深圳市哲瀚電子科技一級代理OCX系列產品:低壓LED驅動系列OC1002OC4000 OC4001OC5010OC5011 OC5012 OC5020B OC5021B OC5022B OC5022 OC5028B OC5031 OC5036 OC5038 OC5120B OC5120OC5121OC5122A OC5122 OC5128OC5136OC5138 OC5330 OC5331 OC5351OC5501OC5620B OC5620 OC5622AOC5628OC6700BOC6700 OC6701B OC6701 OC6702B OC6702 OC6781 OC7130 OC7131 OC7135OC7140OC7141 電源管理系列OC5800L OC5801LOC5802LOC5806L OC5808L OC6800 OC6801 OC6811 高壓LED驅動系列OC9300D OC9300S OC9302 OC9303 OC9308 OC9320S OC9330S OC9331 OC9500S OC9501 OC9508等更多型號,提供方案設計技術支持等,歡迎來電咨詢0755-83259945/13714441972陳小姐。
OC7130是一種帶PWM 調光功能的線性降壓LED恒流驅動器,僅需外接一個電阻就可以構成一個完整的LED 恒流驅動電路調節該外接電阻可調節輸出電流,輸出電流范圍為10~2000mA。
OC7130 內置30V 50 毫歐MOS。
OC7130 內置過熱保護功能,可有效保護芯片,避免因過熱而造成損壞。
OC7130 具有很低的靜態電流,典型值為49uA。
OC7130 帶PWM 調光功能,可通過在DIM 腳加PWM 信號調節LED 電流。OC7130 采用ESOP8 封裝。
產品特點:
1.內置 30V 50 毫歐MOS
2.低靜態電流:49uA
3.輸出電流:10mA 到2000mA。
4.PWM 調光:最高頻率10KHz
5.輸出電流精度:±4%內置過熱保護
6.VDD 工作電壓:2.5-6V
應用領域:
1.線性 LED 照明驅動
2.LED 手電筒、LED 臺燈、LED 礦燈、
3.LED 指示燈等
升壓恒流:
OC6701 3.2~100V 大于輸入電壓2V以上即可3A以內
OC6700 3.2~60V 大于輸入電壓2V以上即可 2A以內
OC6702 3.2~100V 大于輸入電壓2V以上即可 1A以內
降壓恒流:
OC5021 3.2~100V最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作5A以內
OC5020 3.2~100V最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作 2A以內
OC5022 3.2~60V 最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作 3A以內
OC5028 3.2~100V 最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作1.5A以內
OC5011 5~40V 最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作5A以內
OC5010 5~40V 最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作2A以內
LED DRIVER DC-DC升降壓恒流
OC4001 5~100V 3.2~100V 3A
LED DRIVER DC-DC線性降壓恒流
OC7135 2.5-7V 低于等于輸入電壓即可固定<400mA
OC7131 2.5-7V 低于等于輸入電壓即可 可外擴,實際電流決定于MOS管功耗
OC7130 2.5-30V 低于等于輸入電壓即可 實際電流決定于IC整體耗散功率
LED DRIVER DC-DC降壓恒流專用IC系列:LED遠近光燈專用芯片
OC5200 3.2~100V最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作 2A以內
OC5208 3.2~100V最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作 1.5A以內
LED DRIVER DC-DC降壓恒流專用IC系列:多功能LED手電筒專用芯片
OC5351 3.2~100V最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作5A以內
OC5331 3.2~100V最少低于輸出電壓1V以上就可以正常工作 5A以內
DC-DC降壓恒壓
OC5801 8~100V最少低于輸出電壓5V以上就可以正常工作 3A以內
OC5800 8~100V最少低于輸出電壓5V以上就可以正常工作2A以內
本文主要講述2019年中國半導體產業趨勢展望當中的半導體次產業趨勢等方面,為上期2019年中國半導體產業趨勢展望(上)的下篇,欲回顧上篇直接點擊藍字即可。
四 中國半導體次產業趨勢-各取所長,各有所短
1 中國晶圓代工2019-2020年產業趨勢
預估中國晶圓代工產業在全球的市場份額將從2018年的10%提升到2025年的14%左右, 領導廠商中芯國際應該會吃下50%以上的產業份額,預估在梁孟松博士和黃國泰從三星轉換跑道加入中芯國際之后, 對中芯國際14和7納米研發能量和量產能力有莫大的助益,根據公開資料顯示,中芯國際在28納米的量產進度上跟臺積電有將近5年的差距,跟聯電有將近2年的差距,但我們估計2020年將量產的14納米,將可拉近為4年的差距,如果情況持續好轉加上更積極的資本支出(維持50-100%的銷售額,數倍于業界平均的30%),我們不排除中芯國際7納米的量產進度能持續縮短與國際一線大廠的差距。當然摩爾定律趨緩和半導體產業多樣化而非絕對的高端化對中國晶圓代工產業能追趕到國際大廠也相對有利。可惜的是,預期當中芯國際于1H19風險生產,1H20大量生產14納米時,臺積電20/16和三星14納米大部分機臺早已折舊完畢, 其銷售成本將大降50%而會部分反應于售價,中芯國際必須低價銷售14納米來取得市場份額,因此核心營運虧損擴大可期。
雖然我們認為以目前來看, 為了肩負國家使命, 中芯國際不管在經濟規模、先進納米科技研發量產,還是資本支出都處于中國晶圓代工龍頭地位,但其龐大的資本支出所造成的折舊費用暴增, 14/7納米研發和試產費用的竄升,加上國際領導廠商在先進制程領先折舊的成本優勢,都將造成中芯國際短、中期復合成長率,2019-2020年獲利指標, 自由現金流預期將遠不如其他中國晶圓代工大廠,而反而是第二名的華虹獲利相對穩定。
2 全球及中國2019-2020年晶圓代工的關注重點
7納米晶圓代工時代來臨:自從聯電及格芯宣布退出7納米的研發量產,及三星電子選擇直接進入困難重重的極紫外線光刻技術,臺積電于2018年幾乎拿下超過90%的7納米設計方案如賽靈思的Everest、高通驍龍855、超威Rome 64核EPYC CPU、聯發科游戲機/挖礦機芯片、比特大陸、嘉楠耘智、日本GMO比特幣挖礦芯片、英特爾MobileyeEyeQ5。而超威7納米對上英特爾14納米服務器CPU,及超威7納米Vega 20對上英偉達12納米圖靈圖形處理器都是關注重點。但因為蘋果的A12(iPhone XR, XS, XS Max)及華為海思的Kirin980 (Mate20都將于1Q19清理庫存環比達30-40%,而超威及高通的7納米芯片要在2Q19末才會量產,因此預估臺積電7納米的需求將面臨短期的逆風。
中芯國際能在1H22年量產7納米嗎?但中芯國際若要在14納米量產后與臺積電保持4年的技術差距,預估中芯國際必須要在1H22量產非極紫外線光刻機的7納米及1H23量產極紫外線光刻機的7納米,但資本支出及研發支出的暴增及虧損擴大,將讓中芯國際尋求更多的政府研發補貼,對外融資,定資,及增加銀行貸款。
8英寸晶圓代工相對穩定:雖然預期全球及中國英12寸晶圓代工產能利用率將從去年三季度(3Q18)的90-95%下滑到今年上半年的65-70%(1H19),但8英寸晶圓代工需求相對穩定,我們預期全球及中國英8寸晶圓代工產能利用率將從去年三季度(3Q18)的95%下滑到今年上半年的80%上下(1H19),主要是因為物聯網、指紋識別、電力功率(Power MOSFET, IGBT)、電源管理、射頻功率、大尺寸LCD驅動IC的需求仍然相對強勁。所以8英寸晶圓代工龍頭華虹及世界先進將是市場重點關注。
3 中國存儲芯片2019-2020年產業趨勢
存儲產品按照應用類別主要分為DRAM(內存)和NAND Flash(閃存)兩種,其下游應用包括數據服務器市場和PC、智能手機等各類消費電子產品領域。雖然邏輯半導體行業的產業鏈分工成為趨勢,即分為Fabless芯片設計廠,晶圓代工廠和封裝測試廠商三個環節,但是在存儲芯片領域,設計和晶圓制造整合的IDM(Integrated DeviceManufacturer)模式還是主要的業務模式。存儲芯片領域目前呈現明顯的寡頭壟斷格局,三星,SK海力士,東芝,西部數據和美光是行業的主要玩家。
但英特爾14納米x86 CPU良率欠佳造成的產能短缺,客戶清理內、閃存(DRAM/NAND)的高價庫存,虛擬貨幣崩跌,蘋果于2018年11月初下修其iPhone手機產業鏈訂單近30%,以及3D NAND轉到96層及DRAM轉到10納米下制程工藝的產能增加等綜合作用,預估2019年全球半導體產業規模同比會衰退2%到4,684億美元,其中存儲芯片產品占比約為32%,但預期同比銷售額衰退幅度將達到8-12%(2018年同比增長33%),主要是因為未來三個季度仍供過于求,價格及產業下行趨勢確立。自美光預期2019年第一季度銷售環比衰退20-28%,同比衰退14-22%(低于2018年第四季度的16%同比成長),低于市場預期近17-18%的差異下,美光下調其資本支出從105億美元到90-95億美元,并且下砍2019年的DRAM需求同比位元增長(bit growth)從20%到15%,NAND需求同比位元增長從40%到35%。預估未來三個季度,每個季度內存DRAM環比位元價格(bit price)將下跌5-10%,每個季度閃存NAND環比位元價格(bit price)將下跌10-15%,美光及其他大廠營業利潤率將下探20%以下。我們的預估是比存儲器產業研究機構DRAMeXchange對明年存儲器芯片產業5%的銷售同比增長預估(DRAM 7% 同比增長,NAND同比零成長)及WSTS預估的無衰退(同比衰退0.4%)來的悲觀許多。就光以1Q09營收而言,美光就直接步入同比衰退近18%,其他存儲芯片大廠如何置身事外呢?
雖然存儲器價格下行趨勢確立,但我們預估此次下行趨勢應不延續到2020年,英特爾14納米x86 CPU短缺狀況應會于2019年下半年舒緩,10納米x86 CPU應于2019年下半年量產,AMD 7納米x86 CPU、高通7納米智能手機芯片問世,5G手機,云端及邊緣運算端的人工智能服務器的強大需求都將對存儲芯片產生正面影響。因此預計大多數的內存,閃存存儲芯片半導體公司會面臨營業利潤率從近50%的高檔下滑跌破20%,但應不至于步入虧損。
雖然我們預期未來12個月全球半導體存儲行業屬下行趨勢,但中國閃存NANDflash大廠長江存儲及智能手機用內存DRAM大廠合肥長鑫/睿力集成,加上韓國三星,SK海力士,美國美光仍將持續擴產,根據SEMI全球半導體產能預測,未來三年在中國內存DRAM廠的晶圓產能擴充計劃將高達33%復合增長率,及閃存NAND廠的27%復合增長率,只要未來幾年存儲器半導體價格不會跌到現金成本價之下,這將帶給專業的存儲芯片封測,模組制造廠,及潔凈室設計及總包產業龐大的商機。
4 全球及中國2019-2020年存儲芯片產業的關注重點
美國欲封殺中國存儲芯片產業:從美國司法部未經過美國法院審判,單方面決定對福建晉華禁售設備封殺后,不排除美國司法部用同樣的方式來針對合肥長鑫,我們認為合肥長鑫將會放棄由前南亞,華亞科,美光研發團隊所采取的方案,而由前三星,海力士研發團隊所取代。
美國新興技術管制黑名單的困擾:不同于其他存儲芯片大廠,長江存儲是通過合法授權Cypress/Spansion的基礎3D NAND設計及制造技術,再投入研發將層數拉到64/128層,長江存儲新研發的成果及智慧財產權將成為兩方共同擁有,而其另外開發的Xtacking技術對邏輯控制器及存儲單元的分別制造處理再用銅鍵合封裝(Copper Wire Bonding)方式結合,能讓邏輯控制芯片不用經過存儲芯片高溫制程的限制,而可微縮到更高速的16/10/7納米,加上邏輯控制芯片的獨立制造及快速轉換,可以讓各式各樣的存儲芯片制造更有彈性,來避免生產價格崩跌的產品,轉而生產高單價,高毛利的產品,長江存儲可利用此技術來換取全球存儲芯片大廠的技術交叉授權,而更加鞏固其閃存智慧財產權的強度。但是,美國產業安全局(BIS)于2018年11月19號發出征求意見稿,提出14項新興技術出口商業管制清單,其中包掛了堆疊式的存儲芯片(Stacked memory on Chip),不知指的是高寬帶內存的硅穿孔(TSV, Through Silicon Via)堆疊技術還是64、96、128層閃存存儲單元的堆疊,如是后者,長江存儲從Cypress/Spansion合法授權的基礎3D NAND設計及制造技術,就有可能被列入管制。
全面減產?在美光下調其2019年的資本支出,從105億美元下調到90-95億美元后,如果三星,SK海力士,東芝等存儲芯片大廠都能同步下修資本支出,讓2019年的DRAM需求同比位元增長(bit growth)趨緩到15%或以下,及讓NAND需求同比位元增長趨緩到35%或以下,存儲芯片產業的下行周期就有可能提前結束。但于此同時,預估長江存儲及合肥長鑫將于4Q19步入正式量產。
5 中國邏輯芯片封測2019-2020年產業趨勢
隨著電子產品進一步向小型化和多功能化發展,因為芯片尺寸越來越小, 芯片種類越來越多, 輸出入腳數大幅增加, 3D封裝,硅穿孔(TSV, ThroughSilicon Via), 扇形封裝(Fan-out wafer level packaging),晶圓封裝細間距鍵合(Wafer on wafer fine-pitch bonding),系統封裝(System in packaging) 技術的發展成為繼續延續摩爾定律的最佳選擇。其中3D封裝技術是把不同功能的芯片,通過堆疊技術,使其形成立體集成和信號連通的三維立體封裝技術。TSV是通過在芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直導通,實現芯片之間互連的最新技術。與以往IC封裝鍵合和使用凸點的疊加技術不同,3D封裝技術能夠使芯片在三維的密度增加,外形尺寸減少,大大改善芯片速度和低功耗的性能。為了跟上摩爾定律的步伐,在高速芯片的設計和生產過程中采用三維封裝技術將會成為必然。扇出晶圓級封裝(Fan-Out WLP)技術是先將芯片作切割分離,然后先將芯片正面朝上黏于晶圓載具(Carrier substrate)上,并且芯片間距要符合電路設計之節距(Pitch)規格,接者進行封膠(Molding)。后續將封膠面板與載具作分離,因為封膠面板為晶圓形狀,又稱重新建構晶圓(Reconstituted Wafer),可大量應用標準晶圓制程,在封膠面板上形成所需要的電路圖案和錫球。由于封膠面板的面積比芯片大,可將I/O接點散出(Fan-Out)方式制作于塑膠模上,如此便可容納更多的I/O接點數目。由于Apple Watch, 指紋辨識感測器, 3D臉部辨識感測器, WiFi無線網路都是利用日月光的系統封裝(SiP)模組技術,成功地將集成電路、分立器件、光學器件、記憶體、多層陶瓷電容器、片形電阻器整合到輕薄短小的基板, 而其信息不會互相干擾,我們認為蘋果在系統封裝的應用上至少領先競爭者一到兩年。
接著蘋果后,半導體龍頭英特爾近期發表Foveros的3D晶片堆疊的系統級封裝技術(SiP),來實現邏輯對邏輯(logic-on-logic)的晶片異質整合,為結合高效能、高密度、低功耗晶片制程技術的裝置和系統奠定了基礎,Foveros預期可首度將3D晶片堆疊從傳統的被動矽中介層(passive interposer)和堆疊存儲器,擴展到CPU、GPU、AI等高效能邏輯運算晶片。英特爾Foveros技術提供極大的彈性,因為設計人員希望在新的裝置設計中“混搭”(mix and match)矽智財(IP)模組、各種記憶體和I/O元件,而這項3D封裝技術允許將產品分解成更小的“小晶片”(chiplet),其中I/O、SRAM、電源傳輸電路可以建入底層晶片(base die)當中,高效能邏輯晶片則堆疊于其上。英特爾預計2019年下半年開始使用Foveros推出一系列產品。首款Foveros產品將結合高效能10奈米運算堆疊小晶片和低功耗22奈米22FFL制程的底層晶片。
目前,全球集成電路封裝正朝向3D封裝、硅穿孔技術、扇型封裝、系統封裝等技術邁進,但僅少數業內領先企業如臺積電、日月光、安靠、江蘇長電等有量產能力。優于其他半導體次產業, 因為之前江蘇長電成功并購了技術相當領先的星科金朋(STATSChipPAC)加上日本富士通(通富微電)的技術與超威封測技術的結合, 且其他封裝廠有各自找到其利基市場, 以及多家在中國投資的國際半導體大廠將其封裝測試業務外包給中國封測廠, 預估中國邏輯封裝測試產業未來7年的復合成長率將略高于晶圓代工的10-12%而達到12%,仍然是全球封裝測試市場6%成長率的二倍,中國封裝測試產業自給率將從大約2018年的42%,提升到2025年的52%左右; 占全球的市場份額,將從2018年的22%提升到2025年的32%左右。當然要是能夠由領導廠商帶頭整并,減少研發資源浪費,中國封裝測試產業才有機會站上國際舞臺,完成自主可控。
6 全球及中國2019-2020年邏輯芯片封測的關注重點
技術到位,但市場競爭激烈:雖然長電科技與通富微電與國際大廠日月光及安靠在封測技術和系統封裝技術差距不大,但受到中國及海外各廠彼此價格競爭影響,再加上臺積電積極的投入先進封裝制程(扇出封裝,CoWoS, Chip on Wafer on Substrate)研發及量產,預估中國邏輯封裝測試產業未來七年的復合成長率將遠低于市場預期的20-25%而下修到12%。
國內晶圓龍頭虧損擴大,擴產保守:當中芯國際宣布28納米晶圓代工步入虧損,預期2020年中芯量產的14納米晶圓代工也將售于成本價每片6,000-7,000美元以下,2022年的7納米量產應也難逃虧損宿命。為免虧損擴大,我們認為中芯國際未來將采取積極研發,謹慎擴產的策略,估計未來十年的產能擴充將僅達8-10%的復合成長率,低于過去十年的14-16%。這樣會讓中國的封測廠,一條龍運作的增長動力消失,而必須爭取海外晶圓廠客戶的封測業務與臺積電、日月光、安靠競爭。
大載板產業會成為2019-2020白馬嗎?為了讓服務器x86CPU,人工智能GPU/ASIC/FPGA, 5G基地站通訊芯片的速度提升而整合更多的存儲芯片,控制芯片,邏輯封測廠需要層數越多,面積越大(從21mmx21mm到55mmx55mm),厚度越厚來避免破裂(1.2mm)的半導體大載板,但因為成本增加再加上載板面積加大而造成良率的大幅下滑,將直接造成高階大載板價格的大幅上漲(從小載板的1-2美元到超過50美元)。目前主要半導體大載板關注的重點客戶有英特爾Intel、超威AMD、賽靈思Xilinx、及英偉達Nvidia、博通Broadcom,而這些客戶是透過率先提出CoWoS技術的臺積電,提出3D封測Foveros 技術的英特爾,及主要專業邏輯封測大廠日月光,安靠來進行封測。而Shinko神鋼、Ibiden揖斐、欣興是主要高速耐熱的大載板供應商。
7 中國存儲芯片封測2019-2020年產業趨勢
不同于邏輯產品對封裝的要求及提早受到摩爾定律微縮放慢的影響,存儲器大廠對其DRAM內存及NAND Flash閃存封裝多使用重復性、大量、單一化、低腳數、堆疊式的疊層封裝(PoP, Package on Package), 堆疊式的硅穿孔(TSV, ThroughSilicon Via),堆疊式的多芯片模組(MCM, Multi-Chip Module),細間距球柵陣列(FC-BGA, Flip Chip Ball Grid Array),薄型小尺寸封裝(TSOP,Thin Small OutlinePackage),引線框架(Lead Frame),甚至進一步走向閃存存儲卡,及各種內存模組的制造。
專業封裝廠大不同:因為邏輯和存儲芯片在封裝數量、樣式、腳數、技術,生產設備配置的大不同,例如日月光、臺積電封裝部門、安靠、長電科技、通富微電、華天科技和晶方科技專攻邏輯芯片封裝業務而大多欠缺存儲芯片封裝業務。但反之亦然,存儲芯片大廠自己的封裝部門,臺灣的力成、南茂、華東科技、中國大陸的太極實業持有的海太/太極半導體、深科技的沛頓(2015年9月30日100%被深科技買下)及紫光宏茂(紫光國微持有48%,南茂持有45.02%,員工及供應商持有6.98%)目前專注于存儲芯片封裝,閃存存儲卡,及各種內存模組的制造,而這些公司邏輯芯片封裝業務比重都不高過10%。除三星以外,其他幾家存儲大廠都把封測業務外包出去但都與其產業鏈有緊密的合作,例如全球存儲封測龍頭臺灣力成科技主要是透過其大股東美國存儲器模塊大廠金士頓(Kingston)為東芝和美光提供封測服務,再將成品回售到金士頓,而國內封測龍頭太極實業則是通過合資方式成立海太半導體,成為SK海力士在中國的重要內存DRAM封測伙伴,深科技的沛頓是美光在中國的主要DRAM內存及NAND閃存封裝測試廠,當初沛頓也曾經是金士頓100%投資的,但不同于SK海力士與太極實業的合資伙伴關系,美光除了在今年10月在臺中中科后里園區投資16億美金投資先進封測廠外,與力成、南茂、紫光宏茂、華東科技、沛頓等多家存儲器委外封測廠都有合作關系,相對于太極實業與SK海力士的關系而言,沛頓能分到美光存儲器的封測份額就相當有限(估計連5%份額都沒有)。這就是為什么沛頓的凈利潤率雖然超過20%,但其存儲芯片封測銷售額連海太加太極半導體的1/10都不到。
存儲芯片測試設備和設備配置大不同,專業邏輯芯片測試廠不具成本競爭力:類似的狀況延伸到存儲芯片、存儲卡和模組的測試業務,因為存儲芯片主要是由存儲單元組成,配合少量的邏輯控制芯片(<20%的芯片面積),封測廠需要從全球半導體測試設備大廠日本愛德萬(Advantest, 27%的設備銷售是存儲芯片測試設備,約占2/3全球市場份額)及美國泰瑞達(Teradyne,15%的設備銷售是存儲芯片測試設備,約占1/3全球市場份額)以每臺4-5百萬美元,購置大量(>80%)的存儲器芯片測試機臺(測存儲芯片數據的傳輸速度),再配合少量的邏輯芯片測試機臺(每臺2百萬美元),因為測試設備和設備配置的大不同,加上封裝生產模式及封裝技術的截然不同,邏輯封測大廠想要利用其現有設備兼差跨入存儲器封測市場是不具備技術及成本競爭力的。
當然我們不能排除有更多國內的重量級天使投資人,創投圈通過引入韓國,日本,臺灣的封測產業及技術人才,再透過地方或者中央政府資金籌措,形成更多的競爭者。但目前韓日美存儲器大廠自己的封裝部門及中國大陸/臺灣的現有存儲芯片封測大廠都有超過五年以上的絕對先行技術優勢、相當數量的設備零折舊優勢、生產良率優勢以及人才優勢,因此只靠引入人才的新競爭者成立后的三到五年年內是不具備品質、價格、成本、技術及自由現金流的資本優勢。
雖然透過并購可加速彎道超車來移除品質、價格、成本和技術的劣勢,但自中美貿易戰開始以來,成功并購形態的彎道超車誠屬不易,所以現有的存儲芯片封測領先廠商將繼續擁有其競爭優勢(請參考圖表),主導其市場。但因為未來十年全球存儲芯片廠主要的擴產都是在中國大陸,中國大陸本土存儲芯片封測專業廠(太極實業,沛頓,紫光宏茂)的銷售增長率應會遠優于臺灣的力成,南茂,華東科技。我們預期中國存儲芯片封測2018-2025年的復合增長率將超達25%,遠超過中國邏輯芯片封測復合增長率的12%。
8 全球及中國2019-2020年存儲芯片封測的關注重點
美國欲封殺中國存儲芯片產業鏈:從美國司法部未經過美國法院審判,單方面決定對福建晉華禁售設備封殺后,不排除美國司法部用同樣的方式來針對合肥長鑫,我們認為合肥長鑫將會放棄由前南亞、華亞科、美光研發團隊所采取的方案,而由前三星、海力士研發團隊所取代。目前太極實業、沛頓、通富微電已經通過合肥長鑫封測業務的認證,估計太極實業應可接下合肥長鑫封測業務近50%的份額。
美國新興技術管制黑名單:不同于其他存儲芯片大廠,長江存儲是通過合法授權Cypress/Spansion的基礎3D NAND設計及制造技術,再投入研發將層數拉到64/128層,長江存儲新研發的成果及智慧財產權將成為兩方共同擁有,而其另外開發的Xtacking技術對邏輯控制器及存儲單元的分別制造處理再用銅鍵合封裝(Copper Wire Bonding)方式結合,能讓邏輯控制芯片不用經過存儲芯片高溫制程的限制,而可微縮到更高速的16/10/7納米,加上邏輯控制芯片的獨立制造及快速轉換,可以讓各式各樣的存儲芯片制造更有彈性,來避免生產價格崩跌的產品,轉而生產高單價,高毛利的產品,我們認為長江存儲可利用此技術來換取全球存儲芯片大廠的技術交叉授權,而更加鞏固其閃存智慧財產權的強度。但是,美國產業安全局(BIS,Bureauof Industry andSecurity)于11月19號發出征求意見稿,提出14項新興技術出口商業管制清單,其中包掛了堆疊式的存儲芯片(Stacked memory on Chip),不知指的是高寬帶內存的硅穿孔(TSV, Through Silicon Via)堆疊技術還是64、96、128層閃存存儲單元的堆疊,如是后者,長江存儲從Cypress/Spansion合法授權的基礎3D NAND設計及制造技術,就有可能被列入管制,從而影響其主要封測產業鏈如紫光宏茂,力成。
存儲芯片達到現金成本價及虧損的風險?大部分的存儲封測業因為采用成本加成法來定價保障利潤及受惠于存儲芯片廠為了降低單位成本而持續透過制程微縮演進來增加產出,較不會受到存儲芯片價格下跌而擠壓其獲利,但當存儲芯片價格下跌到生產總成本附近或以下,存儲芯片大廠就會開始擠壓其封測廠獲利;而當存儲芯片價格下跌到現金成本附近或以下,存儲芯片大廠就會開始停產保現金而直接重創其封測產業鏈營收增長動能及獲利。
9 中國功率器件2019-2020年產業趨勢
根據賽迪顧問統計,2016年,中國功率器件(包括功率IC和功率模組)的市場規模達到1494.5億元,2017年市場規模則為1611.1億元,同比增長7.80%,為全球最大的功率器件市場。賽迪預計中國功率器件市場規模未來三年CAGR達到7.83%,高于全球平均增速。中國是全球最大的功率器件消費國,功率器件細分的主要幾大產品在中國的市場份額均處于第一位。其中,MOSFET中國市場規模占比全球為39%,IGBT為43%,BJT為49%,電源管理IC為47%,其他如晶閘管,整流器,IGBT模組等等產品中國市場占比均在40%左右。
與整個半導體產業類似,對比海外的功率器件IDM大廠,國內的功率器件企業雖然很多,有揚杰科技、華微電子、士蘭微、斯達半導體、英恒科技、比亞迪、中車時代電氣、富滿電子等,但是呈現多而小,且產品結構偏低端,年銷售額仍是巨頭們的幾十分之一,表明中國功率器件的市場規模與自主化率嚴重不相匹配,國產替代的空間巨大。全球功率半導體呈現歐美日三足鼎立之勢,日本市占率下滑明顯,龍頭企業有意淡出,中國有望乘勢而上。
10 全球及中國2019-2020年功率半導體關注重點
GaN/SiC基MOSFETs將興起:預測至2022年,SiC元器件的市場規模約10億美元,2018-2020年CAGR為28%,而2020年之后市場規模加速增長,2020-2022年CAGR達到40%。硅基MOSFETs已經發展了20年,不斷的技術進步和發展使得MOSFET器件的體積和成本顯著地下降。MOSFETs被廣泛使用在各個電子電力相關領域,但是,硅基MOSFETs的性能也逐漸達到了物理極限。為了追求更小的器件體積以及更好的性能,功率器件廠商逐漸推進下一代技術方案的SiC和GaN基MOSFETs。1)SiC基MOSFETs相較于硅基MOSFETs擁有高度穩定的晶體結構,工作溫度可達600 ℃;2)SiC的擊穿場強是硅的十倍多,因此SiC基MOSFETs阻斷電壓更高;3)SiC的導通損耗比硅器件小很多,而且隨溫度變化很小;4)SiC的熱導系數幾乎是Si材料的2.5倍,飽和電子漂移率是Si的2倍,所以SiC器件能在更高的頻率下工作。
中國能在汽車功率器件方面突圍嗎?2017年,國內IGBT龍頭斯達半導體IGBT模塊全球市占率約2.5%,在國內電動汽車領域市占率約5%,在快速增長,并逐漸采用自己設計的芯片,打通產業鏈,實現自主可控,預測2020年市占率將提升至10%;比亞迪則在2018年12月推出了業界領先的汽車功率芯片IGBT4.0技術,聯合先進半導體形成IDM產業鏈;聞泰科技大舉收購安世半導體,安世半導體在燃油汽車低壓MOSFET方面全球排名第二,僅次于英飛凌,有望在中國汽車市場施展拳腳,并有望發展中高壓MOSFET,在電動汽車市場取得積極發展。
6、8英寸仍是主流,旺季時有望缺貨漲價:2017年功率半導體器件市場規模達到185億美元,其中采用12英寸制程約20億美元,占比約10.8%,大部分采用6、8寸制程,我們研判,未來3-5年雖然會有一部分產品轉向12寸制程,但仍主要以8英寸為主。由于8英寸晶圓設備已停產,全球晶圓廠在8寸擴產方面幅度不大,在需求不斷提升的情況下,8英寸晶圓產能部分產品仍吃緊,車用功率半導體表現尤為明顯,需求旺季,功率半導體器件有望漲價,看好8英寸晶圓工廠華虹半導體、先進半導體。
汽車電動化將成為功率半導體器件產業的核心驅動力:燃油車單車半導體價值量約375美元,純電動增加一倍,約750美元。其中,傳統燃油車中功率器件單車價值量71美元,48V輕度混動車中功率器件單車價值量146美元,重度混動車和插電混動車中功率器件單車價值量371美元,而純電動車中功率器件成本為455美元,占比車用半導體61%,相較于燃油車增長541%。2016年汽車IGBT市場為8.64億美元,2022年將增長至約20.7億美元,16-22年CAGR為15.7%。
11 中國集成電路設計2019-2020年產業趨勢
受惠于遍地開花的各種物聯網、互聯網和人工智能應用,預估中國無晶圓設計產業未來七年的復合成長率將高于晶圓代工的10-12%而達到16%,是全球無晶圓設計市場8%成長率的二倍,中國無晶圓設計產業自給率將從大約2018年的36%,提升到2025年的50%左右; 占全球的市場份額,將從2018年的19%提升到2025年的32%左右。
中國IC設計產業雖然技術水平和產業規模都有所提升, 企業在設計工具、IP核、芯片的投片也與國際半導體公司日益趨同,但與國外半導體巨頭相比,總體上仍然存在較大差距。尤其在關鍵基礎IP核研發積累不足,導致在核心基礎技術和芯片設計上容易受制于人,像是用在計算機和云端服務器的x86中央處理器, 圖形處理器GPU,32位元微控制器MCU,模擬芯片(Analog),數字信號處理器(DSP,DigitalSignal Processing),現場可編程門陣列芯片FPGA/PLD,動態隨機存取存儲器DRAM,非易失閃存NAND FLASH,顯示控制器和驅動IC,以及云端人工智能等核心設計芯片,我國都付之闕如。
中國1500家設計公司,數量過多,研發資源分散,IC設計行業中的大部分企業整體規模較小,但是在產品設計過程中卻需要投入大量研發和設計成本,尤其是構建開發工具、IP核授權、設計驗證,結構設計, 軟體設計和最后的確認,從InternationalBusiness Strategies的數據來看, 從14/16納米to5納米,設計成本將增加接近三倍,但由于前期研發投入大,企業研制的芯片產品盈虧平衡點較高,市場銷售規模通常要達到上百萬顆, 才能確保盈利。若產品不能符合市場的需求或銷售規模有限,巨額研發費用的投入將無法收回, 企業將面臨損失。
未來20年是物聯網百花齊放的高度市場競爭時代,而IC設計行業因更接近和了解市場、更具創新性的特點, 無晶圓設計產業(包括云端大型系統公司蘋果、谷歌、臉書、華為、阿里巴巴、海康威視、大華近年都跨足IC設計)占整個IC行業中的比重逐步加大(從2018年的36%到2025年的45%),而中國因為有龐大的多樣化應用和系統組裝設計市場,再加上積極并購兩強合并下所要處分的產品設計部門。中國大陸有機會主導全球特殊用途人工智能ASIC芯片設計的市場, 先切入邊緣運算端的人工智能, 平行運算, 智能傳感器,低功耗無線傳輸, 利基型的存儲芯片設計,然后是云端人工智能推斷和訓練芯片。這就是為什么我們一直認為, 中國IC設計公司數量過多,研發資源分散, 但先進節點的設計,光掩膜片升級,流片成本不斷飆升,設計公司不但要有創意, 口袋要夠深,才能不斷推陳出新芯片,跟國際大廠相抗衡。
12 全球及中國2019-2020年集成電路設計關注重點
有核心技術的新興產業受資本青睞:為了應對美國可能對其人工智能芯片技術銷售及授權的封鎖,我們認為有核心技術、市場占有率高、屬于高新技術產業或者戰略新興產業,如中國人工智能芯片設計公司寒武紀,地平線,比特大陸會持續受到政府及民間資金的關注。
光學屏下指紋即將爆發:2019年將是光學屏下指紋解鎖全面爆發的一年。目前,手機的指紋解鎖解決方案將從傳統電容指紋方案轉移到全面屏指紋方案。主要原因:1)消費者對純全面屏的需求2)3D sensing解鎖功能不成熟,性價比低。全面屏主流技術解決方案以光學和超聲波為主。匯頂科技、Synaptics。思立微,神盾,敦泰是光學指紋主要供應商。而高通所主導的超聲波指紋解決方案。預計2018年全年光學指紋芯片出貨量約為3000萬~4000萬顆,按14億部手機計算,滲透率不足2%。預計2019年滲透率有望達到10%,即1~1.5億顆。2020年滲透率有望超過25%,即3.6億顆。價格:目前指紋芯片價格為5~6美金,相對傳統電容指紋芯片1-2美金的價格,價格方面仍有劣勢。未來一年內ASP有望下降到4-5美金左右,2018年預計全球市場規模1.65億美金,2019年為5.6億美金,同比增長280%。2020年有望達到14億美金,同比增長128%。
物聯網急速帶動MCU成長:MCU的市場規模:2018年MCU的市場規模達到186億美金,同比增長11%;出貨量將達306億顆,同比增長率為18%,預測在未來五年內MCU的出貨量的復合增長率為11.1%,市場規模的復合增長率達7.2%。MCU的下游應用與發展驅動力:汽車目前約占整體應用30%,市場規模約為60億美金,而且增速是所有領域最快的,預計未來5年CAGR可達10%。在汽車領域,MCU主要用于控制系統、多媒體系統、輔助駕駛系統等。工業領域是MCU第二大應用領域,約占整體營收25%左右,未來MCU在工業領域應用主要受益于工業自動化+聯網化。受益于下游物聯網的市場規模的不斷增加,MCU的出貨量將持續增長。預計到2030年全球物聯網設備基數將達到1000億臺,相對于2015年的154.1億臺,復合增長率為13.3%。目前MCU市場主要為國外廠商占領,前七家廠商共占領超過70%市場份額。其中NXP、瑞薩等公司主要應用領域均涉及高端汽車領域。車規芯片的可靠程度是各大車廠極為重視的。一般車規芯片的驗證周期至少需要兩年以上。車規芯片一般要求環境工作溫度從-40℃~105℃,而芯片實際工作溫度(junction temperature)是從-40℃~125℃。工作壽命長。一般消費電子元器件的壽命只有幾年,而車規級別元器件的壽命要十年以上。例如ST公司的spc5系列芯片產品壽命達到15年。中國廠商由于技術差距,目前暫時沒有進入汽車領域。國內龍頭兆易創新市占率不超過0.2%,過去3年復合增長率超過50%,目前已經布局低功耗、藍牙等功能產品,有望通過產品性能的提升與后續配套服務的晚上,持續提升市場份額。
13 中國半導體設備業2019-2020年產業趨勢
從一期和二期國家集成電路產業大基金,加上地方集成電路產業基金,近50%的資金投入到晶圓代工,記憶體制造,封裝測試產業,因此我們估計中國半導體制造業(不包括國際大廠在中國制造)未來十年每年將投入150億美元以上的資本支出,而晶圓代工和存儲芯片制造每年至少投入630億人民幣或100億美元以上購買中高端半導體設備。根據中國智研咨詢估計,中國大陸在2017-2020年間將有26座新的晶圓廠投入營運(其中包括英特爾Intel大連NAND flash廠, 三星Samsung西安NAND flash廠,SK海力士無錫DRAM廠二期工程,臺積電南京2萬片12”/月16/12納米廠房,聯電的廈門聯芯晶圓代工廠(5萬片12”/月28納米),長江存儲每月10萬片的64層3DNAND廠,合肥長鑫每月10萬片1X納米的MobileDRAM廠,合肥晶合(8萬片12”/月90/65/45納米),占62座全球新建晶圓廠比重的42%。各類設備中,光刻機所占份額最大,預計達25-30%。刻蝕設備、薄膜沉積設備占比約15-20%,以上三類設備占到總設備需求的60%以上。
2011年12月發布的《集成電路產業“十二五”發展規劃》強調要推進8英寸集成電路設備的產業化進程,支持12英寸集成電路生產設備的研發,加強新設備、新儀器、新材料的開發,形成成套工藝,推動國產裝備、儀器、材料在生產線上規模應用。支持刻蝕機、離子注入機、外延爐設備、平坦化設備、自動封裝系統等設備的開發應用與產業化。此專項培育了一批國產半導體設備商,其重點工藝和技術領域涵蓋光刻機、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD)、化學汽相淀積(Chemical vapordeposition, CVD)、離子注入機、清洗機、檢測設備等。包括北方華創(002371.SZ)、中微半導體、中電科、沈陽拓荊、上海微電子、盛美半導體(ACM Research, ACMR)、華海清科等, 而且以下非關鍵國產設備已在28-65納米12英寸產線實現批量應用。有望在未來兩年內進入產線。由于地理上的優勢,國產設備商在與晶圓生產商在合作進行設備的開發和驗證上有巨大的便利性,且國產設備在性價比和售后服務上有不錯的競爭優勢。雖然我們看好中國半導體設備產業未來7年的生產銷售復合成長率將達27%,中國半導體設備產業自給率將從2018年的大約14%,提升到2025年的21%左右; 但是現在的全球市場份額仍嚴重偏低,制造工藝仍落后美、日大廠甚多,所以我們認為中國半導體設備廠商,為了能在彎道超車加速增長,勢必持續吸收國際大廠設備人才,拉高研發支出,造成短中期的獲利壓力。當然目前中國設備廠商為數眾多,由政府出資讓龍頭廠商帶頭整并,才不會浪費研發資源。
14 全球及中國2019-2020年半導體設備關注重點
中興及福建晉華禁售案的后續影響:福建晉華未審先判的設備,材料禁售案,雖然會卡住其他國內設備供應商的短期發展,但會更加讓我國朝設備,材料自主可控的目標邁進。可是,中微半導體之前與美國Veeco (VECO) 在MOVCD設備的專利糾紛爭議,會不會演變成另一禁售案是投資人值得關注的重點,還有就是,中微半導體是否明年能上科創板,是另一關注重點。合肥長鑫是否會成為美光的下一個目標,也是關系到國內設備廠的發展。
國際競爭力的差距仍大:為提升自主可控, 我們預估中國半導體設備產業未來七年的復合成長率將高達27%,是全球半導體設備市場8%增長率的三倍以上,中國半導體設備產業自給率將從大約2018年的14%,提升到2025年的21%左右; 占全球的市場份額,將從2018年的3%提升到2025年的8%左右,但估計14納米以下高端設備還是付之闕如。
下行周期的影響:我們預期除了國內的存儲產業會不計代價的繼續投資本支出外,但12英寸邏輯晶圓代工產能利用率在1H19年預期環比將下滑20個百分點,2019年同比邏輯先進制程設備資本支出下滑可期,這明顯低于市場預期,是值得關注的重點。
15 中國半導體材料2019-2020年產業趨勢
隨著國內晶圓廠和面板廠進入投產和擴產集中期,國內半導體材料企業迎來最佳發展機遇。截止2020年國內累計新增晶圓廠20座,新增面板產線9條,中國大陸成為全球晶圓廠增速最快的地區,未來兩年對于半導體的材料的需求將大幅增長。2017年全球半導體材料市場規模達到470億美金,同比增長10%,創下2011年以來的增長新高,其中芯片制造材料規模占比接近60%,達到278億美金,半導體封裝材料市場規模為192億美金。2017年國內半導體材料市場規模約為76億美金,我們預計在國內集成電路產業快速發展的推動下,未來5年國內半導體材料市場將達到15%的復合增長率,2023年國內半導體材料市場規模將增至153億美金。
雖然國內半導體材料市場在全球范圍占比不斷提升,已經從2007年全球7.5%的占比提升至2017年的16%,但是國內半導體材料市場還是由美日德企業為主,國內廠商的供給率僅占兩成,國產化率處于較低水平。盡管根據中國集成電路材料產業技術創新戰略聯盟統計顯示,目前國產半導體材料在2017年的總收入達到110.3億元人民幣,但是90%以上的收入來自于后道晶圓封裝市場,在前道晶圓制造領域,國產材料還難以進入主流的供應鏈。以芯片制造材料為例,其中占比最大的硅片供給中,日本、中國臺灣、韓國以及德國等地5大廠商占據全球94%以上的份額,國內已經量產的12英寸大硅片仍在認證階段,可見我國國產半導體材料企業尤其是前道晶圓制造材料仍有很長的路要走。
由于半導體材料作為支撐整個產業做大做強的基礎,國家在“十二五”02科技重大專項即極大規模集成電路制造裝備與成套工藝專項中對于半導體材料國產化進行了提前布局,近兩年各類半導體材料實現了技術突破的第一步。國產大硅片龍頭新昇半導體在2017年底實現300mm(12英寸)大硅片量產發貨,濺射靶材龍頭江豐電子已經在在16納米技術節點實現批量供貨,同時還滿足了國內廠商28納米技術節點的量產需求,鼎龍股份收購了國內唯一一家掌握拋光墊大規模生產能力的企業時代立夫后,現在拋光墊已經在2017年底進入客戶認證階段。在技術壁壘極高的光刻膠領域,北京科華得到02專項的資助后,預計在2020年可以實現主流的193nmArF光刻膠的全面量產。實現技術突破之后,國內晶圓廠的快速發展為這些企業提供了很好的發展機遇,未來行業優質標的值得關注。
16 全球及中國2019-2020年半導體材料關注重點
中美貿易摩擦加劇,半導體材料國產化進程有望加速。我國封測產業憑借人力成本競爭力在全球半導體產業鏈中已經處于優勢地位,目前產業發展重心開始向晶圓制造環節轉移,而國內各類晶圓制造材料正是與晶圓廠合作開發才得以實現技術領域的突破,所以中游制造和下游封測的崛起對于國內半導體材料的發展具有重要意義。在中美貿易摩擦加劇的背景下,國內晶圓廠和封測廠更愿意嘗試采用國產材料,分散供應商全部來自海外的經營風險,可以說貿易戰為國產半導體材料提供了一個難得的發展機遇,晶圓制造材料的國產化進程有望加速。
大硅片自給率提升,12英寸硅片價格或成隱憂。從行業供需結構來看,由于國際五大硅片廠擴產較為積極,而且國內廠商如上海新陽在2019和2020年加入供給,行業10-12%的擴產進度幾乎是行業需求增速的2倍,加上短期邏輯芯片12“產能利用率下滑近20%,預估2019年下半年或2020年上半年12英寸硅片價格將開始下跌。中環股份大舉進軍半導體8英寸硅片制造領域,目前產能已經達到10萬片/月,在2018年10月已經實現30萬片/月的產能,成為8英寸硅片最大的國內供應商。和12英寸硅片相比,全球的8寸硅片擴產幾乎都來自于國內,而且5%-10%的擴產增速和需求增速相當,所以未來8英寸硅片價格會相對穩定。
晶圓廠集中投產期將至,濺射靶材業績確定性更強。國內最大的濺射靶材需求增量主要來自大量投建的晶圓廠和面板產線,尤其是在2018年和2019年兩年內達到投產高峰。截止2020年累計新增晶圓廠20座,新增面板產線9座,大量新增靶材需求將極大的推動國內濺射靶材企業的業績成長。其次進口靶材產品約5%-8%的關稅優惠在2018年底結束,相比之下國產靶材成本優勢將更加明顯,產品競爭力進一步增強。相對于國際廠商而言,國內靶材廠商作為專業化的靶材企業比國際巨頭單一事業部在滿足本土客戶需求方面更具靈活性,尤其是像靶材這樣的定制化屬性極強的產品。因此國產靶材未來的銷售額也有望繼續擴大。