我国在全球ICT集成电路产业发展及偏远的甘肃在该产业链中的地位

今天讲一下我国的集成电路发展,在这之前我会先给大家介绍一下全球集成电路现状和一些小知识帮助大家理解这个领域。


一、全球集成电路产业现状


大家都知道石油是一个国家的命脉,被誉为“工业血液”。而我国虽然也生产石油,但是因为担负着世界工厂的重任,所以缺口还是很大,需要大量从中东和俄罗斯进口。我国每年花在原油进口上的钱超过1万亿人民币。但大家不知道的是从2006年开始(都已经是14年前了),我国集成电路产品已经超过石油,成为我国最大宗进口贸易产品。我国去年花在集成电路进口的钱已经超过了2万亿人民币。根据海关总署公布的《2019年全国进口重点商品量值表》(人民币值):

我国2019年全年进口花费超过1万亿的大宗商品交易有两项:1.原油,1.6627万亿元人民币;2.集成电路,2.1079万亿人民币(不包括进口“二极管及类似半导体器件”所花费的1345亿)。其实以前还有一项,就是显示面板。以前国内在这方面也是一穷二白,需要花大价钱购买韩国三星、LG和日本JDI的面板,不但价格贵,人家还不一定卖给你,严重制约了下游笔电、手机和电视等行业的发展。直到国家在强敌环饲的情况下大力扶持京东方、深天马等自主面板企杀出了一条血路才打破行业垄断,使面板价格回归正常水平。

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我国历年原油和集成电路进口金额对比

集成电路大家可以理解为半导体或者芯片,我们的生活中处处都存在它的影子,中高端应用如手机基带、处理器、指纹识别、机器人控制核心,中低端应用如电话卡,银行卡,加油卡等都要用芯片。

集成电路生产分为三个环节:IC设计生产制造封装测试。

IC设计(Integrated Circuit 集成电路)就是设计芯片,全球主要玩家有高通(美)、博通(美)、英特尔(美)、三星(韩)、SK 海力士

(韩)、联发科(台湾)和中国大陆的华为海思汇顶科技等;

生产制造主要是生产制造芯片,属于代加工行业,但是对研发能力要求同样很高。全球主要玩家有:台积电(台)、格罗方德Global Foundries(美)、联电(台)和中国大陆的中芯国际华虹半导体等。生产制造是整个芯片生产过程中最花钱的一个环节,除了要研发更先进的工艺制程,购置生产设备比如光刻机和蚀刻机等就占据了成本的大部分。

封装测试就是将晶圆装在保护壳中进行生命测试等。主要玩家为日月光(台)、安靠Amkor(美)、硅品(台)和中国大陆的长电科技

、甘肃天水的华天科技以及江苏的通富微电

根据WSTS世界半导体贸易(协会)统计,2019年1-9月全球半导体市场销售额3017亿美元,同比下降了16.1%,但是2019年第三季度全球半导体市场销售额环比增长了8.2%。

根据中国半导体行业协会统计,2019年1-9月中国集成电路产业销售额为5049.9亿元,同比增长13.2%。其中,设计业销售额为2122.8亿元,同比增长18.5%;制造业销售额为1320.5亿元,同比增长15.1%;封装测试业销售额1606.6亿元,同比增长5.5%。

这几年我国手机行业迅猛发展,虽然去年承受着中美贸易战带来的巨大压力,但最终还是取得了不错的成绩,尤其是华为手机,去年第三季度实现了29%的正增长,市场占有率19%,超过苹果位居全球第二名。

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2019年第三季度全球手机出货量对比


得益于此,我国的集成电路行业也跟着沾了光,中国成为去年唯一增长率为正的地区,日本和韩国增长率最低,分别为—24%和—32%。


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但是,不要高兴的太早了,我国作为全球最大的集成电路市场和消费市场,前15大集成电路公司没有一家是中国大陆的企业,无论是设计、生产还是封测。

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数据来源:IC Insights

上图是IC Insights 战略研究数据库发布的《2019上半年度全球半导体公司top15》(含代工厂),排名依次为英特尔、三星、台积电、SK 海力士、美光、博通、高通、德州仪器、东芝/东芝存储、英伟达、英飞凌、恩智浦、意法半导体、索尼和联发科。

这里简单说明一下IDM、Fabless和Foundry三者的区别:IDM公司就是芯片设计、生产制造、封装测试整个环节全部自己做,比如三星和英特尔;Fabless是无晶圆企业,只做芯片设计,比如华为海思和台湾的联发科;Foundry就是代工厂模式,只负责生产制造和封装测试里的一环,比如台湾的台积电和天水的华天科技。

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全球领先半导体公司业务模式


可以从上面两张图中看出,top15 里面美系半导体公司占据绝对的领先地位,同时只有排名第三的台积电是只靠代工就冲进top3的半导体公司,而且top15中只有这一家是纯代工厂。

台积电的晶圆制造工艺可以说是全球顶尖,7nm制程已经量产,而我们的中芯国际还在14nm努力,要知道在这个领域差一代是很要命的。国内手机公司高端芯片大多都会交给台积电来代工,这就是为什么在贸易战中台积电对于华为的手机事业如此重要,几乎是锁着喉。

芯片工艺制程已经成为悬在我们头顶的达摩克利斯之剑!台湾的集成电路产业如此发达,甚至掌握着大陆高科技公司的命脉,这是台湾剩下为数不多的高附加值产业之一,也是胎毒的底气所在,这个问题以后再慢慢说。

因此,我国大力发展集成电路成为了当务之急!


二、中国集成电路产业现状


在集成电路领域我国属于后来者,虽然已经取得了不俗的成绩,但是和国际巨头们比起来差距还是太大。在IC设计领域,国内巨头华为海思营收是高通营收的28.5%;在生产制造领域,中芯国际的营收不到台积电营收的10%;只有在封装测试领域看的过去,长电科技的营收是排名第一的日月光的62%。在IC设计领域和生产制造领域,我国和欧美日韩还有台湾地区的差距巨大,如果要追赶还需要时日。在集成电路封装测试领域做到全球第一,希望还是比较大的。

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数据来源: IC Insights

上图是2019年全球300毫米晶圆产能布局,左侧是以生产工厂的具体位置进行排序,右侧是以生产公司总部位置来进行排序。可以看到,如果按总部位置的话,我国大陆只占全球5%的份额。如果按具体工厂生产位置的话,我国大陆占到全球12%的份额,因为美国和台湾地区的半导体企业都在国内尤其是长三角建厂,还是份额依然不多。无论以哪种方式排序,前四名的公司都属于台湾、韩国、日本和美国。

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数据来源:IC Insights

上图是IC Insights发布的2019年全球集成电路公司市场份额(以IDM/Fabless/Foundry区分),以英特尔、高通、博通、美光等半导体公司为首的美国成为全球集成电路产业的最大霸主。而我国除了日本以外,整体实力最弱。

在国外巨头的不停打压下,我们举步维艰。为了国家利益,政府设立“国家集成电路产业投资基金”,由财政部领投,联合国开金融、中国烟草总公司、亦庄国投、中国移动、中国联通、中国电信和大唐电子等公司共集资987.2亿,其中财政部投资360亿,占股最多。“国家集成电路产业投资基金二期”共集资2041.5亿,用以支持我国集成电路产业的发展。

下图是该基金在集成电路行业内的部分投资:

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政府同时成立国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”:围绕产业链部署创新链,产学研结合,大力引进海外专业人才,积极培养本土人才。

在封装测试领域,我国已经做到了可以和美国、台湾地区三足鼎立。根据中国半导体行业协会统计,中国大陆封测企业数量已经超过了 120 家,自 2002 年至 2018 年,我国集成电路销售规模从268亿元增长至 6532 亿元,年均复合增长率为 22.08%。从细分产业来看, 我国封装测试业的市场规模从 2010 年的 632 亿元,增长至 2018 年的 2194亿元。

在全球封测领域中,中国大陆已经有三家公司进入前十名,他们分别是江苏长电科技、通富微电子和甘肃天水的华天科技,分别位列第三,第六和第七。国内排名第四的还有一个晶方科技。

做到今天的成绩,除了我们自身努力外,还缘于这几年各大封测公司之间互相兼并。

2014年12月华天科技与美国FCI公司(Flipchip International.LLC)签署了股东权益买卖协议,2015年完成股权交割。

2015年初,长电科技宣布收购全球排名第四的新加坡公司星科金朋,收购金额7.8亿美元,长电科技出资2.6亿,国家集成电路产业基金出资3亿,中芯国际出资1亿,银行贷款1.2亿。这就意味着长电科技已经成为“国家队”的一员。

2015年12月,世界排名第二的美国安靠(Amkor)公司收购世界第六的日本J-device公司100%股权。

2016年,通富微电收购了超威AMD(苏州)和超威AMD(马来西亚槟城),共耗资3.71亿美元实现控股。

2016年6月,世界排名第一的日月光(2019年营收1989亿新台币)和世界排名第三的硅品(2019年营收890亿新台币)宣布合并。这次合并对于实力还不够强的大陆公司绝对是一个噩耗。但是该合并被商务部反垄断部门调查,之后在合并的同时将其子公司硅品科技(苏州)公司的30%股权卖给了中国大陆紫光集团。

2016年底,紫光集团拟入股台湾排名二到四的封测企业硅品、力成和南茂,但遭到台湾投资审查委员会及“立法院”阻挠,最终放弃。可见台湾在核心的ICT领域对我们防范有多深。

剩下比较成气候的集成电路封测公司就是新加坡的联测UTAC和台湾的京元电了。

在专利申请方面,国内封测企业加速研发并申请专利,力图占据先发优势。下图为2018年国内半导体封测企业前十名在中国和美国的专利情况(括号内为其控股子公司专利数量):

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国内封测企业专利情况 由SSIPEX整理发布


排名第一的江苏新潮科技集团有限公司就是国内封测龙头江苏长电科技身后的资本力量。可以看到,前十名中不论是外资企业还是自主企业,长电科技都是中美两开花,专利数量基本相同且数量最多,看来是有搂几根老虎胡须的想法。


三、甘肃省集成电路产业现状


甘肃的集成电路产业发展较早,并以天水华天电子集团为领头羊。

天水市华天科技股份有限公司成立于2003年12月25日,2007年11月20日在深交所挂牌上市。

目前公司注册资本27.4亿元人民币,主要从事半导体集成电路的封装测试业务,产品主要应用于计算机、消费电子、互联网、网络通信、汽车电子等领域。华天是我国最早从事集成电路封装测试的领军企业之一,拥有控股或全资子公司22家,参股公司5家。

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天水华天官方网站

2008年成立华天科技(西安)有限公司,位于西安经开区,注册资本15.4亿元。其中“国家集成电路产业投资基金一期”占股27.23%。

2008年成立华天科技(昆山)电子有限公司,位于昆山经开区,主营设计、研发、制造晶圆级光学镜头WLO、晶圆级芯片封装TSV、晶圆级摄像模组WLC等,和美国TESSERA等科技企业合作开发电子器件和微电机系统(MEMS)。注册资本9.4亿元。

2014年11月,天水华天在香港设立华天科技(香港)产业发展有限公司。

2014年12月12日,华天科技与位于美国特拉华州的FCI(Flipchip International.LLC)公司签署《股东权益买卖协议》,并于2015与Flipchip international. LLC公司正式交接股权。该收购事项由华天(香港)产业发展有限公司在美国设立的全资子公司——华天(美国)作为收购主体,以大约4060万美元(当时折合人民币2.484亿元)购得该公司100%股权及该公司名下子公司。

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FCI子公司及股权结构

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FCI公司官方网站

2015年6月1日,华天科技控股深圳华天迈克光电电子科技有限公司。

2018年3月,在陕西宝鸡设立全资子公司华天科技(宝鸡)有限公司,注册资本1.8亿元人民币。

2018年7月,华天科技发布公告:公司将在南京浦口经济开发区投资建设南京集成电路先进封测产业基地项目。该项目总投资80亿元,分三期建设,主要进行存储器、MEMS、人工智能等集成电路产品的封装测试。

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华天南京开工奠基仪式

2018年以3.45亿美元控股(58.85%)创立于1989年的马来西亚友尼森(Unisem M Berhad)半导体公司,该公司为马来西亚第二大半导体封测公司,且在中国拥有全资子公司宇芯(成都)集成电路封装测试有限公司。

除了中国大陆的成都外,Unisem 还在马来西亚霹雳州怡保、印度尼西亚巴淡设有集成电路封装基地,拥有Bumping、SiP、FC、MEMS等先进封装技术和生产能力。其产品主要应用于射频及汽车电子领域,在欧美市场拥有大量优质客户资源,欧美市场收入占比超过60%。

目前尚未查到正式的股权买卖协议,但是登录该公司官网可以看到已有华天系高管出现在董事会名单中担任非执行董事。

https://www.unisemgroup.com/company-info/board-of-directors/

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Unisem官网董事会名单,其中肖智轶为昆山华天总 经理, 崔卫兵为天水华天董事,最后一位实在查不到,有知道的 朋友可以告诉我。

完成本次Unisem公司的收购后,华天将形成以中国大陆为中心,以美国凤凰城、马来西亚怡保、印度尼西亚巴淡为境外封测基地的全球化产业布局,优化了客户结构,切实推进华天的国际化进程并提升华天在全球市场的竞争力。

根据东方财富证券研究所发布的调查显示,华天科技和FCI的主要客户有比亚迪电子,飞思卡尔、英飞凌、汇顶科技、士兰微、德州仪器、中兴、兆易创新、展讯等半导体行业的翘楚。其中汇顶科技为指纹识别领域的领军企业,其产品应用于多款华为手机如P10/Mate 9 pro/Mate 10等,也就是说如果你用这些手机,那么它的指纹识别芯片封装供应商就是华天。除此之外天水华天还为比特大陆自主研发的第5代挖矿机芯片BM1387做封装。

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国内封测企业主要客户名单

2018年华天科技共完成集成电路封装量267.24亿只,晶圆级集成电路封装量56.40万片,同比增长17.51%,实现营业收入71.22亿元,同比增长1.60%,营业利润4.89亿元。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。

2019年底,位于南京的先进封测产业基地主体厂房建设已经完成,即将开始设备的安装调试。位于宝鸡的引线框架及封装测试设备项目也即将投入运营。

根据法国研究机构 Yole development 之前发布的《先进封装产业现状》预测,新型Fan-Out(扇出型)、WLP(晶圆级封装)等高端封装技术和产品将迎来大发展。同时预测高端封测OSATs*产值在2024年将达到89.88亿美元。

OSATs*:Outsourced Semiconductor Assembly & Test company 外包型半导体封测公司,就是华天这种专门做封测的。


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2014—2020年先进封测产值,Fan out WLP从1%增长到8%.

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先进封测市场份额变化:专业封测公司从35%增长到47%. 总额从51.14亿美元增长到89.88亿美元。

随着全球AI、5G 、无人机等行业的发展,集成电路行业肯定还会迎来更大的增长,华天必须要把握住这一轮浪潮,努力提升工艺水平,提升公司附加值。

如今在天水发家的华天科技目前主要的业务仿真模拟平台等都搬去了西安,西安有什么值得去的因素呢?答案很简单:

第一、交通发达。一方面交通越发达对人才的吸附能力就更强,辐射范围更广,可以吸引更多的人才过来本地就业。另一方面,企业生产的产品也可以更快,更方便地输送到全国,甚至全世界各地。

第二、高等教育力量雄厚。西安高校林立,尤其是西安电子科技大学,可以说是集成电路领域里科班出身,和华天十分对口。西电是国内最早开展微电子和集成电路专业人才培养和科学研究的单位之一,在相关领域一直处于国内领先地位。2016年西安交通大学也成立了微电子学院,开始着力于集成电路领域的产品开发和人才培养。这就有利于企业就近吸收优质的高校资源。

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2019年西安集成电路产业峰会现场

第三、政策宽松,税收优惠

像南方很多地方一样,中小企业遍地,大公司也非常多。政府属于服务型政府,真正有一个店小二的样子。法无禁止即可为,只要法律没有禁止就敢大胆的去尝试,不要怕犯错,放开手大胆的去做。而我们甘肃人嘴上喊着要做企业的店小二,心底里还是那种官本位的思想,属于管理型政府。法无允许不可为,法律没有说可以做,就绝对不敢做,害怕最后承担责任,不会灵活应对。

在我家里的老人们眼里大学毕业只有做公务员吃皇粮,或者至少进事业单位拿个铁饭碗才是正经工作,才是人上人。至于在制造业,在旅游业不论做什么工作都是给别人打工,上不得台面。如果你刚好是属于第一产业的,那惨了,在老人们的眼里就跟白读一回书一样,又是个种地的。我家乡很多老人们都是这种想法。

企业都是逐利的,哪里能挣更多的钱,哪里的钱更容易挣,企业就会流向哪里。如果我们想要把企业留下来,就要想企业所想。政府是企业的店小二这句话做起来可比说起来难的多。

2018年天水市常住人口335.5万人,生产总值652.05亿元,稳稳的的甘肃省top 3,为什么就做不到把华天留在天水或者省内呢?

天水南到西安北动车二等座92.5块钱 ,时间大概1h 50min左右,距离大概350公里开车4.5小时。

天水南到兰州西动车二等座83块钱,一等座93块钱,时间1h 20min左右,距离大概310公里,开车4小时。

看着也差不多,甚至兰州更近一些,但是天水的朋友们肯定首选西安。我上大学的时候和天水的同学去兰州考试,那还是她第一次去自己的省会,这就说明兰州的辐射能力太弱了。

西安有什么优势比我们强我们就要更加努力提升。

在交通运输方面,这个关系到公路、铁路、航空等各个方面,范围太大、周期长,而且投资更大只能努力去追赶建设。

在高等教育方面,兰州理工大学和兰州大学应该首先挑起这副担子,多投入一些精力在集成电路领域,并和省内的半导体公司开展更加深入的校企合作,共同培养人才。这里不是说在企业建立一个实习实践基地,学校去企业看看,帮忙解决解决问题就完了。而是完全的,深入的融合。甚至可以联合办学,共同成立相关的学院和研究中心培养本科生和研究生再吸收利用。

校企合作办学可以共同搭建产、学、研三者融合的教育培养平台,共同探讨人才培养模式改革。这对于兰州理工大学和兰州大学也是强化科研与教学能力,树立自己在微电子领域的品牌和声望的好机会,同时还能为社会和行业培养具备高素质的技术型人才。

在政策方面,希望省政府牵头联合天水市给予华天等半导体企业宽松的营商环境,同时在人才引进和利用方面能够给予足够的关照。尤其是天水市政府和企业在引进人才后要想办法留住人才。比如考虑到天水市房价与工资收入差距过大,可以为刚毕业的大学生提供单身公寓。工作到一定年限以后可以购买公司内部房产。我在南方工作的时候,公司对于新招收的本科生都会分配三四十平的单人间,虽然东西不多,一张床,一张桌子,一把椅子,还有一个空调,但是一个人住着足够宽敞了。有阳台,有卫生间,每个月房租比在外面租房子便宜很多,而且会给予3到5年的居住期限。当居住期满后可以购买公司内部房产,价格比外面低一些。大家大老远跑过来这里工作要是连以后的住所都没有保障怎么会有人愿意留下呢?我认识的天水的朋友已经吐槽过很多次天水的房价了。

1970年在庆阳发现的长庆油田油气地质探明储量5.54亿吨,后来成为全国第一大油气田。

2019年新增三级油气储量突破20亿吨,生产油气当量5703万吨,2020年将努力冲刺油气当量6000万吨 。

就是这样一个千亿级企业,从甘肃搬到了陕西,这事相信大家多少也有所耳闻。这种事情如果再次发生,真的让人害怕。

去年庆阳又发现了10亿级储量的油气田。

希望华天不会是下一个长庆油田!


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