超过日月光、安靠(Amkor)、台积电及三星等,成为全球第三大封装供应商。从短期看,日月光合并硅品,美国安靠收购日本J-Device,体量庞大,长电目前处于对星科金朋的整合消化期,华天和通富距离第一梯队还有一段差距,短期难以从规模上超越。从长远看,国内封测技术已经跟上全球先进步伐,随着国内上游芯片设计公司的崛起,下游配套晶圆建厂逻辑的兑现,辅以国家政策和产业资本的支持,国内封测企业全面超越台系厂商,是大概率事件。4.5、设备:星星之火,等待燎原半导体集成电路制造过程及其复杂,需要用到的设备包括硅片制造设备、晶圆制造设备、封装设备和辅助设备等。硅片制造设备以IC集成电路用的300毫米(12寸)大硅片为例,生产工艺流程如下:拉晶—滚磨—线切割—倒角—研磨—腐蚀—热处理—边缘抛光—正面抛光—清洗—外延—检测。晶体生长设备直接决定了后续硅片的生产效率和质量,是硅片生产过程中的重中之重。硅片尺寸越大,纯度越高,对生产工艺和设备的要求也就越高。目前国产单晶炉生产的硅片良率在50%左右,进口单晶炉能达到90%以上,国产设备在技术上还有较大提升空间。晶盛机电是目前国内唯一能生产大尺寸单晶炉的厂商。目前在半导体级别8英寸单晶炉领域已成功实现进口替代,12英寸单晶炉也进入小批量产阶段。晶圆制造设备在晶圆制造中,总共有七大生产区域,分别是扩散(ThermalProcess)、光刻(Photo-lithography)、刻蚀(Etch)、离子注入(IonImplant)、薄膜生长(DielectricDeposition)、抛光(CMP,即化学机械抛光)、金属化(Metalization),共涉及7大类设备:扩散炉(氧化),光刻机,刻蚀机,离子注入机,薄膜沉积设备,化学机械抛光机和清洗机。根据SEMI的数据,以一座投资规模为15亿元美金的晶圆厂为例,晶圆厂70%的投资用于购买设备(约10亿元美金),设备中的70%是晶圆的制造设备,封装设备和测试设备占比约为15%和10%。晶圆制造设备中,光刻机,刻蚀机,薄膜沉积设备为核心设备,分别占晶圆制造环节设备成本的30%,25%,25%。美日荷三国垄断,半导体设备行业集中度非常高全球半导体设备十强里面,只有美日荷三个国家的企业入围。2016年前五大厂商应用材料、ASML、LamResearch、TokyoElectron和KLA-Tencor合计市场份额高达92%,其中应用材料AMAT市场占有率为24%。荷兰ASML几乎垄断了高端领域的光刻机,市场份额高达80%。ASML新出的EUV光刻机可用于试产7nm制程,价格高达1亿美元。AMAT在CVD设备和PVD设备领域都保持领先,LamResearch是刻蚀机设备领域龙头。国产设备星星之火可以燎原随着我国半导体产业持续快速发展,国内半导体设备业呈现出较快发展的势头。在国家科技重大专项以及各地方政府、科技创新专项的大力支持下,国产半导体设备销售快速稳步增长,多种产品实现从无到有的突破,甚至有些已经通过考核进入批量生产,在国内集成电路大生产线上运行使用。中电科:在离子注入机和CMP(化学机械抛光机)领域能力较强。>离子注入机:2016年推出的45-22nm低能大束流离子注入机在2017年也在中芯国际产线进行验证,验证通过后,将会批量出货,进一步提高中芯国际产线离子注入机国产化率。>CMP:2017年11月21日,电科装备自主研发的200mmCMP商用机完成内部测试,发往中芯国际天津公司进行上线验证,这是国产200mmCMP设备首次进入集成电路大生产线。北方华创:在氧化炉、刻蚀机、薄膜沉积设备和清洗设备领域能力较强。>氧化炉:2017年11月30日,北方华创下属子公司北方华创微电子自主研发的12英寸立式氧化炉THEORISO302MoveIn长江存储生产线,应用于3DNANDFlash制程,扩展了国产立式氧化炉的应用领域。>刻蚀机:2016年研发出了14nm工艺的硅刻蚀机,目前正在中芯国际研发的14nm工艺上验证使用。2017年11月,研发的中国首台适用于8英寸晶圆的金属刻蚀机成功搬入中芯国际的产线。>薄膜沉积设备:28nm级别的PVD设备和单片退火设备领域实现了批量出货,14nm级别的ALD,ALPVD,LPCVD,HMPVD等多种生产设备正在产线验证中。>清洗机:自研的12英寸单片清洗机产品主要应用于集成电路芯片制程,2017年8月7日成功收购Akrion公司后,北方华创微电子的清洗机产品线将得以补充,形成涵盖应用于集成电路、先进封装、功率器件、微机电系统和半导体照明等半导体领域的8-12英寸批式和单片清洗机产品线。中微半导体:在介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机以及LED用MOCVD领域能力较强。>介质刻蚀机:目前已经可以做到22nm及其以下,14nm也在产线进行验证,同时在推进5nm的联合研究。>硅通孔刻蚀机:主要用于集成电路芯片的TSV先进封装。>MOCVD:公司的MOCVD达到世界先进水平,实现了对美国的VEECO和德国的爱思强产品的进口替代,客户为三安光电等led芯片厂商。截止2017年10月,其MOCVD设备PrismoA7机型出货量已突破100台。上海微电子:国内唯一的一家从事光刻机研发制造的公司。目前制造用光刻机只能做到90nm,与主流65nm以下还有较大差距。不过,封装使用的光刻机,达到1-2微米就可以使用,上海微电子研发制造的500系列步进投影光刻机,面向IC后道封装和MEMS/NEMS制造领域,国内市场占有率达80%以上。盛美半导体:在清洗机领域能力较强。公司的SAPS技术最高可以应用于65nm制程的硅片清洗;TEBO技术可以实现对FinFET,DRAM,3DNAND,实现覆盖16nm-19nm的制程,产品已经批量应用于上海华力微电子的产线。此外,公司2017年5月在合肥投资3000万美元建立研发中心,与合肥长鑫和兆易创新一起开发DRAM技术。晶盛机电在半导体级8英寸单晶炉领域已成功实现进口替代。捷佳伟创、北京京运通、天通吉成的产品主要应用于光伏产业。此外,长川科技在分选机、检测机领域能力较强。2016年公司拥有机台产能合计400台,产量448台,销售426台,产能利用率达112%,产销率95.9%,实现产销两旺。4.6、材料:先易后难,冲刺大硅片集成电路制造过程中,每一个环节都离不开化学材料,按产业链工艺环节可以将半导体材料分为晶圆制造材料和封装材料。晶圆制造材料包括硅片、光罩、高纯化学试剂、特种气体、光刻胶、靶材、CMP抛光液和抛光垫等。近年随着出货片数成长,中国半导体制造材料营收也由2013年230亿美元成长到2016年的242亿美元,年复合成长率约1.8%。从细项中可看出硅晶圆销售占比由2013年35%降到2016年的30%。根据拓墣产业研究院预计,2017年中国半导体材料市场,增长幅度将超过10%。封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、键合丝、包装材料、芯片粘结材料等,其中封装基板是占比最大。由于中国IC产业的快速发展,中国本土封装企业近年来呈现快速增长,带动中国半导体封装材料市场规模快速扩大,智研咨询预计中国市场半导体封装材料2017年的市场规模为352.9亿元,相比于2015年的261.3亿元,增长35.06%。国内厂商在小尺寸硅片、光刻胶、CMP材料、溅射靶材等领域已初有成效。比如8英寸硅片领域的金瑞泓、国盛电子和有研半导体,光刻胶相关领域的江化微,靶材领域的江丰电子和阿石创,CMP抛光材料的安集微电子和鼎龙股份。在2016年中国半导体材料十强企业中,江丰电子、有研新材、上海新阳和江化微四家为上市公司。江丰电子:国内高纯溅射靶材的行业龙头,产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,主要应用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积(PVD)工艺,用于制备电子薄膜材料。有研新材:主要从事稀土材料、高纯材料和光电材料的生产和经营,子公司有研亿金是国内少有的能够生产金属靶材的企业,逐步占领了国内集成电路4-6英寸线市场的靶材,并正在进入8英寸线以上市场。上海新阳:公司主导产品包括引线脚表面处理电子化学品和晶圆镀铜、清洗电子化学品,参股子公司上海新昇是内地唯一具备12英寸大尺寸硅片制造能力的企业,目前有效产能为2万片/月,已经实现试生产,项目的目标是在2018年6月达到15万片/月的产能。目前,公司已经与中芯国际、武汉新芯、华力微电子三公司签署了采购意向性协议,销售前景明确。江化微:公司主要生产超净高纯试剂、光刻胶及光刻胶配套试剂等专用湿电子化学品。大尺寸硅片国产化指日可待除了上海新昇之外,国内还有宁夏银和、浙江金瑞泓、郑州合晶、西安高新区项目等企业计划或已开始建设12英寸大硅片的生产计划,且合计月产能超过百万片。5.1、兆易创新:NorFlash&DRAM龙头公司是中国唯一的存储芯片全平台公司。主要产品为NORFlash、NANDFlash及MCU,广泛应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等各个领域。牵手合肥产投,进军DRAM领域。公司2017年10月与合肥产投签署了《关于存储器研发项目之合作协议》,将开展19nm制程工艺存储器(含DRAM等)的研发项目,预算约为180亿元人民币,目标是在2018年底前研发成功。入股中芯国际,战略合作形成虚拟IDM。2017年11月,公司参与认购中芯国际配售股份,公司作为fabless厂与晶圆代工厂中芯国际战略合作形成虚拟IDM,在产能上将有望优先获得中芯国际的支持,从而提高公司产品的占有率。收购思立微,形成MCU+存储+交互解决方案。2018年3月,公司收购国内市场领先的智能人机交互解决方案供应商思立微,其产品以触控芯片和指纹芯片等新一代智能移动终端传感器SoC芯片为主。本次交易将一定程度上补足公司在传感器、信号处理、算法和人机交互方面的研发技术,提升相关技术领域的产品化能力,在整体上形成完整的MCU+存储+交互系统解决方案,为上市公司进一步快速发展注入动力。我们认为公司牵手合肥产投,进军DRAM领域;入股中芯国际,形成虚拟IDM,提高产能扩充能力;收购思立微,形成MCU+存储+交互解决方案,为上市公司进一步快速发展注入动力。建议关注。风险提示:半导体行业景气度下降,DRAM项目发展不及预期,收购思立微协同效应不及预期。5.2、紫光国芯:打造NAND龙头紫光国芯是紫光集团旗下半导体行业上市公司。紫光集团有三个上市平台,分别为紫光股份、紫光国芯和ST紫学。紫光国芯主要产品包括智能芯片、特种行业集成电路和存储器芯片。DRAM已量产。公司的DRAM存储器芯片已形成了较完整的系列,包括SDR、DDR、DDR2和DDR3,并开发相关的模组产品。目前,公司的DDR4内存模组已经开始量产并且能够长期供货。虽然目前产品产量很小,市场份额不大,但DRAM为国内稀缺,进口替代潜力空间大。此外,公司开发完成的NANDFlash新产品也已开始了市场推广。依托长江存储打造NAND龙头。2016年12月,公司公告称紫光国芯拥有收购长江存储股权的权利;2017年7月,公司公告称长江存储的存储器芯片工厂项目投资规模较大,目前尚处于建设初期,短期内无法产生销售收入,公司认为收购长江存储股权的条件尚不够成熟,终止收购长江存储。我们认为,随着条件成熟,不排除公司重启收购的可能,届时有望成为国内NAND龙头。我们认为公司DRAM已量产,进口替代潜力空间大;未来有望收购长江存储,成为国内NAND龙头。5.3、圣邦股份:模拟芯片龙头公司是国内模拟芯片龙头,专注于高性能、高品质模拟集成电路研发和销售。公司的通用模拟IC产品性能优良、品质卓越,可广泛应用于智能手机、PAD、数字电视、DVD、数码相机、笔记本电脑、可穿戴式设备、各种消费类电子产品以及车载电子、工业控制、医疗设备、测试仪表等众多领域。募投加码电源管理类和信号链类模拟芯片。2017年6月6日,公司成功登陆深交所创业板,募集资金4.47亿元,用于电源管理类模拟芯片开发及产业化项目、信号链类模拟芯片开发及产业化项目及研发中心建设项目等。模拟芯片市场高速增长。根据ICInsights数据显示,2017-2022年整体集成电路市场年复合增长率为5.1%。在集成电路市场的四大产品类别:模拟、逻辑、存储和微元件中,模拟芯片市场增速最高达到6.6%。公司发展进入快车道。一方面,作为国家重点培育和发展的战略性新兴产业的支撑和基础,集成电路产业未来发展空间巨大;另一方面,公司经过多年发展,掌握了先进的模拟芯片设计与开发技术,产品品质达到世界先进水平,同时还拥有丰富的上下游资源。公司有望在未来广阔的模拟芯片行业市场抢占制高点。我们认为公司募投加码电源管理类和信号链类模拟芯片,将受益于模拟芯片市场高速增长,公司发展进入快车道。5.4、中芯国际:晶圆代工龙头中芯国际是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路晶圆代工企业,提供0.35微米到28纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。公司之前凭藉高产能利用率推动收入和盈利双增长,目前已进入战略转型期,为下一阶段的成长准备好技术和工厂。技术:梁孟松效应开始显现,28nm与14nm进展顺利。2017Q4营收中28nm占比已经提升至11.3%。梁孟松上任后调整更新了FinFET规划,3DFinFET工艺将锁定高性能运算、低功耗芯片应用,目前正在积极进行中。14nm则目前于2019年上半年投产,相关产品将具备更高性能、成本更低、技术导入更容易,也更容易融入设备中。工厂:中芯南方为14nm量产做好准备。2018年1月,中芯国际增资中芯南方,持股比例变为50.1%,国家大基金和上海集成电路基金分别拥有中芯南方27.04%和22.86%的股权,分别成为第二和第三大股东,预计之后6月和12月会再次进行外部注资10亿美元。中芯南方产能就是专门为公司14nm准备,目标是产能达至每月35000片晶圆。此外,公司营收来源越来越多样化。2017年汽车和工业应用收入比2016年收入翻番。未来成长动力包括:28nm、闪存、指纹识别传感器和电源管理芯片、汽车和工业应用等。我们认为公司在2017年28nm产品明显放量标志着其技术及良率瓶颈期突破,28nm营收贡献将逐渐增加,未来相当长时间成为公司营收增长的主要来源。5.5、长电科技:国内封测龙头公司是国内半导体封装测试行业龙头企业。通过并购星科金朋,公司跻身全球半导体封装行业前三,同时形成了各具特色的七大基地。新加坡厂(SCS)拥有世界领先的Fan-outeWLB和高端WLCSP;韩国厂(SCK)拥有先进的SiP、高端的fcBGA、fcPoP;长电先进(JCAP)的主力产品有FO-WLP、WLCSP、fcBump;星科金朋江阴厂(JSSC)拥有先进的存储器封装;长电科技C3厂的主力产品有高引脚BGA、QFN产品和SiP模组;滁州厂以小信号分立器件、WB引线框架产品为主;宿迁厂以脚数较低的IC和功率器件为主。原长电稳定增长,星科金朋快速回升。剔除收购星科金朋,近几年公司的营收、利润增长稳定。在高端领域,长电先进在全球WLCSP和Bumping的产能和技术上继续保持领先优势;在中低端领域,滁州和宿迁厂产品结构的进一步调整和产能利用率的提升。JSCK(长电韩国)得益于SIP等先进封装新产品开发进展顺利,订单回流效果显著。星科金朋已完成上海厂向无锡搬迁工作,结束两地生产运营,将大幅降低相关费用,盈利能力有望快速回升。公司的封测龙头地位将更加稳固。一方面,通过收购,长电科技的规模优势和星科金朋的技术和客户优势实现互补,随着整合进程逐步完成,协同效应逐渐显现。另一方面,通过定增,大基金成为第一大股东,中芯国际成为第二大股东,虚拟IDM形式初露端倪,未来中芯国际和长电科技的上下游配套协同发展值得期待。全球半导体行业景气度高企和全球晶圆厂向国内转移是公司业绩增长的重要驱动力,将使得长电科技的封测龙头地位更加稳固。我们认为公司作为国内封测龙头,原长电保持稳定增长,星科金朋整合稳步推进,与中芯国际战略合作,未来有望率先受益于行业景气度高企和晶圆厂向大陆转移,驱动公司快速发展。5.6、华天科技:国内封测第二公司集成电路年封装规模和销售收入均位列我国同行业上市公司第二位。公司三地布局,三地定位不同、技术不同、客户不同,形成从低端、中高端到先进封装的全覆盖。天水厂夯实传统引线框架封装,进一步发挥规模优势;西安厂主攻QFN和BGA等中高端封装,导入指纹识别、MEMS、CPU等新产品封装;昆山厂布局TSV、Bumping及FOWLP等先进封装技术。掌握多种先进封装技术。公司通过实施国家科技重大专项02专项等科技创新项目以及新产品、新技术、新工艺的不断研究开发,自主研发出FC、Bumping、MEMS、MCM(MCP)、WLP、SiP、TSV、Fan-Out等多项集成电路先进封装技术和产品,随着公司进一步加大技术创新力度,公司的技术竞争优势将不断提升。新建产能释放促进公司发展。公司三大募投项目到2017上半年分别完成了94.76%、98.08%和83.91%,非募投项目《FC+WB集成电路封装产业化项目》完成了98.30%,投资顺利、进展迅速,体现了公司优秀的项目把控能力。随着新建产能的释放,公司未来一段时期将继续保持强劲增长。我们认为公司已研发出多种先进封装技术,随着新建产能释放,公司业绩有望保持强劲的增长。5.7、扬杰科技:分立器件龙头公司是国内分立器件IDM龙头,主要产品包括二极管、整流桥、电力电子模块等半导体功率器件,主要用于汽车电子、LED照明、太阳能光伏、通讯电源、开关电源、家用电器等多个领域。内生驱动产品不断升级。公司4寸产线产能扩产一倍,效率不断提升;6寸产线已于2017年底实现盈亏平衡,2018年底可做到第一期满产,有望持续提升盈利能力;战略布局8寸线,MOSFET产品进展顺利,最终目标实现IGBT芯片和IPM功率的模组突破。外延驱动向上游整合。2017年12月,公司收购成都青洋电子,获得稳定外延片供应,将IDM模式再向上游扩展。成都青洋年产1200万片8英寸以下单晶硅切片、磨片和化学腐蚀片的生产线,产品质量及性能位于行业领先水平。业绩承诺实现净利润为:2018年不低于1280万元,2019年不低于1480万元。下游需求旺盛助力公司发展。随着光伏及新能源汽车等下游行业发展迅速,功率半导体市场需求旺盛。公司在光伏及新能源汽车领域深耕多年,产线对照行业标准建立,并且建立了好良好的客户关系,有望快速导入相关产品。此外,公司战略布局高端SiC芯片及器件,未来有望打开千亿级市场空间。我们认为公司内生驱动产品不断升级,外延驱动向上游整合青洋电子,延伸到材料领域,下游需求旺盛将助力公司发展。5.8、北方华创:设备龙头北方华创是由七星电子和北方微电子战略重组而成,是目前国内集成电路高端工艺装备的龙头企业。公司拥有半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件四个事业群,为半导体、新能源、新材料等领域提供全方位整体解决方案。公司半导体装备产品包括刻蚀设备、PVD设备、CVD设备、氧化/扩散设备、清洗设备、新型显示设备、气体质量流量控制器等。半导体装备各产品齐头并进。氧化炉:2017年11月30日,公司自主研发的12英寸立式氧化炉THEORISO302MoveIn长江存储生产线,应用于3DNANDFlash制程,扩展了国产立式氧化炉的应用领域。刻蚀机:2016年研发出了14nm工艺的硅刻蚀机,目前正在中芯国际研发的14nm工艺上验证使用。2017年11月,研发的中国首台适用于8英寸晶圆的金属刻蚀机成功搬入中芯国际的产线。薄膜沉积设备:28nm级别的PVD设备和单片退火设备领域实现了批量出货,14nm级别的ALD,ALPVD,LPCVD,HMPVD等多种生产设备正在产线验证中。清洗机:自研的12英寸单片清洗机产品主要应用于集成电路芯片制程,2017年8月成功收购Akrion公司后,公司的清洗机产品线将得以补充,形成涵盖应用于集成电路、先进封装、功率器件、微机电系统和半导体照明等半导体领域的8-12英寸批式和单片清洗机产品线。真空装备、锂电装备、精密元器件稳定发展。真空装备:随着新材料行业的发展,对超高温、超高压真空设备需求量的增加,目前公司已有多款产品面向新材料行业推出,已大量应用于国内、外一流企业。应用于光伏产业的单晶炉,公司进行了升级换代,装料量实现了从50KG到300KG里程碑式的跨越,市场竞争力显著提升。锂电装备:目前,公司已经为全国95%以上的锂离子电池研究院所、生产企业提供了电池制造装备,随着新能源汽车行业快速发展,锂电装备业务有望深度收益。精密元器件:近年来,通过自主创新开发的高精密高稳定金属膜固定电阻器、双极性片式钽电容器、石英晶体振荡器、石英MEMS陀螺、负载点电源模块等产品,以优异的性能获得各界客户的信赖,不断实现进口替代。我们认为公司作为半导体设备龙头,各产品齐头并进,真空装备、锂电装备、精密元器件稳定发展。5.9、长川科技:封测设备龙头公司是国内半导体封测设备龙头,目前主要产品有两类,分别是测试机和分选机。产品高性价比赢得客户。公司产品主要面向下游封装测试企业、晶圆制造企业、芯片设计企业和测试代工厂等。在优异性能和高性价比等优势的加持下,已获得国内外客户的使用和认可。传统客户包括长电科技、华天科技、通富微电、士兰微、华润微电子等,国际龙头大厂日月光亦开始导入公司测试和分选设备,将为公司有效打开国际市场。三大能力持续加强。1)新产品生产能力:积极拓展探针台、数字测试机等一系列新产品,深化客户服务的广度,打造完整的解决方案体系;2)新技术研发能力:面向未来五大方向开展前沿研究,包括模拟IC测试技术、高压大功率测试技术、数字测试技术、多类别自动测试技术、多维度高速高精定位技术。通过以上技术的研发,公司将在测试技术演进的高速化、一体化、智能化过程中,优先卡位前沿发展方向,不断拓宽设备的测试范围;3)积极扩展技术和销售服务团队,保证客户精准覆盖,快速提升响应能力。我们认为国内半导体产业处于加速发展阶段,晶圆厂建设大幅提速,封测国产化进程加快,资本开支规模放大,公司的封测设备国产替代空间大。同时,公司未来将渗透更多的测试类相关产品,包括晶圆检测用探针台,封装用倒装机、预封装切割机等新设备,发展空间广阔。5.10、江丰电子:溅射靶材龙头公司是国内溅射靶材龙头。公司主要产品为集成电路芯片制造用超高纯金属材料及溅射靶材,填补了国内的技术空白,打破了美、日跨国公司的垄断。溅射靶材产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,主要应用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积(PVD)工艺,用于制备电子薄膜材料。靶材产品质量卓越,获台积电认可。公司从2009年开始和台积电建立合作关系,持续向台积电6寸、8寸和12寸晶圆厂供应靶材。公司坚持技术创新和产品升级,持续向台积电供应优质的半导体溅射靶材,依靠卓越的品质和服务,依托紧密的技术交流,与台积电建立了相互信任、合作共赢的良好战略关系,不断扩大在台积电的市场份额。公司在台积电2017年第三季度靶材供应商品质评比中位列第一名。国产化CMPPad赢得首张订单。CMP研磨垫具有产品验证周期长、国外寡头垄断等特点。2016年公司与美国嘉柏合作CMPPad项目,并成功取得了本土主流芯片生产厂商的认证。2017年11月,公司赢得了第一张国产CMP研磨垫的订单。我们认为公司作为国内溅射靶材龙头,靶材产品质量卓越获台积电认可,国产化CMPPad赢得首张订单,有望推动公司业绩增长。建议关注。风险提示:半导体行业景气度下降,公司CMPPad产品推进不及预期。5.11、上海新阳:材料龙头公司是国内半导体材料龙头企业。公司主要产品包括引线脚表面处理电子化学品和晶圆镀铜、清洗电子化学品,可广泛应用于半导体制造、封装领域。持续巩固半导体材料龙头地位。公司逐步形成了其在晶圆级封装领域材料和设备的配套优势。在传统封装领域,公司晶圆划片刀产品从2017年开始逐步放量,已经实现盈利。在半导体制造领域,晶圆化学品持续放量继续保持高速增长,晶圆化学品已经进入中芯国际、无锡海力士、华力微电子、通富微电、苏州晶方、长电先进封装等客户,其中在芯片铜互连电镀液产品方面已经成为中芯国际28nm技术节点的Baseline,无锡海力士32nm技术节点的Baseline;用于晶圆制程的铜制程清洗液和铝制程清洗液也都分别开始供货。此外,已经被台湾积体电路制造公司(TSMC)列入合格供应商名录,并正在进行产品验证。在IC封装基板领域,上海新阳的电镀铜添加剂产品仍处于少量供货阶段。另外,参股子公司新阳硅密(上海)半导体技术有限公司的晶圆湿制程设备已经进入中芯国际等客户。大硅片项目值得期待。公司参股子公司上海新昇半导体科技有限公司300mm大硅片项目,一期15万片/月的产能,预计在2018年年中实现达产。总规划产能为60万片/月,预计在2021年实现满产。公司从2017年第二季度已经开始向中芯国际等芯片代工企业提供样片进行认证,挡片、陪片、测试片等产品已实现销售。目前,公司已经与中芯国际、武汉新芯、华力微电子三家公司签署了采购意向性协议,如果大硅片进展顺利,将有望成为公司业绩增长的重要驱动力。我们认为公司在半导体材料领域龙头地位显著,各项产品进展顺利;大硅片项目值得期待,将有望成为公司业绩增长的重要驱动力。

  • PCBA线路板清洗助焊剂残留合明科技分享:故事发生在5G背面-物联网变局的真相

    PCBA线路板清洗助焊剂残留合明科技分享:故事发生在5G背面-物联网变局的真相

    PCBA线路板清洗助焊剂残留合明科技分享:故事发生在5G背面-物联网变局的真相 合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。文章来源:卫星与网络 风辞远文章关键词导读:5G、物联网、传感器、芯片、半导体、PCBA线路板 直到此时此刻,还是有大量声音在媒体和社交网络上讨论着这样的一个问题:5G到底有没有用?毫无疑问,今天在任何信息平台上,都可以很容易找到对5G的“极限吹捧”。豪言5G之快,描绘5G将改变社会,种种说辞不一而足。同时也很容易看到另一种声音。很多人会反问,5G再快还能快过光纤吗?4G网络对于我们已经足够用了,那么急着要5G干嘛?在评论区,这种讨论往往会之一持续下去,直到演化成哲学思辨或者亲族问候。但这里其实会发现这样一个问题,那就是今天无论是给5G一个diss,还是甘当5G舔狗,大众层面争论的焦点,还是在将5G单纯视作对4G网络宽带的增强—换句话说,大家好像只是将5G和网速快画上等号。然而事实上,5G是整个无线通信协议的迭代升级,其中大量的通信能力都被重新定义。如果我们回到具体而微的技术世界,就会发现,5G绝不仅仅是“网速更快了”而已。而一般意义上不为大众所知的5G故事背面,其实蕴藏了更多的产业可能性—比如说,我们一直都在畅想5G与物联网的结合,那么如果我们在头脑中画一段5G频谱,然后将它带到今天LoT场景里,二者到底会以怎样的关系结合呢?仅仅是让各种LoT设备都“网速更快”了吗? 一、万物皆可盘:5G带给物联网的礼物5G时代万物互联,这句话估计大家耳朵都听出茧子了.但是值得深入思考一下的问题在于,万物到底为什么因为5G互联?仅仅是因为5G带来了速度更快的传输效率吗?工厂里的生产设备,路上的公交指示牌,绑在野生动物身上的脚环,这些东西又不打算下载个电影,开两局农药,要那么快的网速是图什么呢?这里就涉及对于5G概念的整体理解。所谓5G,是指第五代移动通信网络。而在通信协议的代次更迭里,传输速度虽然是首当其冲要升级的能力,但同时也必须解决众多前代通信网络遗留的问题。比如说,相比较4G而言,5G网络协议还在低时延、超低功耗、多终端兼容性等层面上进行了跨越级提升。而这些功能,可能恰好解决的是物联网对“快”以外的升级要求。比如在工业IoT领域,低时延就是最重要的网络命脉。试想一下,如果智能流水线之间因为网络延迟造成混乱,那画面多么可笑。而就某些IoT设备而言,低功耗才是真正的及时雨。比如野生动物佩戴的监控设备,如何能让其在特定时间完成数据上传,而其他时间完全不耗电,这才是最大的需求。而这也是5G带来红利的一部分。因此上,如果我们仅仅将目光放在“5G有多快”上,很可能让自己陷入了对5G的一种狭隘理解。就IoT领域而言,5G带来的价值是多元而综合的。众多能力的升级,让很多to B业务由4G时代根本不具备触发条件,变成了5G时代的可以触达。毫无疑问,5G升级的浪潮中,手机是具有优先权的。然而站稳脚跟徐徐图之,或许我们能看到IoT领域蕴藏的海量脑洞。而这里需要注意的,其实是市场主体的问题。IoT需要的不是更快的网,而是更高的价值。5G提供的价值,必须符合垂直行业、用户自身的需要。通过更好的通信解决能力,带给IoT包括但不限于额外体验、连接稳定性、控制效率的新价值,进而帮助IoT催生新的商业空间。二、5G+IoT,将催生复杂的碎片化市场让我们再走近一点IoT产业真实现状.既然5G带给IoT的是多元通信价值,那么在接下来实际的5G网络与IoT产品结合时,最可能发生的市场变化是什么呢?如果我们来看真实的IoT市场,或许会发现,最可能出现在“5G+”视野中的,是一个非常典型的碎片化市场。举几个例子。南美洲一些国家,迫切地希望用IoT技术给草原上的牛建立牛联网。这样如果牛丢了会很容易定位,并且可以监控草场、天候,以及牛的成长曲线等等。这事听起来很简单,但实际操作却很不容易。牛哥身上的穿戴设备,牧牛人的监控设备,操场的监控设备构成了一场有多种传输需求的独立物联网。其中一些网络要求连续传输,另一些要求极低功耗的工作模式。而这可能要求建立NB-IoT、2G、LTEeMTC等多种网络达成组合,才最终能变成一张给牛用的物联网。更复杂的可能是车联网。在V2X的车路协同体系中,涉及车车交互、车路交互、人车交互、车云协同、车辆与移动监控设备的信号协同等多种方案。仅在一辆车中就需要多种网络模式的对外输出路径,既要求高带宽、低时延,又对多种网络的兼容性提出考验。而这就可能需要各式各样的网络解决方案,来解决车、车载设备、路上设备、基站设备等多种需求。不仅IoT需求在5G通信时代本身就非常复杂,AI的干预还会加剧这种变迁。智能化的需求,会让向IoT施加更大的数据传输任务,接入更多的传感端口,还可能在体系层面改变IoT的系统的建构方式。随着智能化成为底层需求,IoT的通信网络也将进一步升级。总而言之,IoT在5G时代,呈现的是既断裂(多种网络、多种通信目标的混杂),又统一(必须保证网络完整性和通信连续性)的市场需求。IoT行业在5G笼罩下,将很难产生包治百病的顶端通信产品,但同时也对5G供应链的整合能力提出了全新的考验。由于每个行业的IoT需求也不尽相同,最终勾勒出了一个碎片化的新市场。定制网络和专用网络很可能成为5G+IoT需求的主要形态。这个市场很大意义上在4G时代是未曾被触发的,处在一个全新的待开垦阶段。总结一下,5G+IoT确实在给网络服务、智能服务等to B业务打开新的市场机遇。但这个市场不是大众想象中的“5G一来天翻地覆”,而是更倾向于用众多小市场,逐渐描画新的解决方案供应体系。 三、哪些企业会在这场变局中寻觅机会?5G+IoT之风吹来得有点复杂,缺失了移动互联网方兴之时的简单粗暴,那么哪些企业相对处在今天这局棋的优势地位呢?顺着IoT市场的碎片化逻辑,我们可以看到这样几种企业值得关注。首先是定制化与多元解决方案能力更强的芯片厂商。IoT网络需求的复杂化,意味着对各种规格制式芯片的排列组合应用,以及对多种网络芯片的集合。而我们知道,今天5G芯片还处在相对初级的位置。各家芯片厂商或有快慢,但整体都在起跑线附近徘徊。而对于5G+IoT这个长期目标来看,芯片厂商的起点更加一致。今天的战略投入,或许标志着未来某天的产业格局将被重新划分。通过对这一市场逻辑的理解,不难发现在IoT市场的5G时代,广泛垂直化的芯片解决方案,以及5G关键技术的纳入,是迎接新市场不可或缺的两大条件.其次,可以看到垂直行业的IoT设备制造需求正在打开。

  • 丝网清洗油墨环保洗网水水基型清洗剂合明科技分享:5G实力令人信服的全面分析

    丝网清洗油墨环保洗网水水基型清洗剂合明科技分享:5G实力令人信服的全面分析

    丝网清洗油墨环保洗网水水基型清洗剂合明科技分享:5G实力令人信服的全面分析 合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。文章来源:科工力量 ;作者:项立刚文章关键词导读:5G、通信基站、5G标准5G已经成为一个越来越热的话题,为了打压中国5G的发展,世界上一些大国用出了各种手段,很多不仅是技术和经济的手段,甚至绑架中国企业的高管。这种情况下,大家可能会有巨大的好奇心,当今世界,究竟哪个国家的5G实力最强?中国真需要美国这样来打压吗?说到5G实力,这是一个综合体系,不是一项两项指标,就像有些网友把5G标准误解成只是华为和高通的标准,是联想关键时刻没有支持华为一样,这显然不是事实。那么如果要分析5G实力需要从哪些维度看呢?我想,必须包括:1、标准主导能力2、芯片的研发与制造3、系统设备的研发与部署4、手机的研发与生产5、业务的开发与运营6、运营商的能力那么全世界5G领域最强大的的国家有哪些:自然是美国、欧洲、中国三大核心集团,韩国和日本也有一定的声音。其实全世界看来看去,只能看这几个集团在一起的作用,很大程度上全世界的5G市场也被这些国家瓜分了。 一、 谁在主导全世界的5G标准?说到5G的标准,大家可能都知道所谓编码之争,一些不太了解的网友把5G标准简化成了编码之争,所以一个版本是华为和高通争5G标准,最后联想倒向了高通,最后5G标准让高通占了上风。这个显然不是事实,是对5G标准不够了解。5G标准是一个复杂的体系,它从编码、空口协议到天线林林总总,很多个方面,所以国际标准化组织有多个工作组在进行工作,由某个或是某几个企业领装头,写出标准,大家讨论,最后确定,众多的标准一起形成了整个的5G标准。5G标准一个完整的体系之下,就需要进行多个子标准的立项,哪个国家和企业立项多,自然在整个5G标准中就拥有主导权。立项是谁能提出来,肯定是大国,大企业才有资格提出来,或者说是有技术积累、有对5G前瞻要求的企业才有资格提出来。全世界5G标准立项并且通过的企业是中国移动10项,华为8项,爱立信6项,高通5项,日本NTT DOCOMO4项,诺基亚4项,英特尔4项,三星2项,中兴2项,法国电信1项,德国电信1项,中国联通1项、西班牙电信1项、Esa1项。按国家统计,中国21项,美国9项,欧洲14项,日本4项,韩国2项。5G的标准立项就被这些国家瓜分了,世界上其它国家基本上没有什么发言权,这其中,实力最为强大的国家,或者说5G标准的重要主导者是谁?当然是中国。可能很多人会对这个标准立项非常不理解,怎么是中国移动立项有10项之多,超过了美国一个国家的立项,中国移动技术有这么强吗?中国移动在世界5G标准立项中起了巨大作用,很大程度上影响了世界5G标准立项,是非常有道理的,可以从多个角度进行分析,我想最明确的两个道理是:1. 中国移动是世界上对TDD理解最深的电信运营商说到TDD,这是移动通信要实现双向工作的基本原理,所谓双向工作就是把数据同时进行传输,我们打电话时,我们既可以说话让对方听见,同时也能听见对方说话,这就需要双向工作。要实现双向工作,全世界有两大技术思路,一个是FDD,就是用两个频率来实现双向工作,更简单的表述,就是用两根管子来传输信息,一根管子往上发数据,一根管子向下收数据。这个办法品质好,效率高,但问题是占用的资源多,得用两个配对的频率。TDD呢,就是一个频率,用时间来进行区隔,通俗描述,弄一根管子传信息,一会往上传,一会往下收。这个速度就比不上两根管子了,但是好处是占用的资源少。如果说技术上FDD和TDD各有优劣,不同时代采用不同技术很正常。3G时代,全世界的技术主流采用的是FDD,无论是欧洲的WCDMA,还是美国的CDMA2000。但是我们中国提出了自己的3G国际标准,也被通过为国际标准,这就是TD-SCDMA,这在当时,在国内遭到了广泛的攻击,中国也能搞一个标准,要另搞一套,这是很多中国知识分子不能接受的,他们最习惯的就是抄别人,得到洋人的首肯,中国自己也要搞点核心技术,这怎么能行?所以TD-SCDMA最初发展的路极为艰难,但是中国政府还是决心支持TD-SCDMA,把网络建设的任务交给中国移动,这个中国最有实力的电信运营商。中国移动最初也不想接,但是国家任务,不能不接。经过了艰难的建设过程,TD-SCDMA终于商用。在TD-SCDMA的基础上,4G我们又提出TD-LTE这个技术标准,这个时候,全世界都看清了中国的决心,从芯片厂商到设备制造商都开始支持TD-LTE,包括也支持TD-SCDMA。可以说4G中国移动大获全胜,在市场上获得领先地位,TD-LTE标准也为全世界多个国家的运营商采用。这个过程中,中国移动成立了一个全世界GTI联盟来推动TDD的技术,渐渐成为世界上TDD技术的领头羊。同时在全世界电信运营商中,对于TDD技术理解最为深刻,也形成了强大的技术积累。人算不如天算。到了5G,因为大带宽,就需要更多的频谱资源,而频谱尤其是高品质的资源是非常有限的,5G全世界的技术放弃了FDD,都转向了效率更高,利用率高的TDD技术,今天全世界的5G技术都是TDD技术。对于TDD有着十多年积累,对TDD组网、技术特点有深刻理解和发言权的中国移动,在5G技术中扮演重要角色,这就是很正常了。2. 中国移动是世界上用户最多网络最复杂的运营商中国移动是世界上用户量最多的电信运营商,拥有9亿用户,用户量差不多是欧洲的总人口数,是美国的人口的2倍多,用户层次复杂,用户要求和特别非常不同。中国移动在世界上建设了一张覆盖最好的网络,不仅是大城市的尝试覆盖,广大农村地区也覆盖很好,网络建设能力是任何一个运营商学习的榜样。中国移动运行的网络有2G的GSM、3G的TD-SCDMA、4G的TD-LTE,网络复杂度高,在网络上除了承载语音、数据,还有大量的物联网服务,对于网络的理解更为深刻。所以全世界5G标准立项,中国移动对未来5G的看法和要求,就成为全世界5G发展的一个标杆。这就很正常。以美国为首的几家运营商,在5G发展中,开始主推NSA,就是非独立组网,核心网和基础网络还是4G的,然后在重点地区,比如CBD弄点5G基站,号称是5G了,除了拿它当光纤用,为流量集中地区提供更多的带宽,根本没法全面开展5G业务。以中国移动为代表的中国运营商集团就提出了SA的线路图,就是一开始我们就是要建设一张真正的5G网络,整合网络都是5G,虽然投资大一些,网络建设也比较复杂,但是最大的好处,这张网络可以开展所有5G业务,NSA以后还是要发展成SA,其实会花更多的钱,而且会把网络搞得更复杂。在5G发展的线路图中,中国移动为代表的中国运营商就更加积极,而且眼光较远,技术要求更高。中国又有华为这样的设备商,有大量手机厂商、业务开发商。在5G的标准中,中国通过的立项最多,可以说,中国在世界5G标准中居于最前列地位,任何一项5G的子标准和技术,如果没有中国,都很难通过。世界5G标准不是一个国家,也不是一个企业能主导的,是全世界各个国家,众多企业一起出力,一起来推动。而在这个群体中,中国的企业最多,出的力气最大,这是世界各国不得不承认的。 二、 5G芯片的实力是哪个国家强?天的通信就是计算、存储、传输形成一个体系,要做好5G,无论是基站还是手机中,都需要芯片,我们中国芯片和世界一流水平还是有较大的差距,有很多我们需要追赶的地方,5G的芯片是哪个国家强大? 5G哪些地方需要芯片?核心网络的管理系统,需要计算芯片,也需要存储芯片,基站等众多设备需要专用的管理、控制芯片。手机需要计算芯片、基带芯片和存储芯片,当然未来的大量5G终端还是需要感应芯片。这是一个庞大的体系,而这上面中国还有较大的差距。1) 计算芯片在服务器、核心网、基站上需要计算芯片,其实大家可以理解成CPU,这方面全世界就是美国最强,英特尔是华为最重要的供应商,也是中兴最重要的供应商,除了少数服务器芯片,中国有一定的产品,绝大部分计算芯片基本上是美国企业称霸世界。2) 存储芯片无论是服务器还得云,都是需要大量存储,5G的高速度、大流量自然会带来存储的大量需要。智能手机,我们的存储器早已经从原来的16GB,上升为64GB为基本配置了。存储芯片当今世界上还是美国、韩国、中国台湾省的居于主导地位。现在中国内地也有多家在存储领域发力,但是如果要在市场上居于主导地位,还需要努力一段时间,相信未来5年,中国企业会有较大作为。但是近期,世界上最强大的还是美国,韩国和中国台湾省也有较大份额。3) 专用芯片除了计算、存储这些通用芯片之外,在5G通信基站及相关设备上,还会有一些专用芯片,这个领域依然还是美国较为强大,除了英特尔、高通这样的企业之外,还有大量的企业生产各种专用芯片,中国是他们最大的市场。这些专用芯片也会广泛使用在5G设备上,欧洲也有一些企业生产专用芯片。这个领域中国也有了较大进步,海思、展锐、中兴微电子等企业都设计和生产专用芯片,可以说这个领域大家各有所长,不象计算芯片一样被美国企业垄断。4) 智能手机芯片移动通信最重要的一个终端就是智能手机,智能手机芯片,不仅要进行计算,还要进行专门的处理,比如GPU进行图像处理,NPU进行AI处理,智能手机芯片还需要体积小、功耗低,拿下智能手机芯片,可以说是拿下了芯片这个皇冠上明珠。4G时代,面向所有企业进行供货的最有代表性的企业是高通和联发科,随着各家手机厂商技术实力的增强,苹果、三星、华为三强都分别研发了自己的旗舰机芯片,不采用高通的芯片。但是到了5G时代,三星的5G手机还是采用了高通芯片,苹果一直在和高通打官司,但是很可能最后结果还是会采用高通芯片。唯有华为5G芯片会采用自己的芯片。5G芯片联发科也会坚持,而中国的展锐通过多年的积累和国家加大投入,也会在5G中低端产品芯片上发力。5G的智能手机芯片,还是美国拥有最强大的实力,不过中国已经有华为在旗舰产品上的抗衡,而中低端产品展锐也会有所作为。5) 感应器5G之后的网络是一个智能互联网时代,除了计算、存储、控制芯片之外,感应器是一个半导体领域的新机会,现在智能手机中,已经有大量感应器,而5G智能终端中的感应器会更多,能力会更强。这个领域是全世界半导体领域争夺的一个焦点。这个新兴的领域,世界上各个国家都加入到争夺中,今天很难分出高下,除了恩智浦这类大的半导体公司,还有大量中小企业在这个领域希望有所作为。日本的村田制作所等企业有一定优势5G芯片领域,总体而言,还是美国占据了较大的优势,不出大意外,会居于主导地位,芯片领域总体态势是欧洲有一定的衰落,中国正在加大加量寻求突破,未来的5-10年,整个态势会不会有较大的变化未可知,但是,中国正在一点点加强,这是一个不可改变的大趋势。 三、 通信系统设备的研发和部署能力5G要走出实验室,成为消费可以使用的服务,就需要一个庞大的5G网络,这个网络是核心网络、管理系统、基站、天线、铁塔等一系列产品组成的。我们称之为通信系统。全世界的5G网络都必须要有这样的通信系统来提供服务。谁有能力研发提供这样的通信系统,这就是5G最有实力的证明。除了研发出5G系统,也在需要结合不同国家,不同地区,不同地域、气候进行网络的规划、网络部署,网络优化,从而提供良好的服务。举一个简单的例子,中国香港地少,人集中,高密度和地广人稀的新疆,网络的规划和部署都是不一样的,这就需要对于网络要有充分的理解,还需要计算机的仿真能力,最后还有就是经验、经验!我们都知道全世界最早的移动通信那是美国人发明的,摩托罗拉这是世界上最早的也是最强大的通信设备公司,后来就有爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特、朗讯、NEC等众多的通信设备公司,在中国的土地上就有过所谓七国八制,众多的通信公司在中国争夺市场。2G时代,中国的通信设备基本上一无所有。一直到后期才有少量设备。可以说差距极大。3G时代,中国的大唐、华为、中兴开始借助中国的TD-SCDMA在中国市场发力,而华为、中兴也通过技术积累,在WCDMA上做了较大的研发和积累,产品富有竞争力。在国际市场上渐渐打开市场。2G时代欧洲企业通过统一标准,整合力量,确立了自己世界老大的地位。美国从2G到3G就缺乏整合,内部争斗非常厉害,政府在各个不同的集团中摇摆,一会支持高通,一会支持英特尔,到了3G时代因为标准争夺处于下风和WiMax的全面失败,美国的设备商受到较大打击。 到了4G时代,全世界通信系统设备进一步整合,中国企业借助自己技术积累和研发能力加强,同时服务水平高,总体价格也非常有竞争力,在市场上渐渐成为主力。4G时代,通信系统的格局基本成为华为第一,在全世界176个国家和地区参与了网络建设,网络的品质和服务受到欢迎,成为世界上最强大的通信系统设备制造商。爱立信第二,这个曾经最强大的欧洲系统设备商,渐渐在全球的份额落后于华为,诺基亚是一步步把那些倒下的企业都整合到自己的下面,包括了朗讯、西门子、阿尔卡特、上海贝尔,诺基亚用这些整合起来,占据了第三的位置。中兴居第四,韩国的三星居第五。当然中国大唐等企业也参与系统设备市场。还有日本NEC等企业,主要是本土市场。在全球缺少足够的竞争力。系统设备除了端到端的系统设备,还有大量的天线、小基站、直放站等相关的设备生产商,这全世界中国也是最多。可以说今天全世界通信系统设备,综合实力最强的,还是中国,华为、中兴、信科(大唐的母公司),形成了较强的综合实力。5G时代的系统设备如果没有政治的影响,中国企业成为世界的主导,这基本上没有什么可以怀疑的。华为、中兴在全世界4G已经攻城掠地,靠的是什么?首先是技术强大,这个技术是端到端的交付能力,一个运营商要建设网络,不可能自己做技术,它是需要是系统提供商从网络规划到网络优化,甚至后期运维支持都要提供全面的服务,这种能力是需要强大的综合实力和全面技术,甚至还需要提供部分手机,华为、中兴的手机业务都是这样发展起来的。为、中兴的技术实力在5G时代,是世界一流,这个全世界各大运营商基本不需要怀疑,现在中兴、华为面对一些来自世界强国的压力,在很大程度上,也说明这个问题,惧怕华为、中兴发展起来,在技术上越来越居于无法超越境地。除了技术之外,华为、中兴的产品在价格上也非常有竞争力,通信网络要做得好,一件很重要的事,就是需要拼人力,需要有人盯,需要形成解决问题的系统的方案,在管理上,中国企业的高效率是非常有代表性的,同样一个工作人员,同样的工资,爱立信员工一周只工作35小时,华为员工可能工作超过50小时,同样的产品和服务,报价很有竞争力,这也是大量企业愿意和中国企业合作的重要原因。最后非常重要的服务支撑能力。所有的通信网络,说完全没有问题,那是不可能的,出现了问题,能不能及时的响应,能不能及时解决问题,这就是一个大问题,中国企业人力成本较低,效率高,工作时间长,同样的问题,及时解决问题,处理问题,保证网络畅通的能力远远超过其它对手。虽然是面临了政治上的一些压力,我相信最近华为、中兴在国际上一些市场会面临一些问题,一些西方国家会把华为、中兴挡在门外。我相信,再过三至五年,所谓华为的网络有安全问题会是一个子虚乌有的故事,现在不让用华为网络是政客,到时这些国家的运营商会觉得自己吃了亏,又会逐渐转向华为和中兴,毕竟华为、中兴靠的是技术能力、服务能力,价格也有竞争力。政治打压只会让这些国家运营商吃亏,不会有一点回报。要说系统设备的能力,全世界第一集团就是中国、第二集团是欧洲、韩国也有一定的市场,这方面中国的竞争力很强大。 四、 手机的研发与生产5G的终端产品将不会只是手机,但是一段时间里,手机还会是一个重要的终端,也会很大程度影响手机的体验与5G发展。 全世界手机正在出现一种向少数集中的大趋势,当今世界上,手机研发和生产只有美国、中国、韩国三强。今天全世界最强的三强是韩国三星、美国苹果、中国华为,而这三强之中,三星和苹果都面临了一定的困难,三星从电池门以来,品牌受到了较大影响,虽然全球市场情况依然不错,但是中国市场萎缩到前十之外,压力巨大。苹果因为缺少创新,2018年的新机表现都不如人意,分析师预测已经将其2019年的量调整到1.9亿部左右。这三强中,唯有华为具有较强的爆发力,发展势头良好,在巩固了中国市场老大的地位后,向世界各地发展,在欧洲、印度、中东、东南亚、南美市场都有很好的表现。2020年,华为冲至世界第二,甚至抢占市场第一的可能性不是没有。2020年,全球全面开始5G商用,华为因为有系统的能力,又有自己的芯片,它的手机会形成很好的综合能力,很好的支持5G,这是显而易见的。三星在芯片上很可能会受制于高通,对于旗舰5G手机的定义和生产,会受到高通芯片的影响,需要和中国企业竞争首发和5G能力的支持。而苹果问题最大,它现在正和高通打官司,4G甚至放弃了高通的基带芯片,如果5G还是采用英特尔的基带,对于在通信领域积累还是需要努力的英特尔而言,能不能很好的支持5G能力让苹果手机有很好的表现,现在还是一个问号。如果中间有不够稳定的问题,那对苹果的伤害可能是非常致命的。这方面而言,面向5G,手机三强,市场表现最好,技术积累的最扎实,势头向上,唯有华为。前三强之外,世界十大手机品牌,中国已经占据了7席,唯有韩国的LG可以挤进全球前十强,而中国的oppo、vivo、小米更是前三强后面的小三强,联想、中兴虽然在中国市场表现不佳,但是全球市场情况也还是不错的。目前全世界第一批推出5G手机也就是中兴、联想、oppo、vivo、小米、一加这些企业。可以说在世界上智能手机领域,目前还没有一个国家可以在综合能力上和中国企业抗衡。随着中国市场争夺加剧,超来越多的企业把视角转向全球市场,华为、中兴、联想早就在国际市场有所作为。近几年小米、oppo、vivo、一加也在海外市场发力,传音这样的企业在非洲占据了半壁江山,印度市场也被中国产品占据了市场大半。欧洲手机只剩下一个诺基亚了,不过这早已经在中国研发,在中国生产,只是一个过去的牌子。手机研发和生产,世界上第一集团一定是中国了,美国的苹果和韩国三星也还会强大的实力,但是在手机领域综合能力,美国、韩国也难比中国,5G中国会更进一步巩固自己的实力。这个领域中国有一定的优势。 五、 5G业务与应用的开发与运营5G不仅是网络和手机,还需要大量的业务与应用,这方面世界上哪个国家最有竞争力?这也是5G能不能广泛应用的一个重要力量。全世界互联网发展,传统的互联网,基本上就是世界各国抄美国,传统互联网的业务都是美国最先创造,最先推动,然后世界各国都向美国学,或是直接采用美国的业务。我们大家最早知道的那些传统互联网业务,很容易在美国找到同样产品母版的影子。到移动互联网时代,中国就开始渐渐并跑甚至超越了,今天移动电子商务、移动支付、共享单车、打车业务、外卖业务,虽然有些最雏形还有些美国产品的影子,但是整个产品往后发展,早就超越了原来的产品,而一些产品可以说完全超越了美国。两个典型的例子,一个微信,同样的社交产品美国不能说没有,但是社交产品最后发展成支付平台,迅速拉升了用户,增加了用户体验与场景,一个社交平台,最后发展为一个服务平台,这方面已经很值得美国同类产品学习了,它为用户提供了效率、方便,大量的小程序的能力,是传统的社交不能理解的,和微信这样的产品比,脸书就是屎,完全不是一个级别。 5G另一个方面它是智能互联网的基础,需要移动互联、智能感应、大数据、智能学习的整合,这就需要智能硬件的研发、生产。而今天智能硬件产品的研发和生产能力,全球最多,实力最强的在中国,智能手环、手表、体脂秤这样的产品,中国很快做到了世界第一,在中国这样的产品效率高、成本低。目前中国智能家居体系的小米,整合产品能力远远超过苹果和谷歌。接入的产品数量也远超苹果和谷歌。面向5G,在这个网络下开发出富有特定的产品,现在中国大量企业摩拳擦掌,从芯片、模组到智能硬件,从各种智能家居到面向公众服务、社会管理的产品,中国企业也投入很多,中国地方政府对于提升社会管理效率的智能化产品有非常高要求,也非常积极,比如水污染治理、环境监测这样的产品受到政府广泛关注。智能家居产品中国很多领先于世界,智能门锁、家用摄像产头,这些产品越来越多的家庭使用。而中国智能家居产品的研发和生产水平是世界一流的。中国有公司的环境监测产品可以监测温度、湿度、噪声、PM2.5、PM10、甲醛、TVOC、二氧化碳8项指标,可以和空气净化器、新风机相联进行智能控制,产品的价格不到100美元,这样的产品在世界上几乎没有竞争对手。只要5G的网络全面部署,中国的智能互联网产品会全面爆发,领先全世界,这是行业内可以看得到的前景。CES这种消费电子展,中国的企业占据了1/3以上,也证明中国在这这些领域的积累。移动互联网领域的创新力,资金和人才的积累,智能硬件的研发、生产能力,为智能互联网研发能力提供了基础,这方面的综合实力是世界上任何一个国家难以企及的,这也是中国5G业务和应用大发展的基础。 六、 电信运营商的网络部署能力发展好5G,一个很重要的问题就是电信运营商的网络部署能力,只有部署好网络,普通民众才能用得上,业务才能发展起来。这就需要电信运营商的网络部署能力。中国三家电信运营商是世界上实力最强的电信运营商,中国移动拥有用户数9.2亿,是全世界用户数量第一的电信运营商,用户数差不多是整个欧洲人口,中国电信和中国联通的用户数也居世界电信运营商的前列。中国电信运营商拥有强大的网络部署能力,今天中国的4G基站已经覆盖99%的用户,三家电信运营商的4G基站数超过350万个,总基站数超过640万个,这个数目是全世界任何一个国家无法比拟。而美国4G基站数不超过30万个,印度的总基站数也不超过70万个。在数量上中国和世界任何一个大国相比,数量都是其它国家的10倍甚至更多。基站的数量意味了网络覆盖能力,网络的品质好。只要出过国的中国人就有普遍感觉,在欧美很多国家,出了城市不远就没有网络,或是网络品质很不好,在室内覆盖,很多地方网络不稳定,网络覆盖的不好。 除了在城市里进行网络覆盖,中国电信运营商最为强悍的地方是广大偏远地区都很好地覆盖了4GM网络,99%的用户,这种能力非一般国家能比拟。广大农村地区的网络覆盖,减少了数字鸿沟,不仅让广大农村地区享受了便宜的服务,还对偏远地区的社会经济发展起到了很好的效果。在网络部署方面世界其它大国和中国的差距非常明显,我们认为这样的差距也会在5G的网络部署中出现,这种基础建设的差距,会最终影响这个国家的社会管理能力,会影响整个社会的效率。除了基站的数量,中国在5G的技术线路图上,也选择了更为激进的SA这种独立组网的方案,而欧美多数国家选择的是NSA方案,NSA非独立组网方案是长时间主要的网络还是4G,只在核心地区用5G组网,这样的一个网络是不能实现所有的5G场景与业务,它不过就是一个4G网络,在少数地方通过5G提升了一些速度。而中国三家电信运营商选择的SA方案,一开始就是建立一张独立的5G网络,这张网络不仅可以实现重点地区上网的高速度,还可以支持低功耗、低时延的能力,这为工业互联网、智能交通体系提供了通信能力,也为智能家居爆发提供了机会。想一想在欧洲、在美国稍微偏远一点地方就信号很不好,无法支持4G,甚至连大峡谷这样的旅游胜地也没有移动通信信号,就知道为什么移动支付这样的业务无法在美国和欧洲开展,因为没有一张高品质、高覆盖的网络,用户不知道什么地方拿手机付不了钱,这不如用信用卡。而对一个中国用户而言,大家默认在任何地方都会有网络,都能方便进行支付,甚至在一个大山中也是如此,这才能造成了大家完全不需要带现金和银行卡,因为手机足够了。这种情况世界上很少几个国家能真正的实现。对于中国在5G发展过程中的压制行为,很大程度上不仅是表现上对华为、中兴某个企业的打压,其实很大程度上,也是欧美精英层对于5G网络全面部署后,在社会管理能力和社会效率上大大落后于中国的焦虑。曾经有美国机构提出办法,就是由美国政府建设一张5G网络,然后租给电信运营商使用,因为对他们来说,依靠电信运营商自己建设网络,一是效率很低,速度很慢,二是不可能进行普遍服务,电信运营商用计算机进行分析,这个地方建设基站收入不能抵销建设成本,而实现盈利,就不会建设基站。对于中国电信运营商来说,那些大山深处、沙漠边缘也要建设基站,就是亏损的,也不会只考虑经济效益,而不顾社会效益。中国一定会尽快建成一张庞大、品质很高的5G网络,把中国社会带向更高的效率,更强大的社会管理能力,更方便的社会服务。这件事,对于很多国家来说,很长时间也很难实现。不仅是美国,欧洲很多国家也是同样的情况,尤其是南欧和东欧。大多数电信运营商面临着经济压力,缺少足够的资金,政府也缺少建设好网络的坚强意志。七、 政府支持和市场能力5G这样一个庞大的系统工程,它是电信运营商提供的服务,同时也是全社会的一种新能力,仅仅是依靠企业自己投入,不依靠政府支持,这显然很难做到高速度发展。在很多业务方面、法律、法规就需要大量政府的支持和帮助。政府的支持从口头到行动,从打压别国企业到支持本国企业发展,这还是有很大不同。中国政府在5G发展态度是非常明确的,积极支持整个行业加快5G建设,这一方面可以拉动社会经济,另一方面也能提升社会效率,降低社会成本。从研发到网络部署上,中国政府的态度都是非常积极。一个非常典型的例子是频谱的分配和规划,频谱是5G建设必须要的基本资源,这和盖房子要用地一样。欧洲、美国很多国家对于频谱采用拍卖的方式,电信运营商拿到频谱需要花几十亿甚至上百亿欧元,5G还没有建设,运营商就背了很高的债务,这种情况下,小运营商对于5G的建设就非常不积极,大运营商即使较为积极,但是背负了很高的资金压力。而中国政府采用的频谱分配方式,在经过协商后,把频谱根据电信运营商的需要,根据技术的情况分配给电信运营商,频率占用费用很低,电信运营商压力小。网络建设也是一个大问题,电信运营商建设网络,要进入楼宇小区,这是一个复杂的大问题,不说价格谈判的时间就拖不起。中国建设3G、4G,政府起了大作用,很多地方政府发文要求支持建设,政府第一步,先把办公楼上装了基站,这不仅是降低了建设成本,也加快了部署速度。而在政府支持下,很多地方的小区、机关进去进行网络部署就比较方便,这种情况大大加快了网络部署的速度,也降低了成本 尤其是时间成本。从3G开始,中国政府的支持在移动通信领域起到了良好的效果。尤其需要提一句的是,近几年在总理的亲自推动下,运营商进行了大规模的提速降费,今天中国的通信资费可谓世界大国最便宜的,便宜的资费和广泛的覆盖让不仅是城市地区,而且农村和很偏远的地区,都进入了一个移动互联网时代,这些政府的推动作用在中国4G和移动互联网发展中,起到了至关重要,也是立杆见影的效果。相信政府也会把这些力量应用于5G。当然世界各国政府也都在进行5G的推动,比如分配频率、及时发放牌照,但是在执行效率和实际效果上,和中国相比还是有较大的差距。最后一个影响5G的力量就是市场,一个技术和产品如果发展起来,足够大的市场是降低成本,让资本愿意投资的重要支撑。中国拥有14亿人口,世界第二大经济体,中国的消费者对于新技术有特别高的热情。在欧洲习惯使用功能手机时,中国用户对于智能手机和3G、4G技术有着远超世界各国的热情,似乎在夜一之间中国就普及了4G,不仅是大城市、白领,最普通的中国人成为4G使用的中坚,在一些国家认为4G还应该是白领时,中国的老太太们用微信建立起来街坊群交流包饺子技巧,拼多多把社交和电子商务结合起来,智能手机已经占据了从大城市到普通农村用户的所有群体。15亿用户,这种市场的爆发力是世界一般的国家和地区无法理解的。在世界上很多运营商还在通过高价格来实现高收入和较高利润时,中国电信运营商支撑起来的体系是低价格、高收入,这就是以用户群为保证的。5G是一个庞大的体系,强大不强大,不会是一个点,它需要由多个力量形成综合实力,在这个完整的体系中,中国除芯片稍弱之外在其它领域都是居于优势地位,而芯片也打破了一无所有,在5G时代应该还有较大突破。全世界5G发展,欧洲强在系统,美国强在芯片,中国强在综合实力。可以预期随着5G的正式商用,首先在业务上出现全面爆发,领先世界的非中国莫属。中国5G的发展,绝不仅是5G通信技术的本身,它将对社会效率提高、社会管理能力提升、社会成本的降低起到巨大作用。对整个社会发展影响远远超出4G的影响,会很大程度上,影响整个国家的实力。进而随着技术的改变,影响社会的哲学、道德、伦理,也会影响思想、文化的发展与进步。

  • LED倒装芯片清洗合明科技分享:LED倒装芯片市场分析和未来潜在应用

    LED倒装芯片清洗合明科技分享:LED倒装芯片市场分析和未来潜在应用

    LED倒装芯片市场分析和未来潜在应用 文章来源:阿拉丁照明网 肖国伟文章关键词导读:LED、倒装芯片、PCBA线路板 一、 倒装芯片市场分析国际知名市场预测分析机构Yole Development2014年对大功率芯片和光源产品的市场预测如图7,倒装芯片的市场份额有逐步增加的趋势:随着LED产品应用的市场细分和品质要求提升,加之倒装产品成本的下降,倒装LED芯片技术路线的LED芯片和光源器件产品呈现逐年上升的市场趋势,特别是在一些细分和新型市场领域有应用范围拓展的趋势。从LED产业界权威的评论和预测机构Ledinside 2016 年的数据来看如图8,倒装LED技术产品的2017年市场需求量在22716Million pcs即22716KKpcs,在过往的5年内,年均CAGR为99%。另外,国际大厂Osram一直以来都是采用垂直芯片技术路线的产品技术解决方案,但是在2017年11月,Osram宣布推出了倒装芯片技术的相关芯片和封装光源产品,如下其官网公开的信息链接,发布了基于倒装芯片技术的CSP光源产品。 一、 倒装芯片市场应用分析:通用照明和电视机背光市场分析LED主要的应用市场包括显示屏、汽车照明、通用照明、电视背光和移动设备等,其中,通用照明、背光和汽车照明是其中最大的市场。从图7LEDinside产业研究结构预测,未来三年内LED照明市场持续增长,预计年均复合增长率达3%。预计2018年全球LED市场规模可达162亿美元,LED照明市场渗透率达55%,在为了几年内,照明应用市场持续增长,而其中倒装芯片技术的照明产品市场份额随之增长;再者随着市场应用需求的扩大,产品的性能和品质提升,倒装芯片技术的相关产品会取代和抢占正装和垂直芯片技术的一部分市场份额,故在通用照明市场领域,倒装芯片技术的产品会持续稳定上升。尽管在电视机背光应用领域,市场增长率呈现下降趋势,但是随着电视背光应用需求的提升,倒装芯片技术的应用需求量也会随之增长。总的来说,现有LED应用市场领域,倒装芯片技术的市场份额必定是呈现增长的发展趋势。(见图9 2013-2018年全球高亮度LED市场预期)另外,随着智能照明的发展和兴起,2013~2019年全球智能照明市场规模持续成长。如图10所示,2013年时全球智能照明市场规模约12.87亿美元,虽然目前智能照明市场偏小,但未来在厂商积极推动以及节能趋势带动下,市场将持续成长,2019年可达87.1亿美元。从智能化照明领域的技术特点和发展趋势来看,智能照明需要在现有LED照明的基础上,整合电子驱动、控制及通信等电子元件,结合智能手机APP控制软件,实现家居照明和城市道路照明等的智能化应用,这些技术特点进一步充分发挥了倒装LED芯片技术的特点,实现在芯片级集成封装的微型化系统级LED智能化照明系统如图11所示。 一、 倒装芯片市场:汽车照明市场分析随着LED技术和产品在通用照明、电视机等消费领域、工业照明领域的应用趋于成熟,从2013年开始,LED逐步开始进入汽车照明市场,但限于中小功率的尾灯信号照明应用,从近年开始市场规模增长迅速,并开始切入汽车前照灯应用。如下图12所示,中国市场2020年LED车灯市场达472亿人民币, 2020年LED前大灯市场渗透率将达到20%以上,2025年LED前大灯市占率近50%。从当前汽车照明发展的状来看,国际上在LED汽车照明领先的LED芯片和光源制造商Osram、Nichia和Lumileds在LED车前灯都是倒装芯片技术路线的产品方案,如下图13所示:该类产品选用倒装LED芯片和Aln陶瓷底板通过倒装焊接,然后选择陶瓷荧光片作为白光转换,再利用表面涂覆白色反光胶进行封装。该产品具有高亮度、耐高温和大电流能力强、低热阻、高可靠性等特点。这些特点都充分说明倒装LED芯片技术和产品在汽车照明应用的技术优势,属于汽车照明产品技术的未来主流趋势。晶科电子也利用倒装芯片的相关技术开发出汽车照明相关的产品,已经展开市场推广。如下图14所示,采用多芯片倒装集成封装于陶瓷基板上,芯片表面有金属凸点,同对应的陶瓷基板表面金属凸点实现焊接,进一步封装成白光用于汽车前照灯照明。随着汽车智能化的发展趋势,汽车照明LED光源模结合智能控制,可以实现汽车照明ADB(Adaptive DrivingBeam)的发展需求,实现的功能和效果图如下图所示:(见图15汽车照明智能化发展的要求实现的功能)其中,实现该功能和效果的关键和核心是LED照明光源,该LED照明光源的关键是需利用倒装LED芯片结合硅基集成电路技术 ( 如下图16所示 ) 单独对每一颗LED独立控制,同时实现高密度集成。如国际上知名汽车照明公司Osram已经研发出初步的样品,在4mm*4mm面积的硅基板所集成的LED像素点达1024 个,该产品概念具有相通性,是倒装芯片技术的体现。 一、 倒装LED芯片技术其他新兴市场分析此外,随着倒装LED芯片技术的成熟和成本下降,结合新的市场应用需求,已经开始或即将展开的几个主要的新型细分应用市场,主要有植物照明、UV LED、MicroLED,芯片级封装 (CSP) 等。细分市场分析如下:1. 植物照明LED应用于植物照明的市场前景相当乐观,预期市场规模将快速增长。2017年植物照明(系统)市场规模约为6.9亿美金,其中LED 灯具为1.93亿美金,预估到2020年植物照明(系统)市场将成长至14.24亿美金,LED灯具将成长至3.56亿美金,中国市场占比从2016年的12%上升到2017年的15%。植物灯照明所选用陶瓷基LED 封装的蓝光和白光产品用于植物灯的补光照明,其产品结构如下图17所示: 1. UVLED根据Yole Development机构预测,UV LED产值到了2019年将达5.02亿美元(约合人民币32.86亿元),2016-2019年复合成长率(CAGR)达到30.71%。如下图18所示。UV LED因波长偏短 (400-200nm), 该波长范围的能量较高,可以广泛应用于光固化、杀菌与净化市场等市场,但是UV波段芯片的外部量子效率低,会产生较多的热量,且在外延、芯片工艺及封装环节是有较大的挑战,技术成熟度还不够高。现有国际知名的厂商如Lumileds、Nikkiso、Nichia等,都是采用倒装芯片和封装结构如下图19所示。Mirco-LED是将现有LED尺寸进一步微型化、薄型化,尺寸达到100um级以内,该尺寸比现有电视机背光或显示屏的发光像素点要更小,可以实现更加精细的发光像素点,显示效果、对比度等更好,成为一种微显示技术,该微LED显示技术将在近眼显示,智能手表 / 手机,迷你投影仪,头戴式头盔,虚拟显示等许多领域有着非常广泛的应用前景和巨大市场。如下图20所示,据相关机构预测,到2018年其潜在市场价值高达数十亿美金。Micro LED Display的显示原理,是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,其尺寸仅在1~100μm等级左右;后将Micro LED批量式转移至电路基板上,其基板可为硬性、软性之透明、不透明基板上;再利用物理沉积制程完成保护层与上电极,即可进行上基板的封装,完成结构简单的Micro LED显示。而要制成显示器,其晶片表面必须制作成如同LED显示器般之阵列结构,且每一个点画素必须可定址控制、单独驱动点亮。若透过互补式金属氧化物半导体电路驱动则为主动定址驱动架构,Micro LED阵列晶片与CMOS间可透过封装技术。黏贴完成后Micro LED能藉由整合微透镜阵列,提高亮度及对比度。Micro LED阵列经由垂直交错的正、负栅状电极连结每一颗Micro LED的正、负极,透过电极线的依序通电,透过扫描方式点亮Micro LED以显示影像。如图21所示,其中,每一颗Micro-LED都是预先制作好的倒装Micro LED芯片,具有表面金属凸点,通过巨量薄膜转移的技术同基板表面的金属凸点焊接,同时基板表面的金属布线并一步连接该芯片单元对应的驱动、控制电路相连接。这一技术是属于更精细的尺寸级别实现应用。 1. 芯片级封装光源(CSP)当前LED产业发展态势呈现并购和投资进行产业链垂直整合以降低成本,而通过将芯片和封装的技术环节垂直整合,可以进一步降低成本。因此将传统IC领域的芯片级尺寸封装概念引入LED领域,也就是将LED芯片和封装结合起来即芯片级尺寸封装技术为LED产业的垂直整合提供了很好的技术途径。在市场需求量迅速提升,对价格下降的压力越来越大的情况下,芯片级尺寸封装技术(chip scale Package, 以下简写为“CSP”)的发展就成为必然的趋势。CSP指的是封装体尺寸相比芯片尺寸不大于120%,且功能完整的封装元件。在三种LED芯片技术路线中,倒装芯片由于无需金线互联,且可直接在各种基板表面(PCB、陶瓷等)贴装,因此特别适合芯片级封装(直接在芯片制造阶段就完成了白光封装),在现有倒装陶瓷基板封装的光源基础上,去除基板,直接在芯片级封装,形成芯片级的白光LED器件如图22所示。由于倒装芯片散热好,可靠性高,能够承受大电流驱动,使得其具有很高的性价比,因此“倒装芯片+芯片级封装”成为了完美的组合,在LED白光器件成本和可靠性方面具有很强的优势,成为LED 行业研究的热点和发展的主流方向,CSP器件的优势在于单个器件的封装简单化,小型化,尽可能降低每个器件的物料成本。芯片级封装CSP光源直接用于照明或背光上,成本可下降近40%如图23所示。 一、 综上,从上述LED新兴应用市场的当前产品和技术状况来说,未来5-10年内,在植物照明、汽车照明、Micro-LED、UV-LED、CSP等几个重要的新兴市场都极大可能性倾向于倒装芯片LED的技术路线和产品方案,暂无法看到其他潜在的替代性技术方案。典型企业介绍:广东晶科电子股份有限公司于2006年8月在南沙成立,2016年成功在新三板挂牌上市,(股票代码:836789)并于2017年5月份成功进入新三板创新层。公司注册资本3.97亿元,项目已投资10亿人民币,拥有35,000平方米生产厂房与研发基地,计划总投资规模达15亿人民币。在广州南沙建设年产值15亿大功率LED芯片模组、半导体先进封装及智慧照明产品生产线,形成规模化的LED中上游产业链制造企业。晶科电子长期从事大功率蓝光LED芯片研发,并拥有产业化基地和数条先进生产线,自主开发大功率“倒装焊”LED芯片、芯片模组技术具有国内领先国际先进的地位

  • 治具清洗助焊剂清洗载具清洗机合明科技分享:5G基站和4G基站如何协同工作?

    治具清洗助焊剂清洗载具清洗机合明科技分享:5G基站和4G基站如何协同工作?

    治具清洗助焊剂清洗载具清洗机合明科技分享:5G基站和4G基站如何协同工作?文章来源:网优雇佣军文章关键词导读:5G、通讯基站、PCBA线路板、半导体、芯片众所周知,3GPP最新发布的5G NSA标准采用LTE与5G NR新空口双连接(LTE-NR DC)的方式,以4G作为控制面的锚点,4G基站(eNB)为主站,5G基站(gNB)为从站,并沿用4G核心网。关键就得从这个“双连接”说起。3GPP R12版本中提出了LTE双连接(Dual Connectivity)技术,它类似于R10版本提出的LTE-A载波聚合技术,但两者在本质上有不同之处:一、LTE双连接下数据流在PDCP层分离和合并,随后将用户数据流通过多个基站同时传送给用户,而载波聚合下数据流在MAC层分离和合并。二、LTE双连接是发生在不同站点之间的聚合(通常为一个宏基站和一个微基站,两者间通过X2接口相连)。到了5G时代,由于5G NR是新的无线技术,LTE-NR双连接就是要实现不同无线技术之间的聚合,它与LTE双连接必然是有区别的。三、区别在哪呢?主要从三个方面进行了功能扩展:(一)承载分离扩展载波聚合引入了MCG(Master Cell Group)和 SCG(Secondary Cell Group)概念,即主从基站分别形成的服务小区簇。在LTE双连接下,R12规定由MCG分离承载,简单点说,就是主站是分离点,下行数据流或者从主站直接传送到手机,或者由主站通过X2接口传送到从站,再传送到手机。对于5G早期部署,LTE-NR双连接模式下,LTE eNB(4G基站)为主站,gNB(5G基站)为从站,但传统LTE双连接难以满足这种部署方式,主要原因是:由于5G NR的带宽更大,这就要求支持MCG分离承载的4G基站具备更强的处理和缓冲能力。因此,为了避免4G基站处理能力的瓶颈,最大限度地减少原来的4G基站升级,尽可能地降低设备研发和建网成本,LTE-NR双连接另辟蹊径,规定也可由SCG分离承载,即下行数据流即可从5G从站直接传送到手机,也可由5G从站传送到4G主站,再传送到手机。▲5G NR非独立组网选项3x(二)独立RRC连接在LTE双连接中,主站和手机之间建立RRC协议,即RRC消息仅在主站和手机间传送。但主站和从站各自执行无线资源管理(RRM),RRM功能在主站和从站之间通过X2接口交互协同,比如从站分配资源后通过X2接口与主站交互,再由主站将包含从站资源配置的RRC消息发送给手机。简单的说,手机只能看到唯一来自主站的RRC消息,并且只会回复给主站。现在,在LTE-NR双连接中,不仅主站和从站各自执行RRM,而且,RRC协议也独立建立于主站和从站与手机之间。也就是说,从站不再通过X2接口与主站进行RRM交互协同,而是通过RRC消息直接从从站传送到手机。另外,独立的RRC连接也意味着主站和从站可独立设置RRC测量。不过,从站不能释放手机的RRC连接,也不能使手机迁移到RRC_IDLE状态,这是因为UE RRC连接和上下文依然由主站存储和管理。在这里有必要补充一下,相较于4G LTE只有RRC IDLE和RRC CONNECTED两种RRC状态,5G NR引入了一个新状态——RRC INACTIVE。新引入RRC INACTIVE状态的目的是降低连接延迟、减少信令开销和功耗,以适应未来各种物联网场景。在RRC INACTIVE状态下,RRC和NAS上下文仍部分保留在终端、基站和核心网中,此时终端状态几乎与RRC_IDLE相同,因此可更省电,同时,还可快速从RRC INACTIVE状态转移到RRC CONNECTED状态,减少信令数量。(三)RRC分集如上所述,在传统LTE双连接下,仅从主站发送RRC消息,这样做不适用于LTE-NR双连接。由于5G NR频段更高,早期的5G基站可能主要是以微蜂窝的形式补盲和补热点,在这种情况下,手机与5G基站的距离比4G基站更近,这意味着,当5G从站发送RRC消息时,手机接收成功的可能性更高。值得一提的是,为了进一步提升信令传输的可靠性,主站的RRC消息可以被复制,并通过主站和从站向手机发送相同的消息,以RRC分集的方式提升手机接收RRC消息的成功率。此外,除了RRC消息重复发送,在用户面,为了应对5G超可靠和低延迟通信(URLLC)场景,在PDCP层上的重复传输方案也在讨论之中。这种方案以在多个无线链路上传输相同的数据的方式,来提升通信的可靠性。【阅读提示与免责声明】【阅读提示】以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的援助。【免责声明】1. 以上文章内容仅供读者参阅,具体操作应积极咨询技术工程师等;2. 网站所刊文章或所转载文章,仅限用于增长知识、见识,不具有任何投资意见和建议。3. 除了“转载”之文章,本网站所刊原创内容之著作权属于合明科技网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。“转载”的文章若要转载,请先取得原文出处和作者的同意授权。

  • 水溶性助焊剂合明科技分享:5G时代各个企业之间建立合作是当务之急

    水溶性助焊剂合明科技分享:5G时代各个企业之间建立合作是当务之急

    水溶性助焊剂合明科技分享:5G时代各个企业之间建立合作是当务之急合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。 文章来源:电子发烧友网文章关键词导读:5G、物联网、传感器、芯片、PCBA线路板 MWC2019已落下帷幕,但值得探讨的话题还有很多。此次大会对未来全球移动经济发展战略有哪些影响,需要行业专家们进行深入思考。近日,在Post MWC19思享汇–智联万物论坛上,GSMA 首席技术官Alex Sinclair对话GSMA 行业战略主管Richard Reeves,为5G时代运营商如何调整发展战略做出解读。建立合作是第一要务5G将带来极大的社会效益。在提供服务方面,Alex Sinclair 表示,希望能够通过5G网络的建立提供更好的服务和产品,从而改变人们的生活并提高生产效率。当电能够进入非洲村庄的时候,极大地改变了当地村民的生活状态。5G可以助力实现能源的高效可持续利用。5G对未来智慧医疗和智能城市建设也将带来重大影响。在满足人们的医疗需求方面,如果通过移动的技术能够进行远程的医疗,就能够大幅的降低医疗成本。在智慧城市建设方面,如北京有几千年历史的城市,如果变得更加智能将使人们的生活变得更好。为实现5G改变社会,Richard Reeves认为,建立合作是5G时代的当务之急。5G时代重在企业合作。各行各业都在全面推动5G创新,工业化发展迎来机遇,如智能电网就是很重要的应用。为了与行业人员建立更好的伙伴关系,运营商做了很多创新,希望能够为这个行业的发展奠定基础。5G将成为非常关键的基础设施,不同的行业、不同的政府和消费者会以此为平台开展创新。在此过程中,要求运营商不断调整技术和文化,从而实现与伙伴进行更好的合作。在此背景下,Richard Reeves表示,运营商要抓住5G带来的机会,转换到以客户为中心的思维方式,通过技术来解决客户的各种问题,更多关注和接近消费者,了解他们面临的问题和需求。共同创造是全行业下一步发展的核心,大家工作方式不同、背景不同、组织架构不同,但是通过合作建立伙伴关系才能并步向前。与垂直行业企业开展深入对话如果要实现5G提升全社会的生产力,还需开展广泛的企业合作。Richard Reeves表示需要让政府了解企业有什么样的能力,给社会带来哪些改变。所以要和政府监管者进行沟通,让他们知道这个行业可以给社会带来什么样的可能性,从而使技术变成现实,让政府、相关监管机构了解移动所带来的好处,讲讲5G的作用。Richard Reeves也表示希望有更多垂直行业加入5G合作中来。他表示,当他跟企业进行对话的时候,企业不太了解5G有什么样的切实好处,有什么样的能力,以及怎样帮助企业降低成本,提高效率,所以希望能够看到移动行业多向这些垂直行业展示,移动技术可以跟垂直行业一起合作来达到共赢。GSMA最近对垂直行业企业进行了调研,发现这些垂直的企业,希望了解移动的这些技术能够帮助他们解决问题。所以眼下的关键问题在于垂直行业对移动行业不是特别了解,需要给他们更多的信息,所以这应该是未来增强的方向。考虑如何把生态系统遍布到这些垂直行业当中。Alex Sinclair 补充道,在GSMA的调查中发现监管者也非常有兴趣了解技术可以有什么样的能力,政府和监管机构也希望更多地了解移动技术,因此这也是未来努力的方向。

  • LED倒装芯片清洗合明科技分享 LED倒装芯片技术

    LED倒装芯片清洗合明科技分享 LED倒装芯片技术

    LED倒装芯片技术 文章来源:阿拉丁照明网 肖国伟文章关键词导读:LED、倒装芯片、PCBA线路板 一、 LED倒装芯片技术特点与比较在LED产业界从上游LED芯片的结构特点出发,将产品技术路线分为正装、垂直和倒装结构的技术路线,三款技术路线的芯片产品、光源产品技术特点、性能及可靠性对比分析如表:为了公平地比较通过三大技术路线实现的芯片产品、光源产品的成本、售价、应用效果等,选取标准尺寸的芯片45mil作为比较的标准。选用上述芯片用于封装成相同尺寸规格的LED光源器件进行比较性能、成本、售价、毛利率等(如表 2)。从技术、成本、售价及毛利等分析,倒装LED芯片技术路线实现的LED光源产品,具有高的性价比,同时表现具有较高的毛利率。一、 倒装芯片及封装技术分析倒装LED芯片技术路线被LED产业界认定为三大芯片技术路线之一,国内企业利用倒装集成电路技术引入到倒装LED芯片和封装的设计、制造,在2003年开始在倒装LED芯片和封装技术做了大量的专利申请和布局, 2006年开始研发生产制造,2010年实现批量化生产和销售。其中额技术特征主要包括:1. 充分考虑了申请时期金属阻挡层和金属接触反光层的结构关系缺陷,采用了全面立体式双层复合阻挡层结构,很好地包裹接触反射层的方案,且第一阻挡层采用多层复合阻挡层结构,本身稳定度高且结构致密,基于上述阻挡层和金属层的结构关系,完全有效地阻挡接触金属的迁移和扩散,特别适用于倒装LED芯片大电流下驱动,解决了大电流应用下的金属迁移和扩散的倒装LED芯片和封装器件可靠性失效的共性问题。双层复合结构的阻挡层是解决倒装LED芯片大电流应用下金属迁移和扩散问题的基础性核心要素。2. 独特绝缘层结构特征,多层复合绝缘层结构是解决倒装LED 芯片和封装器件因绝缘层台阶保护较差导致的漏电普遍性问题的关键性因素。3. 倒装LED芯片的制作方法,该方法的工艺步骤较现有的工艺步骤 (6步光刻工艺 ) 大大简化,所需光刻图形工艺的次数减少 (4步光刻工艺 ),有效地解决了LED行业倒装LED芯片复杂工艺问题,提高了倒装LED芯片的生产制造效率和产品良率,降低了产业界倒装LED芯片的成本问题 一、 倒装芯片应用产品1. 典型倒装LED发光二极管的芯片和多芯片模组倒装芯片技术所开发的产品包括发光二极管LED蓝光芯片、LED照明光源器件和LED背光源器件产品。具体地来说,发光二极管LED 芯片产品包括1W大功率蓝光芯片、5W蓝光芯片模组、高压芯片及 5-10W超大功率蓝光芯片模组,LED照明光源器件包括大功率陶瓷 LED光源3535、2016和SMD 3030及COB等。LED背光源器件包括3030、7020等。该发光二极管芯片产品技术特点主要有:(1) 9个N电极均匀分布,让电流分布更加均匀;(2) P电极金属层双层结构具有高反射率,提高了出光效率;(3) 大块的P型表面电极金属层及凸点结构;(4) 基板表面金属布线层和金属凸点;(5) 多芯片间无金线互联;(6) 集成防静电齐纳二极管芯片 ; (7) 多个芯片小单位的高压芯片等,这些发光二极管芯片产品技术特点都是充分体现了倒装的技术特征2. 通用照明LED产品LED照明光源器件中,大功率陶瓷LED光源3535和5050、倒装陶瓷COB光源器件、中小功率SMD照明光源2835、3030等,主要运用于道路照明、建筑照明、景观照明、室内照明等高端市场。其中,大功率陶瓷LED光源和倒装陶瓷COOB光源产品特点、实物图如表 4所示:以1W大功率倒装陶瓷LED光源产品为例,分析该倒装于陶瓷基板产品系列的专利技术运用情况,从图1可以看出,利用倒装LED芯片上的金属凸点同对应陶瓷基板表面的金属凸点通过倒装焊接工艺焊接于陶瓷基板上(如图2),实现电连接和机械连接。陶瓷基板表面金属布线层及P、N电极金属层电连接,同LED芯片的P、N电极金属层和金属凸点相连接从实施的效果来看,大功率倒装陶瓷基LED光源,具有以下明显的技术优势如下图3所示:该系列产品如上图3所示在光学、电学、机械性能和热学性能等方面充分体现了倒装芯片技术的特点。对于陶瓷基多芯片倒装集成封装FCOB光源来说,在单颗陶瓷基封装基础上,采用多颗倒装LED芯片集成封装于预先设计制作好的陶瓷基板上,基板上有各自同倒装芯片焊接对应的金属凸点,各个独立的芯片单元通过基板表面的金属布线实现电连接,具体地来说,可以参照图4所示,从图中也说明该产品是多芯片集成封装模组光源的典型代表,充分体现了倒装芯片的多芯片发光二极管芯片模组专利技术。 1. LED背光光源器件LED背光液晶电视具有低能耗、长寿命、广色域及环保的突出优点,已成为液晶电视的主流。电视背光源LED器件,包括有7020、3030、2835等,用于液晶电视背光照明,对性能、品质要求均有很高要求。倒装LED芯片技术具有大电流、低电压、高耐热、无金线、高可靠性等优点,非常适合应用于电视机背光源产品,满足电视机背光应用的高品质、高性能要求。以SMD 2835为例,选用倒装焊LED芯片,并将芯片倒装置于底板上通过回流焊接实现倒装LED芯片与底板P、N电极的电连接功能。所选用的倒装LED芯片表面电极金属层如图5所示,从图中可以明显看到该倒装LED芯片表面具有金属凸点,有利于该芯片同底板的焊接,实现同底板表面的金属层焊接,具有高导热、大电流应用高亮度输出的功能。进一步对该产品焊接后的焊接横截面进行SEM分析如图6所示,证明了倒装LED芯片同底板支架的金属焊接,实现了电连接和机械连接功能。从上述产品应用的实例和图示来看倒装芯片技术在2835、7020、3030等背光产品上实现了很好的应用。同时,产品应用所产生的积极效果

  • 钢网清洗机合明科技解读:5G的基本特点与关键技术(二)

    钢网清洗机合明科技解读:5G的基本特点与关键技术(二)

    钢网清洗机合明科技解读:5G的基本特点与关键技术(二)文章来源:工信头条文章关键词导读:5G、通讯基站、物联网、传感器、人工智能、半导体、PCBA、钢网清洗机一、5G的关键技术5G作为新一代的移动通信技术,它的网络结构、网络能力和要求都与过去有很大不同,有大量技术被整合在其中。其核心技术简述如下:(一)基于OFDM优化的波形和多址接入5G采用基于OFDM化的波形和多址接入技术,因为OFDM技术被当今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系统广泛采用,因其可扩展至大带宽应用,而具有高频谱效率和较低的数据复杂性,能够很好地满足 5G 要求。OFDM 技术家族可实现多种增强功能,例如通过加窗或滤波增强频率本地化、在不同用户与服务间提高多路传输效率,以及创建单载波OFDM波形,实现高能效上行链路传输。(二)实现可扩展的OFDM间隔参数配置通过OFDM子载波之间的15kHz间隔(固定的OFDM参数配置),LTE最高可支持20 MHz的载波带宽。为了支持更丰富的频谱类型/带(为了连接尽可能丰富的设备,5G将利用所有能利用的频谱,如毫米微波、非授权频段)和部署方式。5G NR将引入可扩展的OFDM间隔参数配置。这一点至关重要,因为当FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)为更大带宽扩展尺寸时,必须保证不会增加处理的复杂性。而为了支持多种部署模式的不同信道宽度, 5G NR必须适应同一部署下不同的参数配置,在统一的框架下提高多路传输效率。另外,5G NR也能跨参数实现载波聚合,比如聚合毫米波和6GHz以下频段的载波。(三)OFDM加窗提高多路传输效率5G将被应用于大规模物联网,这意味着会有数十亿设备在相互连接,5G势必要提高多路传输的效率,以应对大规模物联网的挑战。为了相邻频带不相互干扰,频带内和频带外信号辐射必须尽可能小。OFDM能实现波形后处理(post-processing),如时域加窗或频域滤波,来提升频率局域化。(四)灵活的框架设计设计5G NR的同时,采用灵活的5G网络架构,进一步提高5G服务多路传输的效率。这种灵活性既体现在频域,更体现在时域上,5G NR的框架能充分满足5G的不同服务和应用场景。这包括可扩展的时间间隔(STTI,Scalable Transmission Time Interval ),自包含集成子帧(Self-contained integrated subframe)。(五)先进的新型无线技术5G演进的同时,LTE本身也还在不断进化(比如最近实现的千兆级4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先进技术,如载波聚合、MIMO、非共享频谱等。这包括众多成熟的通信技术:大规模MIMO:从2×2提高到了目前4×4 MIMO。更多的天线也意味着占用更多的空间,要在空间有限的设备中容纳进更多天线显然不现实,只能在基站端叠加更多MIMO。从目前的理论来看,5G NR 可以在基站端使用最多256根天线,而通过天线的二维排布,可以实现3D波束成型,从而提高信道容量和覆盖。毫米波:全新5G技术正首次将频率大于24GHz以上频段(通常称为毫米波)应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。但毫米波的利用并非易事,使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与损耗(信号衍射能力有限)。通常情况下,毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体,此外,它还面临着波形和能量消耗等问题。频谱共享:用共享频谱和非授权频谱,可将5G扩展到多个维度,实现更大容量、使用更多频谱、支持新的部署场景。这不仅将使拥有授权频谱的移动运营商受益,而且会为没有授权频谱的厂商创造机会,如有线运营商、企业和物联网垂直行业,使他们能够充分利用5G NR技术。5G NR原生地支持所有频谱类型,并通过前向兼容灵活地利用全新的频谱共享模式。先进的信道编码设计:目前LTE网络的编码还不足以应对未来的数据传输需求,因此迫切需要一种更高效的信道编码设计,以提高数据传输速率,并利用更大的编码信息块契合移动宽带流量配置,同时,还要继续提高现有信道编码技术(如LTE Turbo)的性能极限。 LDPC的传输效率远超LTE Turbo,且易平行化的解码设计,能以低复杂度和低时延,扩展达到更高的传输速率。(六)超密集异构网络5G网络是一个超复杂的网络,在2G时代,几万个基站就可以做全国的网络覆盖,但是到了4G中国的网络超过500万个。而5G需要做到每平方公里支持100万个设备,这个网络必须非常密集,需要大量的小基站来进行支撑。同样一个网络中,不同的终端需要不同的速率、功耗,也会使用不同的频率,对于QoS的要求也不同。这样的情况下,网络很容易造成相互之间的干扰。5G网络需要采用一系列措施来保障系统性能:不同业务在网络中的实现、各种节点间的协调方案、网络的选择以及节能配置方法等。 在超密集网络中,密集地部署使得小区边界数量剧增,小区形状也不规则,用户可能会频繁复杂地切换。为了满足移动性需求,这就需要新的切换算法。总之,一个复杂的、密集的、异构的、大容量的、多用户的网络,需要平衡、保持稳定、减少干扰,这需要不断完善算法来解决这些问题(七)网络的自组织自组织的网络是5G的重要技术,这就是网络部署阶段的自规划和自配置;网络维护阶段的自优化和自愈合。自配置即新增网络节点的配置可实现即插即用,具有低成本、安装简易等优点。自规划的目的是动态进行网络规划并执行,同时满足系统的容量扩展、业务监测或优化结果等方面的需求。自愈合指系统能自动检测问题、定位问题和排除故障,大大减少维护成本并避免对网络质量和用户体验的影响。SON技术应用于移动通信网络时,其优势体现在网络效率和维护方面,同时减少了运营商的支出和运营成本投入。由于现有的 SON 技术都是从各自网络的角度出发, 自部署、自配置、自优化和自愈合等操作具有独立性和封闭性,在多网络之间缺乏协作。(八)网络切片就是把运营商的物理网络切分成多个虚拟网络,每个网络适应不同的服务需求,这可以通过时延、带宽、安全性、可靠性来划分不同的网络,以适应不同的场景。通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络,从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络,这样可以大大节省部署的成本。在同一个5G网络上,通过技术电信运营商会把网络切片为智能交通、无人机、智慧医疗、智能家居以及工业控制等多个不同的网络,将其开放给不同的运营者,这样一个切片的网络在带宽、可靠性能力上也有不同的保证,计费体系、管理体系也不同。在切片的网络中,各个业务提供商,不是如4G一样,都使用一样的网络、一样的服务。很多能力变得不可控。5G切片网络,可以向用户提供不一样的网络、不同的管理、不同的服务、不同的计费,让业务提供者更好地使用5G网络。(九)内容分发网络在5G网络中,会存在大量复杂业务,尤其是一些音频、视频业务大量出现,某些业务会出现瞬时爆炸性的增长,这会影响用户的体验与感受。这就需要对网络进行改造,让网络适应内容爆发性增长的需要。内容分发网络是在传统网络中添加新的层次,即智能虚拟网络。CDN 系统综合考虑各节点连接状态、负载情况以及用户距离等信息,通过将相关内容分发至靠近用户的CDN代理服务器上、实现用户就近获取所需的信息,使得网络拥塞状况得以缓解,缩短响应时间,提高响应速度。源服务器只需要将内容发给各个代理服务器,便于用户从就近的带宽充足的代理服务器上获取内容,降低网络时延并提高用户体验。CDN技术的优势正是为用户快速地提供信息服务,同时有助于解决网络拥塞问题。CDN技术成为5G必备的关键技术之一 。(十)设备到设备通信这是一种基于蜂窝系统的近距离数据直接传输技术。设备到设备通信(D2D)会话的数据直接在终端之间进行传输,不需要通过基站转发,而相关的控制信令,如会话的建立、维持、无线资源分配以及计费、 鉴权、识别、移动性管理等仍由蜂窝网络负责。蜂窝网络引入D2D通信,可以减轻基站负担,降低端到端的传输时延,提升频谱效率,降低终端发射功率。当无线通信基础设施损坏,或者在无线网络的覆盖盲区,终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络。在 5G 网络中,既可以在授权频段部署D2D通信,也可在非授权频段部署。(十一)边缘计算在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。5G要实现低时延,如果数据都是要到云端和服务器中进行计算机和存储,再把指令发给终端,就无法实现低时延。边缘计算是要在基站上即建立计算和存储能力,在最短时间完成计算,发出指令。(十二)软件定义网络和网络虚拟化SDN架构的核心特点是开放性、灵活性和可编程性。它主要分为三层:基础设施层位于网络最底层,包括大量基础网络设备,该层根据控制层下发的规则处理和转发数据;中间层为控制层,该层主要负责对数据转发面的资源进行编排,控制网络拓扑、收集全局状态信息等;最上层为应用层,该层包括大量的应用服务,通过开放的北向API对网络资源进行调用。NFV作为一种新型的网络架构与构建技术, 其倡导的控制与数据分离、软件化、虚拟化思想,为突破现有网络的困境带来了希望。5G是一个复杂的体系,在5G基础上建立的网络,不仅要提升网络速度,同时还提出了更多的要求。未来5G网络中的终端也不仅是手机,而是有汽车、无人驾驶飞机、家电、公共服务设备等多种设备。4G改变生活,5G改变社会。5G将会是社会进步、产业推动、经济发展的重要推进器。【阅读提示与免责声明】【阅读提示】以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的援助。【免责声明】1. 以上"钢网清洗机合明科技解读:5G的基本特点与关键技术(二)"文章内容仅供读者参阅,具体操作应积极咨询技术工程师等;2. 网站所刊文章或所转载文章,仅限用于增长知识、见识,不具有任何投资意见和建议。3. 除了“转载”之文章,本网站所刊原创内容之著作权属于合明科技网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。“转载”的文章若要转载,请先取得原文出处和作者的同意授权。

  • 功率半导体器件助焊剂水基清洗剂合明科技分享:半导体材料进化史(三)

    功率半导体器件助焊剂水基清洗剂合明科技分享:半导体材料进化史(三)

    半导体材料进化史(三)-PCBA线路板文章来源:中科院半导体所文章关键词导读:半导体、PCBA线路板、芯片宽禁带半导体材料近年来,第三代半导体材料正凭借其优越的性能和巨大的市场前景,成为全球半导体市场争夺的焦点。所谓第三代半导体材料,主要包括SiC、GaN、金刚石等,因其禁带宽度大于或等于2.3电子伏特,又被称为宽禁带半导体材料。当前,电子器件的使用条件越来越恶劣,要适应高频、大功率、耐高温、抗辐照灯特殊环境。为了满足未来电子器件需求,必须采用新的材料,以便最大限度地提高电子元器件的内在性能。和第一代、第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有高热到率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,可以满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求,是半导体材料领域有前景的材料。在国防、航空、航天、石油勘探、光存储等领域有着重要的应用前景,在宽带通讯、太阳能、汽车制造、半导体照明、智能电网等众多战略行业可以降低50%以上的能量损失,高可以使装备体积减小75%以上,对人类科技的发展具有里程碑的意义。目前,由其制作的器件工作温度可达到600℃以上、抗辐照1*106rad;小栅宽GaN HEMT器件分别在4 GHz 下,功率密度达到40 W/mm;在8 GHz,功率密度达到30 W/mm;在18 GHz,功率密度达到9.1 W/mm;在40 GHz,功率密度达到10.5 W/mm;在80.5 GHz,功率密度达到2.1 W/mm,等。因此,宽禁带半导体技术已成为当今电子产业发展的新型动力。从目前宽禁带半导体材料和器件的研究情况来看,研究重点多集中于碳化硅(SiC) 和氮化镓(GaN)技术,其中SiC 技术最为成熟,研究进展也较快;而GaN 技术应用广泛,尤其在光电器件应用方面研究比较深入。氮化铝、金刚石、氧化锌等宽禁带半导体技术研究报道较少,但从其材料优越性来看,颇具发展潜力,相信随着研究的不断深入,其应用前景将十分广阔

  • 印制线路板焊后助焊剂水基清洗剂合明科技分享:半导体材料进化史(二)

    印制线路板焊后助焊剂水基清洗剂合明科技分享:半导体材料进化史(二)

    印制线路板焊后助焊剂水基清洗剂合明科技分享:半导体材料进化史(二)合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封测到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。文章来源:中科院半导体所文章关键词导读:半导体、PCBA线路板、芯片一、元素半导体第一代半导体是“元素半导体”,典型如硅基和锗基半导体。其中以硅基半导体技术较成熟,应用也较广,一般用硅基半导体来代替元素半导体的名称。甚至于,目前,全球95%以上的半导体芯片和器件是用硅片作为基础功能材料而生产出来的。以硅材料为代表的第一代半导体材料,它取代了笨重的电子管,导致了以集成电路为核心的微电子工业的发展和整个IT产生的飞跃,广泛应用于信息处理和自动控制等领域。但是在20世纪50年代,却锗在半导体中占主导地位,主要应用于低压、低频、中功率晶体管以及光电探测器中,但是锗基半导体期间的耐高温和抗辐射性能比较差,到60年代后期逐渐被硅基器件取代。用硅材料制造的半导体器件,耐高温和抗辐射性能好。1960年出现了0.75寸(约20mm)单晶硅片。1965年以分立器件为主的晶体管,开始使用少量的1.25英寸小硅片。之后经过2寸、3寸的发展,1975年4寸单晶硅片开始在全球市场上普及,接下来是5寸、6寸、8寸,2001年开始投入使用12寸硅片,预计在2020年,18寸(450MM)的硅片开始投入使用。据了解,硅片占整个半导体材料市场的32%左右,行业市场空间76亿美元。国内半导体硅片市场规模为130亿元人民币左右,占国内半导体制造材料总规模闭总达42.5%。而这一领域主要由日本厂商垄断,我国6英寸硅片国产化率为50%,8英寸硅片国产化为10%,12英寸硅片完全依赖于进口。目前市场上在使用的硅片有200MM(8英寸)、300mm(12英寸)硅片。由于晶圆面积越大,在同一晶圆上可生产的集成电路IC越多,成本越低,硅片的发展趋势也是大尺寸化。12英寸硅片主要用于生产90nm-28nm及以下特征尺寸(16nm和14nm)的存储器、数字电路芯片及混合信号电路芯片,是当前晶圆厂扩厂的主流。由于面临资金和技术的双重压力,晶圆厂向450mm(18英寸)产线转移的速度放缓,根据国际预测,到2020年左右,450mm的硅片开发技术才有可能实现初步量产。二、化合物半导体20世纪90年代以来,随着移动通信的飞速发展、以光纤通信为基础的信息高速公路和互联网的兴起,以砷化镓、磷化铟为代表的第二代半导体材料开始崭露头角。第二代半导体材料是化合物半导体。化合物半导体是以砷化镓、磷化铟和氮化镓等为代表,包括许多其它III-V族化合物半导体。这些化合物中,商业半导体器件中用得最多的是砷化镓和磷砷化镓,磷化铟,砷铝化镓和磷镓化铟。其中以砷化镓技术较为成熟,应用也较广。GaAs、InP等材料适用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件发光器件的优良材料,广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信、GPS导航等领域。但是GaAs、InP材料资源稀缺,价格昂贵,并且还有毒性,能污染环境,InP甚至被认为是可疑致癌物质,这些缺点使得第二代半导体材料的应用具有很大的局限性。但是,化合物半导体不同于硅半导体的性质主要有二:一是化合物半导体的电子迁移率较硅半导体快许多,因此适用于高频传输,在无线电通讯如手机、基地台、无线区域网络、微信通讯、卫星定位等皆有应用;二是化合物半导体具有直接带隙,这是和硅半导体所不同的,因此化合物半导体可适用发光领域,如发光二极管、激光二极管、光接收器及太阳能电池等产品。可用于制造超高速集成电路、微波器件、激光器、光电以及抗辐射、耐高温等器件,对高防、航天和高技术研究具有重要意义。目前,全球GaAs半导体制造商市场份额最大的五家企业分别是Skyworks、Triquint、RFMD、Avago、穏懋,约占全球总额的65%。而在GaAs原材料领域,IQE、全新、Kopin 三家公司占据市场67.3%的份额。以上就是关于"半导体材料进化史(二)-PCBA线路板"的相关解答

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