我國在全球ICT集成電路產業發展及偏遠的甘肅在該產業鏈中的地位

今天講一下我國的集成電路發展,在這之前我會先給大家介紹一下全球集成電路現狀和一些小知識幫助大家理解這個領域。


一、全球集成電路產業現狀


大家都知道石油是一個國家的命脈,被譽為“工業血液”。而我國雖然也生產石油,但是因為擔負著世界工廠的重任,所以缺口還是很大,需要大量從中東和俄羅斯進口。我國每年花在原油進口上的錢超過1萬億人民幣。但大家不知道的是從2006年開始(都已經是14年前了),我國集成電路產品已經超過石油,成為我國最大宗進口貿易產品。我國去年花在集成電路進口的錢已經超過了2萬億人民幣。根據海關總署公佈的《2019年全國進口重點商品量值表》(人民幣值):

我國2019年全年進口花費超過1萬億的大宗商品交易有兩項:1.原油,1.6627萬億元人民幣;2.集成電路,2.1079萬億人民幣(不包括進口“二極管及類似半導體器件”所花費的1345億)。其實以前還有一項,就是顯示面板。以前國內在這方面也是一窮二白,需要花大價錢購買韓國三星、LG和日本JDI的面板,不但價格貴,人家還不一定賣給你,嚴重製約了下游筆電、手機和電視等行業的發展。直到國家在強敵環飼的情況下大力扶持京東方、深天馬等自主面板企殺出了一條血路才打破行業壟斷,使面板價格迴歸正常水平。

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我國曆年原油和集成電路進口金額對比

集成電路大家可以理解為半導體或者芯片,我們的生活中處處都存在它的影子,中高端應用如手機基帶、處理器、指紋識別、機器人控制核心,中低端應用如電話卡,銀行卡,加油卡等都要用芯片。

集成電路生產分為三個環節:IC設計生產製造封裝測試。

IC設計(Integrated Circuit 集成電路)就是設計芯片,全球主要玩家有高通(美)、博通(美)、英特爾(美)、三星(韓)、SK 海力士

(韓)、聯發科(臺灣)和中國大陸的華為海思匯頂科技等;

生產製造主要是生產製造芯片,屬於代加工行業,但是對研發能力要求同樣很高。全球主要玩家有:臺積電(臺)、格羅方德Global Foundries(美)、聯電(臺)和中國大陸的中芯國際華虹半導體等。生產製造是整個芯片生產過程中最花錢的一個環節,除了要研發更先進的工藝製程,購置生產設備比如光刻機和蝕刻機等就佔據了成本的大部分。

封裝測試就是將晶圓裝在保護殼中進行生命測試等。主要玩家為日月光(臺)、安靠Amkor(美)、硅品(臺)和中國大陸的長電科技

、甘肅天水的華天科技以及江蘇的通富微電

根據WSTS世界半導體貿易(協會)統計,2019年1-9月全球半導體市場銷售額3017億美元,同比下降了16.1%,但是2019年第三季度全球半導體市場銷售額環比增長了8.2%。

根據中國半導體行業協會統計,2019年1-9月中國集成電路產業銷售額為5049.9億元,同比增長13.2%。其中,設計業銷售額為2122.8億元,同比增長18.5%;製造業銷售額為1320.5億元,同比增長15.1%;封裝測試業銷售額1606.6億元,同比增長5.5%。

這幾年我國手機行業迅猛發展,雖然去年承受著中美貿易戰帶來的巨大壓力,但最終還是取得了不錯的成績,尤其是華為手機,去年第三季度實現了29%的正增長,市場佔有率19%,超過蘋果位居全球第二名。

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2019年第三季度全球手機出貨量對比


得益於此,我國的集成電路行業也跟著沾了光,中國成為去年唯一增長率為正的地區,日本和韓國增長率最低,分別為—24%和—32%。


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但是,不要高興的太早了,我國作為全球最大的集成電路市場和消費市場,前15大集成電路公司沒有一家是中國大陸的企業,無論是設計、生產還是封測。

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數據來源:IC Insights

上圖是IC Insights 戰略研究數據庫發佈的《2019上半年度全球半導體公司top15》(含代工廠),排名依次為英特爾、三星、臺積電、SK 海力士、美光、博通、高通、德州儀器、東芝/東芝存儲、英偉達、英飛凌、恩智浦、意法半導體、索尼和聯發科。

這裡簡單說明一下IDM、Fabless和Foundry三者的區別:IDM公司就是芯片設計、生產製造、封裝測試整個環節全部自己做,比如三星和英特爾;Fabless是無晶圓企業,只做芯片設計,比如華為海思和臺灣的聯發科;Foundry就是代工廠模式,只負責生產製造和封裝測試裡的一環,比如臺灣的臺積電和天水的華天科技。

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全球領先半導體公司業務模式


可以從上面兩張圖中看出,top15 裡面美系半導體公司佔據絕對的領先地位,同時只有排名第三的臺積電是隻靠代工就衝進top3的半導體公司,而且top15中只有這一家是純代工廠。

臺積電的晶圓製造工藝可以說是全球頂尖,7nm製程已經量產,而我們的中芯國際還在14nm努力,要知道在這個領域差一代是很要命的。國內手機公司高端芯片大多都會交給臺積電來代工,這就是為什麼在貿易戰中臺積電對於華為的手機事業如此重要,幾乎是鎖著喉。

芯片工藝製程已經成為懸在我們頭頂的達摩克利斯之劍!臺灣的集成電路產業如此發達,甚至掌握著大陸高科技公司的命脈,這是臺灣剩下為數不多的高附加值產業之一,也是胎毒的底氣所在,這個問題以後再慢慢說。

因此,我國大力發展集成電路成為了當務之急!


二、中國集成電路產業現狀


在集成電路領域我國屬於後來者,雖然已經取得了不俗的成績,但是和國際巨頭們比起來差距還是太大。在IC設計領域,國內巨頭華為海思營收是高通營收的28.5%;在生產製造領域,中芯國際的營收不到臺積電營收的10%;只有在封裝測試領域看的過去,長電科技的營收是排名第一的日月光的62%。在IC設計領域和生產製造領域,我國和歐美日韓還有臺灣地區的差距巨大,如果要追趕還需要時日。在集成電路封裝測試領域做到全球第一,希望還是比較大的。

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數據來源: IC Insights

上圖是2019年全球300毫米晶圓產能佈局,左側是以生產工廠的具體位置進行排序,右側是以生產公司總部位置來進行排序。可以看到,如果按總部位置的話,我國大陸只佔全球5%的份額。如果按具體工廠生產位置的話,我國大陸佔到全球12%的份額,因為美國和臺灣地區的半導體企業都在國內尤其是長三角建廠,還是份額依然不多。無論以哪種方式排序,前四名的公司都屬於臺灣、韓國、日本和美國。

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數據來源:IC Insights

上圖是IC Insights發佈的2019年全球集成電路公司市場份額(以IDM/Fabless/Foundry區分),以英特爾、高通、博通、美光等半導體公司為首的美國成為全球集成電路產業的最大霸主。而我國除了日本以外,整體實力最弱。

在國外巨頭的不停打壓下,我們舉步維艱。為了國家利益,政府設立“國家集成電路產業投資基金”,由財政部領投,聯合國開金融、中國菸草總公司、亦莊國投、中國移動、中國聯通、中國電信和大唐電子等公司共集資987.2億,其中財政部投資360億,佔股最多。“國家集成電路產業投資基金二期”共集資2041.5億,用以支持我國集成電路產業的發展。

下圖是該基金在集成電路行業內的部分投資:

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政府同時成立國家科技重大專項“極大規模集成電路製造裝備及成套工藝”:圍繞產業鏈部署創新鏈,產學研結合,大力引進海外專業人才,積極培養本土人才。

在封裝測試領域,我國已經做到了可以和美國、臺灣地區三足鼎立。根據中國半導體行業協會統計,中國大陸封測企業數量已經超過了 120 家,自 2002 年至 2018 年,我國集成電路銷售規模從268億元增長至 6532 億元,年均複合增長率為 22.08%。從細分產業來看, 我國封裝測試業的市場規模從 2010 年的 632 億元,增長至 2018 年的 2194億元。

在全球封測領域中,中國大陸已經有三家公司進入前十名,他們分別是江蘇長電科技、通富微電子和甘肅天水的華天科技,分別位列第三,第六和第七。國內排名第四的還有一個晶方科技。

做到今天的成績,除了我們自身努力外,還緣於這幾年各大封測公司之間互相兼併。

2014年12月華天科技與美國FCI公司(Flipchip International.LLC)簽署了股東權益買賣協議,2015年完成股權交割。

2015年初,長電科技宣佈收購全球排名第四的新加坡公司星科金朋,收購金額7.8億美元,長電科技出資2.6億,國家集成電路產業基金出資3億,中芯國際出資1億,銀行貸款1.2億。這就意味著長電科技已經成為“國家隊”的一員。

2015年12月,世界排名第二的美國安靠(Amkor)公司收購世界第六的日本J-device公司100%股權。

2016年,通富微電收購了超威AMD(蘇州)和超威AMD(馬來西亞檳城),共耗資3.71億美元實現控股。

2016年6月,世界排名第一的日月光(2019年營收1989億新臺幣)和世界排名第三的硅品(2019年營收890億新臺幣)宣佈合併。這次合併對於實力還不夠強的大陸公司絕對是一個噩耗。但是該合併被商務部反壟斷部門調查,之後在合併的同時將其子公司硅品科技(蘇州)公司的30%股權賣給了中國大陸紫光集團。

2016年底,紫光集團擬入股臺灣排名二到四的封測企業硅品、力成和南茂,但遭到臺灣投資審查委員會及“立法院”阻撓,最終放棄。可見臺灣在核心的ICT領域對我們防範有多深。

剩下比較成氣候的集成電路封測公司就是新加坡的聯測UTAC和臺灣的京元電了。

在專利申請方面,國內封測企業加速研發並申請專利,力圖佔據先發優勢。下圖為2018年國內半導體封測企業前十名在中國和美國的專利情況(括號內為其控股子公司專利數量):

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國內封測企業專利情況 由SSIPEX整理發佈


排名第一的江蘇新潮科技集團有限公司就是國內封測龍頭江蘇長電科技身後的資本力量。可以看到,前十名中不論是外資企業還是自主企業,長電科技都是中美兩開花,專利數量基本相同且數量最多,看來是有摟幾根老虎鬍鬚的想法。


三、甘肅省集成電路產業現狀


甘肅的集成電路產業發展較早,並以天水華天電子集團為領頭羊。

天水市華天科技股份有限公司成立於2003年12月25日,2007年11月20日在深交所掛牌上市。

目前公司註冊資本27.4億元人民幣,主要從事半導體集成電路的封裝測試業務,產品主要應用於計算機、消費電子、互聯網、網絡通信、汽車電子等領域。華天是我國最早從事集成電路封裝測試的領軍企業之一,擁有控股或全資子公司22家,參股公司5家。

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天水華天官方網站

2008年成立華天科技(西安)有限公司,位於西安經開區,註冊資本15.4億元。其中“國家集成電路產業投資基金一期”佔股27.23%。

2008年成立華天科技(崑山)電子有限公司,位於崑山經開區,主營設計、研發、製造晶圓級光學鏡頭WLO、晶圓級芯片封裝TSV、晶圓級攝像模組WLC等,和美國TESSERA等科技企業合作開發電子器件和微電機系統(MEMS)。註冊資本9.4億元。

2014年11月,天水華天在香港設立華天科技(香港)產業發展有限公司。

2014年12月12日,華天科技與位於美國特拉華州的FCI(Flipchip International.LLC)公司簽署《股東權益買賣協議》,並於2015與Flipchip international. LLC公司正式交接股權。該收購事項由華天(香港)產業發展有限公司在美國設立的全資子公司——華天(美國)作為收購主體,以大約4060萬美元(當時摺合人民幣2.484億元)購得該公司100%股權及該公司名下子公司。

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FCI子公司及股權結構

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FCI公司官方網站

2015年6月1日,華天科技控股深圳華天邁克光電電子科技有限公司。

2018年3月,在陝西寶雞設立全資子公司華天科技(寶雞)有限公司,註冊資本1.8億元人民幣。

2018年7月,華天科技發佈公告:公司將在南京浦口經濟開發區投資建設南京集成電路先進封測產業基地項目。該項目總投資80億元,分三期建設,主要進行存儲器、MEMS、人工智能等集成電路產品的封裝測試。

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華天南京開工奠基儀式

2018年以3.45億美元控股(58.85%)創立於1989年的馬來西亞友尼森(Unisem M Berhad)半導體公司,該公司為馬來西亞第二大半導體封測公司,且在中國擁有全資子公司宇芯(成都)集成電路封裝測試有限公司。

除了中國大陸的成都外,Unisem 還在馬來西亞霹靂州怡保、印度尼西亞巴淡設有集成電路封裝基地,擁有Bumping、SiP、FC、MEMS等先進封裝技術和生產能力。其產品主要應用於射頻及汽車電子領域,在歐美市場擁有大量優質客戶資源,歐美市場收入佔比超過60%。

目前尚未查到正式的股權買賣協議,但是登錄該公司官網可以看到已有華天系高管出現在董事會名單中擔任非執行董事。

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

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Unisem官網董事會名單,其中肖智軼為崑山華天總 經理, 崔衛兵為天水華天董事,最後一位實在查不到,有知道的 朋友可以告訴我。

完成本次Unisem公司的收購後,華天將形成以中國大陸為中心,以美國鳳凰城、馬來西亞怡保、印度尼西亞巴淡為境外封測基地的全球化產業佈局,優化了客戶結構,切實推進華天的國際化進程並提升華天在全球市場的競爭力。

根據東方財富證券研究所發佈的調查顯示,華天科技和FCI的主要客戶有比亞迪電子,飛思卡爾、英飛凌、匯頂科技、士蘭微、德州儀器、中興、兆易創新、展訊等半導體行業的翹楚。其中匯頂科技為指紋識別領域的領軍企業,其產品應用於多款華為手機如P10/Mate 9 pro/Mate 10等,也就是說如果你用這些手機,那麼它的指紋識別芯片封裝供應商就是華天。除此之外天水華天還為比特大陸自主研發的第5代挖礦機芯片BM1387做封裝。

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國內封測企業主要客戶名單

2018年華天科技共完成集成電路封裝量267.24億隻,晶圓級集成電路封裝量56.40萬片,同比增長17.51%,實現營業收入71.22億元,同比增長1.60%,營業利潤4.89億元。自主研發出FC、Bumping、MEMS、MCM(MCP)、WLP、SiP、TSV、Fan-Out等多項集成電路先進封裝技術和產品。

2019年底,位於南京的先進封測產業基地主體廠房建設已經完成,即將開始設備的安裝調試。位於寶雞的引線框架及封裝測試設備項目也即將投入運營。

根據法國研究機構 Yole development 之前發佈的《先進封裝產業現狀》預測,新型Fan-Out(扇出型)、WLP(晶圓級封裝)等高端封裝技術和產品將迎來大發展。同時預測高端封測OSATs*產值在2024年將達到89.88億美元。

OSATs*:Outsourced Semiconductor Assembly & Test company 外包型半導體封測公司,就是華天這種專門做封測的。


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2014—2020年先進封測產值,Fan out WLP從1%增長到8%.

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先進封測市場份額變化:專業封測公司從35%增長到47%. 總額從51.14億美元增長到89.88億美元。

隨著全球AI、5G 、無人機等行業的發展,集成電路行業肯定還會迎來更大的增長,華天必須要把握住這一輪浪潮,努力提升工藝水平,提升公司附加值。

如今在天水發家的華天科技目前主要的業務仿真模擬平臺等都搬去了西安,西安有什麼值得去的因素呢?答案很簡單:

第一、交通發達。一方面交通越發達對人才的吸附能力就更強,輻射範圍更廣,可以吸引更多的人才過來本地就業。另一方面,企業生產的產品也可以更快,更方便地輸送到全國,甚至全世界各地。

第二、高等教育力量雄厚。西安高校林立,尤其是西安電子科技大學,可以說是集成電路領域裡科班出身,和華天十分對口。西電是國內最早開展微電子和集成電路專業人才培養和科學研究的單位之一,在相關領域一直處於國內領先地位。2016年西安交通大學也成立了微電子學院,開始著力於集成電路領域的產品開發和人才培養。這就有利於企業就近吸收優質的高校資源。

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2019年西安集成電路產業峰會現場

第三、政策寬鬆,稅收優惠

像南方很多地方一樣,中小企業遍地,大公司也非常多。政府屬於服務型政府,真正有一個店小二的樣子。法無禁止即可為,只要法律沒有禁止就敢大膽的去嘗試,不要怕犯錯,放開手大膽的去做。而我們甘肅人嘴上喊著要做企業的店小二,心底裡還是那種官本位的思想,屬於管理型政府。法無允許不可為,法律沒有說可以做,就絕對不敢做,害怕最後承擔責任,不會靈活應對。

在我家裡的老人們眼裡大學畢業只有做公務員吃皇糧,或者至少進事業單位拿個鐵飯碗才是正經工作,才是人上人。至於在製造業,在旅遊業不論做什麼工作都是給別人打工,上不得檯面。如果你剛好是屬於第一產業的,那慘了,在老人們的眼裡就跟白讀一回書一樣,又是個種地的。我家鄉很多老人們都是這種想法。

企業都是逐利的,哪裡能掙更多的錢,哪裡的錢更容易掙,企業就會流向哪裡。如果我們想要把企業留下來,就要想企業所想。政府是企業的店小二這句話做起來可比說起來難的多。

2018年天水市常住人口335.5萬人,生產總值652.05億元,穩穩的的甘肅省top 3,為什麼就做不到把華天留在天水或者省內呢?

天水南到西安北動車二等座92.5塊錢 ,時間大概1h 50min左右,距離大概350公里開車4.5小時。

天水南到蘭州西動車二等座83塊錢,一等座93塊錢,時間1h 20min左右,距離大概310公里,開車4小時。

看著也差不多,甚至蘭州更近一些,但是天水的朋友們肯定首選西安。我上大學的時候和天水的同學去蘭州考試,那還是她第一次去自己的省會,這就說明蘭州的輻射能力太弱了。

西安有什麼優勢比我們強我們就要更加努力提升。

在交通運輸方面,這個關係到公路、鐵路、航空等各個方面,範圍太大、週期長,而且投資更大隻能努力去追趕建設。

在高等教育方面,蘭州理工大學和蘭州大學應該首先挑起這副擔子,多投入一些精力在集成電路領域,並和省內的半導體公司開展更加深入的校企合作,共同培養人才。這裡不是說在企業建立一個實習實踐基地,學校去企業看看,幫忙解決解決問題就完了。而是完全的,深入的融合。甚至可以聯合辦學,共同成立相關的學院和研究中心培養本科生和研究生再吸收利用。

校企合作辦學可以共同搭建產、學、研三者融合的教育培養平臺,共同探討人才培養模式改革。這對於蘭州理工大學和蘭州大學也是強化科研與教學能力,樹立自己在微電子領域的品牌和聲望的好機會,同時還能為社會和行業培養具備高素質的技術型人才。

在政策方面,希望省政府牽頭聯合天水市給予華天等半導體企業寬鬆的營商環境,同時在人才引進和利用方面能夠給予足夠的關照。尤其是天水市政府和企業在引進人才後要想辦法留住人才。比如考慮到天水市房價與工資收入差距過大,可以為剛畢業的大學生提供單身公寓。工作到一定年限以後可以購買公司內部房產。我在南方工作的時候,公司對於新招收的本科生都會分配三四十平的單人間,雖然東西不多,一張床,一張桌子,一把椅子,還有一個空調,但是一個人住著足夠寬敞了。有陽臺,有衛生間,每個月房租比在外面租房子便宜很多,而且會給予3到5年的居住期限。當居住期滿後可以購買公司內部房產,價格比外面低一些。大家大老遠跑過來這裡工作要是連以後的住所都沒有保障怎麼會有人願意留下呢?我認識的天水的朋友已經吐槽過很多次天水的房價了。

1970年在慶陽發現的長慶油田油氣地質探明儲量5.54億噸,後來成為全國第一大油氣田。

2019年新增三級油氣儲量突破20億噸,生產油氣當量5703萬噸,2020年將努力衝刺油氣當量6000萬噸 。

就是這樣一個千億級企業,從甘肅搬到了陝西,這事相信大家多少也有所耳聞。這種事情如果再次發生,真的讓人害怕。

去年慶陽又發現了10億級儲量的油氣田。

希望華天不會是下一個長慶油田!


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