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中国IC设计公司开始发展新业务,会是未来趋势吗?

在中国大陆的半导体市场,最近几年,随着国家“大基金”的推出,使得本土的IC设计芯片制造业呈现出快速发展的势头。

特别是IC设计,由于进入门槛相对较低,又有产业政策和资金的支持,使得IC设计及相关服务公司的数量快速增长。来自于中国半导体行业协会的统计显示:到2018年,全国共有1698家IC设计企业,比2017年的1380家多了318家,数量增长了23%。这是2016年设计企业数量大增600多家后,再次出现大增的情况。2017年,设计市场规模已经超越封测,成为我国半导体行业最大的细分市场。

而相对于设计,制造的投资巨大,而且建设和实现量产的周期较长,所以,在设计业快速发展的这几年,制造业还处于投资和建设阶段,新产能还没有实现规模化释放。

而处于产业链下游的封测业,与设计和制造相比,则有着相对成熟的历史和量产能力。而我国IC设计水平的提升,以及规模扩充的同时,封测业也在稳健发展。这样相比较而言,典型重资产的制造业发展相对缓慢,使得设计、制造、封测这三者似乎形成了哑铃状的态势,两头相对较强,中间相对弱些。

产业整合态势

另外,近几年,全球的半导体产业又呈现出了聚合的态势,即由早期的IDM分化为Fabless和Foundry,逐渐又向IDM整合的方向发展,2015~2017年在全球半导体业刮起的整合并购狂潮就是集中体现,另外,苹果、亚马逊、谷歌等产业链下游的终端、系统,甚至是互联网企业,也开始逐步涉足IC设计业务,也从一个侧面说明了产业聚合的态势。

再有,最近几年,我国政府和产业界也都在呼吁,要重点建设本土的IDM企业,并逐渐做大做强。

在以上这些产业态势下,我国本土的IC设计与封测业,似乎有整合发展的态势。下面举几个例子。

最近几年,我国涌现出了不少IC设计服务企业,这些企业发展时间、规模、服务能力各有不同,但总的来说,都是为传统的Fabless,以及新兴的系统、互联网企业的芯片部门提供IC设计(前端或后端)、流片、封测,以及IP等服务。

而由于封测的门槛相对低一些,而且我国在这方面有比较成熟的产业环境,因此,封测服务成为了这些服务型IC企业经营的重要一环。而最近两年,有的企业干脆自己经营起了封装业务,自建、收购或合资筹建封装厂,以使其为客户服务的能力更加立体化,提高效率,并逐渐实现规模化,降低成本。

以摩尔精英为例,该公司是典型的IC设计服务企业,业务主要包括芯片架构规划、IP选型、前端设计、DFT、验证、物理设计、版图、流片、封装和测试服务等,并支持Turnkey、NRE、专业咨询和驻场等灵活服务模式。

在此基础上,该公司旗下的合肥速芯微电子于不久前开始接受客户订单,主要为中小型芯片企业提供极具性价比的封装服务。

此外,绍兴华越公司与深圳国微电子(IC设计企业,紫光国微的全资子公司)及浙江日月首饰集团有限公司合资在绍兴成立了华越芯片封装电子股份有限公司,投资规模达到7000万元人民币。

还有,成立于2017年的长芯半导体,是一家新的半导体服务企业,其主要服务的对象也是中小型半导体企业及硬件厂商,可以提供半导体设计及封装测试服务。据悉,该公司将投资重点放在了SIP封装工艺生产设备及测试设备上。

以上只举了三个例子,在我国2000家左右的IC设计企业里边,正在或已经整合封测业务的绝对不只这三家,其它的就不一一列举了。

巨大的封测市场是基础

之所以在我国出现以上态势,首先是源于本土巨大的封测产业规模和发展潜力。中国在芯片销售额方面,从2009年的1109亿元,增长到了2018年的6532亿元,年均复合增长率达到21.78%,其中封测占据33.59%,达到2193.9亿元。根据亚化咨询预计,到2023年,中国半导体封测市场规模(包含IDM部分)将突破4000亿元人民币。

相对于IC设计和制造,封测行业具有投入资金小、建设速度快等优点,中国凭借成本等优势,封测业在近些年实现了快速发展,大批的外资半导体企业在大陆新建产能,此外,中国半导体封测企业也如雨后春笋般涌现出来,据亚化咨询统计,我国封装企业已经达到121家,产业发展方兴未艾,这些都是IC设计企业进军封装业务的产业背景和基础。

图源:亚化咨询

从技术更新角度看,半导体制造业按照摩尔定律发展,不断投资新生产线,芯片制造经历了近20轮技术更新,而同期封装技术只经历了几代变革。中国封测龙头企业在最近一代技术变革中,通过并购快速实现了与国际顶尖企业的同步发展。相比于落后两代的芯片制造产业,封测无疑是最具国际竞争力的产业环节。近年来,中国封测产业专利申请数量呈现爆发式增长。

另外,我国本土的封测设备供给能力也是一个支点。据Semi统计,2018年中国的半导体设备销售增长率创新高,为49.3%,这使得中国大陆超越了韩国,成为全球第二大半导体设备需求市场。

由此可见,无论是现在还是将来,我国对半导体设备的需求量巨大。虽然本土设备厂商总体供给能力还比较弱,但是,在封测领域,特别是在测试、清洗、CMP、晶圆检测、切割等方面,国产设备在市场占有率上取得了突破。目前,国内测试设备竞争较为激烈,国际厂商,如泰瑞达、爱德万、科利登;国内厂商,如华峰,长川等形成了竞争格局。华峰和长川科技已经在技术上取得了一定突破,利用成本优势,从分立元件测试、模拟测试、分选机等低端测试领域开始,和国际厂商展开竞争,并取得了一定的市场份额。

本土封测设备供给能力的提升,也在一个侧面为IC设计企业整合封装业务提供了支持,因为本土的设备性价比较高,而IC设计和服务企业的资金实力又相对有限,在建设和购置厂房和设备方面,无疑会倾向本土供给侧。

封装技术多元化需求

从历史发展情况来看,半导体封装技术大概经历了4个阶段,具体就不在此详述了。目前,正处在第三阶段逐步成熟,第四阶段发展上升期。第四阶段所涉及的技术,就是当下热议的系统级封装、扇出型晶圆级封装、2.5D/3D IC等封装技术,这些是那几家国际和中国本土大型OSAT,以及英特尔台积电等知名IDM或Foundry大力发展的。

但是,市场是多元且巨大的,就像在半导体制造领域,只有少数几家IDM和Foundry能够并愿意不断拓展最先进制程,而大部分业者还是将主要资源和精力放在成熟和特种工艺制造方面。封测行业也有类似的情况,先进封装固然是发展趋势,但是在目前的发展阶段,特别是正在兴起的物联网,催生了大量的中小型IC企业,这些应用和企业对于很多成熟的第三代,甚至是第二代封装技术依然有着强烈的需求。这也正是我国本土IC设计企业开始整合封装资产的一个重要原因。

具体来看,现阶段我国IC封装市场中,DIP、QFP、QFN/DFN等传统封装仍占据我国市场的主体,约占70%以上的市场份额;BGA、CSP、WLCSP、3D堆叠等先进封装技术只占到总产量的约20%。

对于很多物联网应用而言,所需求的芯片并不追求太高的性能,对于功耗的要求才是第一要素,这样,物联网市场的客户在选择芯片的时候,就不会以先进制程和封装为第一选择。

结语

昨天,看到一则新闻:南通市政府与集成电路测试仪器与装备产业技术创新联盟合作共建的集成电路测试产业园成立。

对此,国家“02专项”技术总师、集成电路测试仪器与装备产业技术创新联盟理事长、中国科学院微电子研究所所长叶甜春表示,集成电路测试仪器与装备产业技术创新联盟一直希望寻找一个集聚发展的根据地,构建产业园、公共服务平台、投资基金“三位一体”发展优势,聚力打造国家集成电路仪器和装备产业基地。

据悉,该集成电路测试产业园将集聚创新型企业和科技服务机构50余家,力争实现销售收入100亿元以上。同时筹建南通集成电路测试产业公共服务平台,并发起成立规模为20亿至25亿元的集成电路测试产业基金。

这样的集成电路测试产业公共服务平台和投资基金,无疑会在很大程度上帮助本土的IC设计企业以更多形式、更好、更深入地开展封测业务。而像这样的封测平台或基金,在我国肯定不止这一家,未来也有望进一步扩充发展。这样,对于本土越来越壮大的IC设计企业队伍来说,为了深入开展封测业务,以满足大量物联网客户和产品的需求,是否会有更多的业者整合封测资产,从而拥有自己的封装或测试厂呢?

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