中國IC設計公司開始發展新業務,會是未來趨勢嗎?

在中國大陸的 半導體 市場,最近幾年,隨著國家“大基金”的推出,使得本土的IC設計和 芯片 制造業呈現出快速發展的勢頭。
特別是IC設計,由于進入門檻相對較低,又有產業政策和資金的支持,使得IC設計及相關服務公司的數量快速增長。來自于中國半導體行業協會的統計顯示:到2018年,全國共有1698家IC設計企業,比2017年的1380家多了318家,數量增長了23%。這是2016年設計企業數量大增600多家后,再次出現大增的情況。2017年,設計市場規模已經超越封測,成為我國半導體行業最大的細分市場。
而相對于設計,制造的投資巨大,而且建設和實現量產的周期較長,所以,在設計業快速發展的這幾年,制造業還處于投資和建設階段,新產能還沒有實現規模化釋放。
而處于產業鏈下游的封測業,與設計和制造相比,則有著相對成熟的歷史和量產能力。而我國IC設計水平的提升,以及規模擴充的同時,封測業也在穩健發展。這樣相比較而言,典型重資產的制造業發展相對緩慢,使得設計、制造、封測這三者似乎形成了啞鈴狀的態勢,兩頭相對較強,中間相對弱些。
產業整合態勢
另外,近幾年,全球的半導體產業又呈現出了聚合的態勢,即由早期的IDM分化為Fabless和Foundry,逐漸又向IDM整合的方向發展,2015~2017年在全球半導體業刮起的整合并購狂潮就是集中體現,另外,蘋果、亞馬遜、谷歌等產業鏈下游的終端、系統,甚至是互聯網企業,也開始逐步涉足IC設計業務,也從一個側面說明了產業聚合的態勢。
再有,最近幾年,我國政府和產業界也都在呼吁,要重點建設本土的IDM企業,并逐漸做大做強。
在以上這些產業態勢下,我國本土的IC設計與封測業,似乎有整合發展的態勢。下面舉幾個例子。
最近幾年,我國涌現出了不少IC設計服務企業,這些企業發展時間、規模、服務能力各有不同,但總的來說,都是為傳統的Fabless,以及新興的系統、互聯網企業的芯片部門提供IC設計(前端或后端)、流片、封測,以及IP等服務。
而由于封測的門檻相對低一些,而且我國在這方面有比較成熟的產業環境,因此,封測服務成為了這些服務型IC企業經營的重要一環。而最近兩年,有的企業干脆自己經營起了 封裝 業務,自建、收購或合資籌建封裝廠,以使其為客戶服務的能力更加立體化,提高效率,并逐漸實現規模化,降低成本。
以摩爾精英為例,該公司是典型的IC設計服務企業,業務主要包括芯片架構規劃、IP選型、前端設計、DFT、驗證、物理設計、版圖、流片、封裝和測試服務等,并支持Turnkey、NRE、專業咨詢和駐場等靈活服務模式。
在此基礎上,該公司旗下的合肥速芯微電子于不久前開始接受客戶訂單,主要為中小型芯片企業提供極具性價比的封裝服務。
此外,紹興華越公司與深圳國微電子(IC設計企業,紫光國微的全資子公司)及浙江日月首飾集團有限公司合資在紹興成立了華越芯片封裝電子股份有限公司,投資規模達到7000萬元人民幣。
還有,成立于2017年的長芯半導體,是一家新的半導體服務企業,其主要服務的對象也是中小型半導體企業及硬件廠商,可以提供半導體設計及封裝測試服務。據悉,該公司將投資重點放在了SIP封裝工藝生產設備及測試設備上。
以上只舉了三個例子,在我國2000家左右的IC設計企業里邊,正在或已經整合封測業務的絕對不只這三家,其它的就不一一列舉了。
巨大的封測市場是基礎
之所以在我國出現以上態勢,首先是源于本土巨大的封測產業規模和發展潛力。中國在芯片銷售額方面,從2009年的1109億元,增長到了2018年的6532億元,年均復合增長率達到21.78%,其中封測占據33.59%,達到2193.9億元。根據亞化咨詢預計,到2023年,中國半導體封測市場規模(包含IDM部分)將突破4000億元人民幣。
相對于IC設計和制造,封測行業具有投入資金小、建設速度快等優點,中國憑借成本等優勢,封測業在近些年實現了快速發展,大批的外資半導體企業在大陸新建產能,此外,中國半導體封測企業也如雨后春筍般涌現出來,據亞化咨詢統計,我國封裝企業已經達到121家,產業發展方興未艾,這些都是IC設計企業進軍封裝業務的產業背景和基礎。
圖源:亞化咨詢
從技術更新角度看,半導體制造業按照摩爾定律發展,不斷投資新生產線,芯片制造經歷了近20輪技術更新,而同期封裝技術只經歷了幾代變革。中國封測龍頭企業在最近一代技術變革中,通過并購快速實現了與國際頂尖企業的同步發展。相比于落后兩代的芯片制造產業,封測無疑是最具國際競爭力的產業環節。近年來,中國封測產業專利申請數量呈現爆發式增長。
另外,我國本土的封測設備供給能力也是一個支點。據Semi統計,2018年中國的半導體設備銷售增長率創新高,為49.3%,這使得中國大陸超越了韓國,成為全球第二大半導體設備需求市場。
由此可見,無論是現在還是將來,我國對半導體設備的需求量巨大。雖然本土設備廠商總體供給能力還比較弱,但是,在封測領域,特別是在測試、清洗、CMP、晶圓檢測、切割等方面,國產設備在市場占有率上取得了突破。目前,國內測試設備競爭較為激烈,國際廠商,如泰瑞達、愛德萬、科利登;國內廠商,如華峰,長川等形成了競爭格局。華峰和長川科技已經在技術上取得了一定突破,利用成本優勢,從分立元件測試、模擬測試、分選機等低端測試領域開始,和國際廠商展開競爭,并取得了一定的市場份額。
本土封測設備供給能力的提升,也在一個側面為IC設計企業整合封裝業務提供了支持,因為本土的設備性價比較高,而IC設計和服務企業的資金實力又相對有限,在建設和購置廠房和設備方面,無疑會傾向本土供給側。
封裝技術多元化需求
從歷史發展情況來看,半導體封裝技術大概經歷了4個階段,具體就不在此詳述了。目前,正處在第三階段逐步成熟,第四階段發展上升期。第四階段所涉及的技術,就是當下熱議的系統級封裝、扇出型晶圓級封裝、2.5D/3D IC等封裝技術,這些是那幾家國際和中國本土大型OSAT,以及英特爾、臺積電等知名IDM或Foundry大力發展的。
但是,市場是多元且巨大的,就像在半導體制造領域,只有少數幾家IDM和Foundry能夠并愿意不斷拓展最先進制程,而大部分業者還是將主要資源和精力放在成熟和特種工藝制造方面。封測行業也有類似的情況,先進封裝固然是發展趨勢,但是在目前的發展階段,特別是正在興起的 物聯網 ,催生了大量的中小型IC企業,這些應用和企業對于很多成熟的第三代,甚至是第二代封裝技術依然有著強烈的需求。這也正是我國本土IC設計企業開始整合封裝資產的一個重要原因。
具體來看,現階段我國IC封裝市場中,DIP、QFP、QFN/DFN等傳統封裝仍占據我國市場的主體,約占70%以上的市場份額;BGA、CSP、WLCSP、3D堆疊等先進封裝技術只占到總產量的約20%。
對于很多物聯網應用而言,所需求的芯片并不追求太高的性能,對于功耗的要求才是第一要素,這樣,物聯網市場的客戶在選擇芯片的時候,就不會以先進制程和封裝為第一選擇。
昨天,看到一則新聞:南通市政府與 集成電路 測試儀器與裝備產業技術創新聯盟合作共建的集成電路測試產業園成立。
對此,國家“02專項”技術總師、集成電路測試儀器與裝備產業技術創新聯盟理事長、中國科學院微電子研究所所長葉甜春表示,集成電路測試儀器與裝備產業技術創新聯盟一直希望尋找一個集聚發展的根據地,構建產業園、公共服務平臺、投資基金“三位一體”發展優勢,聚力打造國家集成電路儀器和裝備產業基地。
據悉,該集成電路測試產業園將集聚創新型企業和科技服務機構50余家,力爭實現銷售收入100億元以上。同時籌建南通集成電路測試產業公共服務平臺,并發起成立規模為20億至25億元的集成電路測試產業基金。
這樣的集成電路測試產業公共服務平臺和投資基金,無疑會在很大程度上幫助本土的IC設計企業以更多形式、更好、更深入地開展封測業務。而像這樣的封測平臺或基金,在我國肯定不止這一家,未來也有望進一步擴充發展。這樣,對于本土越來越壯大的IC設計企業隊伍來說,為了深入開展封測業務,以滿足大量物聯網客戶和產品的需求,是否會有更多的業者整合封測資產,從而擁有自己的封裝或測試廠呢?
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