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集成電路封裝行業(yè)三大階段量大問題三大壁壘(附報(bào)告目錄)
1、行業(yè)發(fā)展概況
集成電路產(chǎn)業(yè)是目前世界上發(fā)展最快、最具影響力的產(chǎn)業(yè)之一,隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也不斷的發(fā)生變化。早期集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中以“全能型”企業(yè)即IDM(Integrated Device Manufacturing 垂直整合制造)模式為主,封裝及測(cè)試往往作為集成電路企業(yè)的部門存在。上世紀(jì)七十年代開始,材料、設(shè)備業(yè)先后從產(chǎn)業(yè)鏈中分離,隨后封裝、測(cè)試、制造、設(shè)計(jì)也相繼分離,分離出多個(gè)“專而精”的細(xì)分子行業(yè),并以此形成了產(chǎn)業(yè)集群。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也演變成為在 IDM 公司繼續(xù)發(fā)揮重大作用的基礎(chǔ)上,形成了設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)和測(cè)試業(yè)獨(dú)立成行的產(chǎn)業(yè)格局。集成電路封裝及測(cè)試企業(yè)從以往 IDM 的部門、制造業(yè)或封裝業(yè)生產(chǎn)工序中漸漸分離成為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的獨(dú)立一環(huán)。
相關(guān)報(bào)告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年集成電路封裝市場(chǎng)現(xiàn)狀研究及未來前景趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》
集成電路是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心,集成電路產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性行業(yè),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著十分重要的地位。集成電路(Integrated Circuit,簡(jiǎn)稱 IC)是 20 世紀(jì) 60 年代初期發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體器件。它是經(jīng)過氧化、光刻、擴(kuò)散、外延、蒸鋁等半導(dǎo)體制造工藝,把構(gòu)成具有一定功能的電路所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等等元件及它們之間的連接導(dǎo)線全部集成在一小塊硅片上,然后焊接封裝在一個(gè)管殼內(nèi)的電子器件。集成電路所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面發(fā)展。集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同,可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/模混合集成電路三大類;集成電路也可以按集成度高低的不同分為小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路、特大規(guī)模集成電路以及極大規(guī)模集成電路等;此外,集成電路還可以按照制作工藝、導(dǎo)電類型、用途、應(yīng)用領(lǐng)域及外形分為不同的種類。
集成電路應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了幾乎所有的電子設(shè)備,是計(jì)算機(jī)、家用電器、數(shù)碼電子、自動(dòng)化、通信、航天等諸多產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),是現(xiàn)代工業(yè)的生命線,也是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。同時(shí)集成電路行業(yè)的推動(dòng)作用強(qiáng),倍增效應(yīng)大,在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。集成電路行業(yè)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性地位越來越突出,各國(guó)對(duì)該行業(yè)都極為重視,發(fā)達(dá)國(guó)家和許多新興工業(yè)化國(guó)家和地區(qū)競(jìng)相發(fā)展,使得這一行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,激烈的競(jìng)爭(zhēng)也使得集成電路技術(shù)得以不斷更新。集成電路行業(yè)屬于典型的資本密集型、技術(shù)密集型和人才密集型產(chǎn)業(yè),并且規(guī)模經(jīng)濟(jì)特征明顯。集成電路行業(yè)是需要不斷投入巨額資金、大量人力的產(chǎn)業(yè),設(shè)備費(fèi)用和研發(fā)費(fèi)用都非常大。隨著集成電路技術(shù)的深化,以及電路結(jié)構(gòu)的越來越復(fù)雜,加工工藝也將越來越復(fù)雜。新一代生產(chǎn)線所需的投資額成倍甚至數(shù)十倍的增加。自集成電路發(fā)明以來,芯片產(chǎn)量和性能成千萬倍提高,而芯片平均售價(jià)卻不斷下調(diào),所以只有依靠大規(guī)模生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),才能降低單位成本,實(shí)現(xiàn)盈利。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分為電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、芯片封裝以及測(cè)試等環(huán)節(jié)。
自發(fā)明集成電路至今幾十年以來,集成電路產(chǎn)品從小規(guī)模集成電路逐步到目前的極大規(guī)模集成電路,整個(gè)集成電路產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的板上系統(tǒng)(System-on-board)到片上系統(tǒng)(System-on-a-chip)的過程,世界集成產(chǎn)業(yè)為適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了三次變革。
第一階段——以加工制造為主導(dǎo)的 IC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段
上世紀(jì)七十年代,集成電路的主流產(chǎn)品是微處理器、存儲(chǔ)器以及標(biāo)準(zhǔn)通用邏輯電路。這一時(shí)期集成電路制造商(IDM)在行業(yè)中充當(dāng)主要角色,集成電路由制造商(IDM)自行設(shè)計(jì),并由自己的生產(chǎn)線加工、封裝,測(cè)試后的成品芯片自行銷售,集成電路測(cè)試與半導(dǎo)體工藝密切相關(guān),并且僅作為附屬部門而存在。集成電路產(chǎn)業(yè)僅處在以生產(chǎn)為導(dǎo)向的初級(jí)階段。
第二階段——標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線與設(shè)計(jì)公司格局出現(xiàn)
上世紀(jì)八十年代,集成電路的主流產(chǎn)品為微處理器(MPU)、微控制器(MCU)及專用 IC(ASIC)。行業(yè)中的無生產(chǎn)線的集成電路設(shè)計(jì)公司(Fabless)與標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線(Foundry)相結(jié)合的方式開始成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式。
第三階段——IDM 與“四業(yè)分離”并存產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成
上世紀(jì)九十年代開始,隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起,集成電路產(chǎn)業(yè)跨入以競(jìng)爭(zhēng)為導(dǎo)向的階段,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)由原來的資源競(jìng)爭(zhēng)、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向人才知識(shí)競(jìng)爭(zhēng)、密集資本競(jìng)爭(zhēng)。此時(shí),越來越龐大的集成電路產(chǎn)業(yè)體系并不有利于整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和壯大,集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高度專業(yè)化轉(zhuǎn)化成為一種趨勢(shì),開始形成了設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)、測(cè)試業(yè)獨(dú)立成行的局面。集成電路產(chǎn)業(yè)從此進(jìn)入制造商(IDM)繼續(xù)發(fā)揮重大作用,設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)和測(cè)試業(yè)“四業(yè)并舉”的產(chǎn)業(yè)格局。
目前,國(guó)際上最大的半導(dǎo)體公司仍多為 IDM 企業(yè),例如世界前幾名半導(dǎo)體公司都是典型的 IDM 企業(yè)。與此同時(shí),也涌現(xiàn)出獨(dú)立的 IC 設(shè)計(jì)公司、晶圓制造企業(yè)、封裝測(cè)試企業(yè)及獨(dú)立測(cè)試企業(yè)。集成電路封裝及測(cè)試業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于服務(wù)的位置,貫穿在集成電路設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝以及集成電路應(yīng)用的全過程,封裝及測(cè)試是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中重要的一環(huán),具有技術(shù)含量高、知識(shí)密集的特點(diǎn)。
2、行業(yè)發(fā)展存在的問題
(1)技術(shù)存在一定差距
盡管集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,但是集成電路行業(yè)尤其是測(cè)試行業(yè)的技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距。目前,在集成電路行業(yè)中的高端技術(shù)和高端產(chǎn)品的市場(chǎng)份額仍然由行業(yè)國(guó)際巨頭所占據(jù),其中集成電路測(cè)試行業(yè)國(guó)內(nèi)企業(yè)仍以中低端測(cè)試為主,無論從技術(shù)水平、測(cè)試規(guī)模和測(cè)試裝備上發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)均具有一定的優(yōu)勢(shì),這些均對(duì)行業(yè)的發(fā)展造成了一定的負(fù)面影響。
(2)集成電路裝備制造產(chǎn)業(yè)較為薄弱
支撐我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的集成電路裝備制造業(yè)規(guī)模小、技術(shù)水平落后、創(chuàng)新能力不足,尚不具備為集成電路制造、封裝以及測(cè)試產(chǎn)業(yè)提供充分配套的能力。國(guó)產(chǎn)集成電路封裝測(cè)試設(shè)備主要集中在低端和半商業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域,高端的封裝測(cè)試設(shè)備則主要依賴于國(guó)際主流的測(cè)試設(shè)備廠商,諸如新加坡 ASM、瑞士ESEC、美國(guó) Kulicke & Soffa 和日本 Shinkawa、Kaijo、DISCO 等公司,但過于依賴于進(jìn)口的裝備制造業(yè),往往成本高、售后服務(wù)也受限,在一定程度上會(huì)限制國(guó)內(nèi)集成電路封裝測(cè)試行業(yè)的發(fā)展。
3、行業(yè)壁壘
(1)人才要求高
集成電路封裝行業(yè)屬于高科技行業(yè),專業(yè)技術(shù)歸根結(jié)底都掌握在人才的手中,企業(yè)的人才供應(yīng)主要有兩個(gè)來源,一是靠自己培養(yǎng),二是從外部引進(jìn),目前行業(yè)內(nèi)掌握專業(yè)技術(shù)的人才供給是有限的,尚不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求,因此對(duì)新進(jìn)入的企業(yè)而言,如何解決人才供應(yīng)是比較棘手的問題。
(2)技術(shù)水平要求高,需要持續(xù)的生產(chǎn)實(shí)踐積累
集成電路封裝行業(yè)屬于技術(shù)密集型的行業(yè),行業(yè)的進(jìn)入需要豐富的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)的積累,技術(shù)水平要求較高。集成電路行業(yè)屬于高度標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè),表現(xiàn)在產(chǎn)品上,各種形式的封裝產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)化的,行業(yè)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)為產(chǎn)品生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新,技術(shù)水平主要體現(xiàn)為產(chǎn)品加工的工藝水平。生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新和技術(shù)水平主要來源于企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模的生產(chǎn)實(shí)踐和研究開發(fā),需要持續(xù)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累。
(3)資本需求大
集成電路封裝行業(yè)同時(shí)屬于資金密集型行業(yè),生產(chǎn)所需的機(jī)器設(shè)備大部分要從國(guó)外進(jìn)口,資金需求量較大。同時(shí)由于近年來原材料價(jià)格持續(xù)波動(dòng),對(duì)企業(yè)流動(dòng)資金的要求增加,小企業(yè)可能無法承擔(dān)價(jià)格上漲而造成的成本壓力,因此也增加了行業(yè)新進(jìn)入者的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。