半导体产业的突变(二) 中国半导体行业的特征

2016-08-24 19:26:16来源: FX168财经网
   上回我们简单地回顾了中国半导体产业的发展历史,在继续分析中国半导体产业特点之前,我们必须先了解一下半导体生产工艺的简单流程,虽然对于非半导体行业的读者来说应该是非常枯燥的,但对于看清半导体行业的整个格局是十分重要的。还有一点也是必须声明一下,笔者是学经济学的,专业也是宏观经济,对半导体应该可以用一窍不通来形容,在制造工艺方面比我了解很多的读者大有人在,写这些技术的初衷只在对行业进行了解,如有不足或错误之处敬请谅解。
半导体的生产工艺笼统地可以分成:芯片设计、前道工序的晶圆加工和后道工序的封装测试三个工序。芯片设计是根据终端产品的需求,从系统、模块、门电路等各个层级进行选择并组合,确定器件结构、工艺方案等,实现相关的功能和性能要求,最终输出电路设计的版图,提供到生产企业进行加工生产;晶圆加工又称为前道工序,是根据设计给出的电路版图,通过炉管、湿刻、淀积、光刻、干刻、注入、退火等不同工艺流程在半导体晶圆基板上上形成元器件和互联线,最终输出整片已经完成功能及性能实现的晶圆片;封装测试又称为后道工序,是对加工企业的晶圆片根据客户要求进行封装加工成独立的单个芯片,并对电气功能进行测试确认。
在半导体行业,企业的专业化垂直分工已经成为主流,专业从事芯片设计的企业被称为Design House,这类企业自身一般没有生产流水线,生产几乎都是外包,自身没有生产流水线企业被称为无生产线(Fabless)企业,这在半导体行业非常普遍。像最近被日本软银公司收购的英国的ARM就是典型的设计工序的企业且自身没有生产流水线。高通和博通也是这类企业。像台湾著名的半导体生产商台积电(TSMC)就是晶圆加工的专业生产厂商,它们有的甚至没有自己的品牌,专职为其他公司生产半导体元件,这类公司又被称为代工厂(Foundry),除了台积电以外,台联电和中芯国际也是此类企业。封装测试(Assembly/Test)的代表企业有台湾的日月光、矽品和中国的长电科技。与垂直分工相对的生产模式是一体化(IDM,Integrated Device Manufacturer)的生产模式,即从芯片设计到测封三道工序完全在同一企业内完成,像半导体行业老大的英特尔和老二的三星公司都是一体化生产模式的公司。一体化生产的商业模式需要强大的技术积累,所以对一个新参的后发企业来说很少采用。
在半导体生产的三类企业中,大体上设计工序的企业技术含量最高,代工厂居其二,而后道工序的封测企业属于劳动密集型,技术含量最低。当然,半导体行业生产链中还包括原材料供应商和生产设备供应商,有些供应商,特别是半导体设备的供应商中有很多技术含量很高的企业,像日本的佳能和大日本印刷都是世界级的设备供应商,我们将会在以后的连载中再次提到。
在简单了解了半导体的生产工艺以后,让我们再来观察一下中国半导体行业的现状。根据Gartner 的统计,2013 年全球半导体封装与测试行业市场规模为498 亿美元,占全球半导体行业市场规模比值为16.4%。过去五年,封装测试环节在整个半导体产业中产值占比一直非常稳定,始终保持在16%-17%这个稳定区间。据中国半导体行业协会统计,2013 年国内集成电路封装与测试市场规模为1100亿,同比增长6.1%,近十年年复合增长率高达16.3%,远高于全球半导体封测行业的增速。2013 年国内封测行业产值占到半导体行业产值的44%,并且在过去十年此比例始终保持在40%以上的高水平。
从这些数字可以看出,中国的半导体企业在半导体生产链上,整体处于技术较低的水平,造成这一现象的主要原因是,相对于半导体生产的其他工序,封装与测试工序具有技术壁垒低、劳动力成本要求高和需要巨额投资造成的资本壁垒高的特点,这些都是中国的优势所在,有长足进步是理所应当之事。
那么在技术含量最高的芯片设计环节怎样呢?和我们想象的恰恰相反,中国的芯片设计一直高速迅猛发展,是半导体产业链各环节增速最快的一个领域。据中国半导体协会统计,2013年国内芯片设计市场规模已经为809亿,较2004年增长了近10倍,年复合增长率为29%,是国内半导体行业增速的2.5倍。在半导体生产的三个工序中,2004年芯片设计占比最少仅有15%,2013年此比例已经上升到了32%。
看了这些数字大家一定会立刻明白,中国半导体行业的弱点在在前道工序的晶圆加工这一环节,中国的半导体行业的现状形象地说应该是"头尖、脚粗、腰极细"的扭曲格局,而且和国内需求相比产业的生产能力完全脱节。低技术含量的封测工序我们强完全可以理解,高技术的芯片设计不错我们会感到欣慰,前道工序的加工很落后却让我们难以理解。在一般的中国人的意识里,"代加工"应该是中国人的最强项,难道中国就没有努力过吗?政府就没有政策倾斜过吗?答案还是NO!只是努力的结果不尽人意。下回我们来看一下中国最大的晶圆生产企业中芯国际这个典型例子,分析一下晶圆加工工序为什么会成为中国半导体产业发展的死结。

关键字:半导体产业

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2016082456608.html
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