半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?


半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?

來源:道科創


半導體,無疑是20世紀改變人類世界的偉大發明。奠定這門高科技產業的基石,是一種普通材料——硅。

硅,是地殼第二大組成元素,含量大,成本低,我們最常見的沙子,其主要成分就是二氧化硅。正是這樣一個不起眼的材料,經過技術加工,搖身一變,變成了值錢的芯片原材料——硅晶圓。 而想要了解半導體企業,必須清楚的瞭解硅的產業鏈、以及半導體產業鏈,這樣可以清晰的明白,所研究公司處於怎樣的地位,是否有較高的壁壘。

半導體產業鏈

硅這個產業鏈,大致情況如下:

半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?

來源:華潤微招股書

上游——主要為多晶硅供應商,行業競爭激烈,2017年國內產能24.3萬噸,代表公司有保利協鑫、德國瓦克(Wacker)、韓國OCI,美國Hemlock、通威股份,CR5佔比43%。行業毛利率為15%-30%。

中游——為硅片生產廠商,分為光伏用硅片和半導體用硅片。在半導體硅片領域,目前,該產業CR5佔比92.8%,集中度很高。行業毛利率在25%-35%之間。

具體到半導體硅片領域,國外代表公司為:日本信越化學(市場佔比28.5%)、日本Sumco(25.15%)、德國Siltronic(14.69%)。國內代表公司為中國臺灣環球硅片(14.04%)、中國臺灣合晶科技(2.63%)、中環股份(低於2%)、硅產業(市佔率為2.2%)

下游——半導體制造領域,包括IDM(垂直一體化)企業和Foundry(硅片代工)企業,代表企業有英特爾、三星、德州儀器、臺積電、格羅方德、中芯國際。下游技術門檻高,行業毛利率在45%-65%之間。

半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?

來源:東興證券研究所

科創板有哪些半導體企業?

芯片設計

模擬芯片設計公司晶峰明源

模擬芯片設計、晶圓製造、封裝測試,幾乎囊括全產業鏈的華潤微電子

內存接口芯片設計的瀾起科技

機頂盒芯片設計的晶晨半導體

半導體材料

生產硅片的上海硅產業

生產光刻膠、拋光液的安集科技

半導體設備

生產蝕刻機的中微半導體

光刻工序塗膠顯影設備的芯原微

好,看到這裡,接下來值得我們研究的問題就來了

半導體行業是什麼把一家好公司和壞公司區分開的?為什麼有些企業每年盈利上百億元,有的卻常年虧損?我們以華潤微為例進行分析。

答案就是:競爭優勢。在很大程度上,這取決於一家公司自身競爭優勢的大小。競爭優勢可以用來保護企業的利益免收侵害。

國內最早的晶園代工廠

華潤微半導體公司看起來像一項有吸引力的投資。它是大陸地區最早設立的晶圓代工廠之一,以銷售額計,它在內地的半導體企業中,能排進前十,並且,它是十家中唯一一家IDM模式(垂直整合製造)為主運營的半導體企業。

華潤微的王牌業務是:功率半導體,主要用於新能源汽車、充電樁等領域,目前國內公司中排名第一。

雖然有以上成就,但還是沒有足夠的信息讓你做出可靠的投資決策,所以我們需要走進公司,系統研究一下投資華潤微半導體是否可靠。

華潤微是中國領先的擁有芯片設計、晶圓製造、封裝測試等全產業鏈一體化經營能力的半導體企業,產品聚焦於功率半導體、智能傳感器與智能控制領域,為客戶提供豐富的半導體產品與系統解決方案。

從收入結構上看,其主要收入來源為:晶圓製造,佔比42.65%;功率半導體,佔比38.57%;封裝測試,佔比12.53%。其中,晶圓製造和功率半導體是其收入和毛利的主要來源。我們拆分開進行研究。

首先看功率半導體的分類和技術趨勢

芯片,主要可以分為數字芯片和模擬芯片兩類,華潤微電子,主攻的方向為模擬芯片。

模擬芯片,主要用來處理那些模擬自然界中如聲音、溫度、速度、光照強度、觸覺等物理量的電信號,主要用於工業控制等領域;而數字芯片,主要用於處理數字信號的集成電路,由於廣泛應用於計算機和消費電子而更被熟知。

半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?

來源:網絡

功率半導體屬於模擬芯片的子賽道,具有產品數量多、應用廣泛的特點,比如德州儀器的模擬產品數量高達上萬個,廣泛應用於消費電子、新能源交通、軌道交通、發電與配電等電力電子領域。

功率半導體產品繁多,華潤微主要有MOSFET(電動車領域,主要用於充電樁)、IGBT(主要應用於工業變頻器)、SBD(Schottky Barrier

Diode,肖特基勢壘二極管,一種利用金屬與半導體接觸形成的金屬二極管)及FRD(快恢復二極管,是一種開關特性好、反向恢復時間短的半導體二極管)。其中MOSFET佔功率半導體銷量的66%,所以我們主要對MOSFET進行研究。

MOSFET是實現電能轉換與電路控制的功率器件。由於工作頻率快、開關損耗小、開關特性好,被廣泛應用在需要電子開關的電路中。比如,開關電源、馬達驅動和照明調光,主要應用領域有消費電子、工業控制和汽車電子等。

華潤微電子目前能夠提供-100V至1500V範圍內低、中、高壓全系列MOSFET產品,是國內可比公司中,電壓覆蓋範圍較廣的一家。

半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?

來源:華潤微招股書

功率件的應用領域較廣,未來的銷量驅動力,源自於三個趨勢——電動化趨勢、信息化趨勢,以及對用電終端性能的更高追求趨勢。

電動化趨勢,主要影響汽車電子和工業兩個行業,汽車電動化後功率半導體用量規模增長3-4倍,工業電動化後整體用電量提升,帶動電源、太陽能逆變器等電力傳輸領域行業的增長。

信息化趨勢,主要影響無線設備、計算存儲和網絡通信這三個行業。物聯網或是AI的發展都需要大量的數據收集、計算與傳輸,從而使用電量和用電設備增加,也就意味著這些設備中的MOSFET也會提升,而每一項供電的增加都需要2-4個功率MOSFET。

再來看晶園製造的分類

作為大陸地區最早設立的晶圓代工廠之一的華潤微,目前有兩條主要的晶園生產線:6英寸、8英寸英寸晶圓代工生產線。

從銷量來看,2016年至2018年,晶圓製造的銷量分別為169.55萬片、179.56萬片、179.12萬片、三年複合增速為2.8%。如果繼續拆解產品結構,6英寸晶圓產量分別為240.65萬片、245.05萬片、247.39萬片,複合增速為1.39%,8英寸晶圓產量分別為63.50萬片、126.37萬片、136.12萬片,複合增速為67.95%。

為什麼6英寸晶圓代工的增速這麼慢? 主要是6英寸正面臨迭代的風險。

半導體硅片的直徑越大,在單片硅片上可製造的芯片數量就越多,單位芯片的成本隨之降低。

1965年,戈登摩爾提出摩爾定律:集成電路上所集成的晶體管數量,每隔18個月就提升一倍,相應的集成電路性能增強一倍,成本隨之下降一半。對於芯片製造企業而言,這意味著需要不斷提升單片硅片可生產的芯片數量、降低單片硅片的製造成本以便與摩爾定律同步。半導體硅片的尺寸(以直徑計算)主要有50mm(2 英寸)、75mm(3 英寸)、100mm(4 英寸)、150mm(6 英寸)、200mm(8 英寸)與 300mm(12 英寸)等規格。在摩爾定律的影響下,半導體硅片正在不斷向大尺寸的方向發展。

半導體產業鏈是怎樣的?如何區分一家公司好壞?

來源:廣發證券發展研究中心

由於6英寸效率較低,正處於逐漸被替代的過程中。2014年至2017年,6英寸及以下的產品產能佔比不斷縮小。但並不會完全被替代。

雖說硅片尺寸越大越好,但是大部分200mm 及以下芯片製造生產線投產時間較早,絕大部分設備已折舊完畢,因此200mm 及以下半導體硅片對應的芯片製造成本往往較低,在部分領域使用200mm 及以下半導體硅片的綜合成本可能並不高於300mm半導體硅片。此外,在高精度模擬電路、射頻前端芯片、嵌入式存儲器、CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器、高壓 MOS 等特殊產品方面,200mm 及以下芯片製造的工藝更為成熟。 所以,200mm及以下半導體硅片的需求依然存在。

根據SEMI的預測,12英寸晶圓的市佔率仍將逐步提升,8英寸和6英寸硅片的市佔率逐漸萎縮。到2020年,12英寸晶圓的佔比將上升到約80%,8英寸晶圓的佔比降至8%左右,6英寸及以下晶圓降至2%左右。

華潤微的晶圓製造銷量取決於6英寸晶圓的生產線,隨著12英寸及18英寸生產線技術成熟,6英寸可能面臨迭代的風險, 隨之而來,銷量增長的趨勢也會面臨下行風險。

說完華潤微的競爭格局,值得我們思考的問題就來了?華潤微的增長看點在哪裡?華潤微是如何與巨頭競爭的?

我們將在後續文章中繼續分析硅產業的技術實力、成長持續性和潛在風險。

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作者:那時候

來源:道科創

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