01 半导体行业与半导体封测产


半导体行业:整个市场规模不断扩大,行业发展未来可期

根据世界半导体贸易统计协会(WSTS)数据,2021年,全球半导体产业总销售额达5559亿美元,同比增长26%;根据中国半导体行业协会统计,2021年,我国集成电路产业销售额达到10458亿元,同比增长18%,其中,设计业销售额4519亿元,同比增长19%;制造业销售额3176亿元,同比增长24%;封测业销售额2763亿元,同比增长10%。


半导体封测产业:全球及中国的半导体封测产业市场规模也呈逐年增长趋势

根据Yole的数据,全球半导体封测市场规模从2011年的455亿美元增长到2020年的594亿美元;根据中国半导体行业协会的数据,2021年中国半导体封装测试市场规模达2763亿元,同比增长10.08%,2012-2021年CAGR达11.5%。

02 半导体设备与半导体封装测试设备


半导体设备市场:全球和中国半导体设备的销售量有望再创新高且在高位保持稳定

2019-2021年,受到下游应用需求的驱动以及疫情对行业供需关系的影响,全球半导体设备市场经历了一轮高景气周期。2022年,半导体设备市场规模有望再创新高。根据SEMI的数据,2022年,全球半导体设备销售额有望达1143.4亿美元,同比增长11.24%;中国半导体设备市场规模有望达329.48亿美元,同比增长11.24%。并且,未来1-2年的半导体设备市场规模有望在高位基本保持稳定。其中,全球半导体设备市场规模有望稳定在1000亿美金左右,中国半导体设备市场规模有望稳定在300亿美金左右。

全球半导体设备市场结构:除晶圆制造设备占据主要市场份额外,封装和测试设备也占据一定市场份额

从 半导体设备市场的品类来看,晶圆制造设备占据了主要的市场份额,其次是封装设备和测试设备。 根据 SEMI的数据,2022年,全球晶圆制造设备的市场规模有望达988.8亿美元,同比增长12.35%; 封装设备市场规模有望达72.9亿美元,同比增长4.29%; 测试设备市场规模有望达81.7亿美元,同比增长4.88%,三者在全球半导体设备市场的占比分别为86.48%、7.15%和6.38%。

半导体测试设备市场结构:占据市场规模较大的有测试机、分选机、探针台

在测试设备市场,测试机占据主要市场份额,其次是分选机和探针台。根据前端产业研究院引用的SEMI数据,2018年测试机、分选机和探针台的市场占比,分别是63.1%、17.4%和15.2%。2022年这三者的全球市场规模分别约52亿美元、14亿美元、12亿美元。在测试机市场,存储测试机、SoC测试机和数字测试机是该市场的前三大细分品类,市场占比分别为43.8%、23.5%和12.7%,三者的全球市场规模分别约23亿美元、12亿美元和7亿美元。

我国半导体封测产业现状:是当前国产半导体产业链中发展最为成熟的领域

国产化替代是我国半导体行业发展的长期主旋律,封测作为我国半导体领域最为突出的子行业,在当前国产半导体产业链中,国产化程度高、行业发展最为成熟。随着上游芯片设计公司选择将订单流回国内,具备竞争力的封测厂商将实质性受益。


全球半导体封测设备发展趋势:先进封测设备规模占比逐渐上升

先进封装较之传统封装的区别和优势。传统封装以插装、贴装等平面、2D集成技术为主,随着处理器对小型化、集成化、低功耗方面的需求日益提升,以2.5D/3D封装、SiP(系统级封装)、TSV(硅通孔)为代表的先进封装技术快速发展。与传统封装相比,先进封装可以提升芯片的功能密度、缩短互联长度从而优化整体性能和功耗水平实现系统级封装。曾总说:“随着新一代信息技术领域快速发展,新兴应用场景对半导体产品的性能、功耗提出更高要求,半导体产品纷纷从传统封装向先进封装转变,先进封装市场需求有望维持高速增长,封装企业的先进封装业务在整体业务中的占比也将越来越大。

推动先进封装技术发展的另外一个重要原因是,现如今先进制程的成本投入和技术门槛还都非常高,在芯片厂商较难获取先进制程能力的阶段,应用先进封装技术会是一个阶段性的、高性价比的解决方案。根据IBS的统计,采用先进制程会使得芯片企业资本性支出显著提升。以5nm节点为例,其投资成本高达150+亿美金是14nm的3倍、是28nm的5倍。先进制程不仅需要巨额的建设成本,也提高了设计企业的门槛。根据IBS的预测,3nm设计成本将会高达5-15亿美元。

以龙头公司为例,2020、2021年台积电资本开支分别为180亿和300亿美金,预计2022年资本开支为400亿美金。TOP 20晶圆制造企业合计资本开支有望达到1500亿美金,同比增长12%。中芯国际2022年资本开支预计也会达到50亿美金。


先进封装在全球封装市场的占比已经呈现出增长态势。根据Yole预测数据,先进封装在全球封装的占比将从2021年的45%增长到2025年的49.4%。2019-2025 年,相比同期整体封装市场(CAGR=5%)和传统封装市场,全球先进封装市场CAGR约8%,增长更为显著,将成为全球封装市场的主要增量。国内封测厂商技术水平基本与海外同步,根据Yole 数据,2020年中国大陆先进封装产值占全球比例从2015年的10.3%提升至2020年的14.8%。

在后摩尔定律时代,芯片制程的特征尺寸逐渐接近物理极限,以SiP、3D堆叠等为代表的先进封装技术成为延续摩尔定律的途径之一,由此带动封装在电子系统内的功能定位逐步升级。先进封装在传统封装的基础上,还需要改善芯片在功耗、散热和数据传输速度等方面的表现,从而实现系统级的性能提升。先进封装的工艺复杂度日渐增加,随之而来的是对一些专用设备的需求。因此,市场对先进封装需求的增加,必然会带来相关封测设备市场规模的扩大。


全球半导体封测设备发展趋势:“整厂输出”模式得到推广

全球半导体封测设备领域的发展趋势就是“整厂输出”模式被越来越多的应用。整厂输出模式即与合作伙伴、供应商建立战略联盟,形成“产业聚合体”,采用整厂输出模式进行海外建厂。


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