长江三角洲微电路行业地图,70微电路项目

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集成电路、人工智能、生物医药是上海的“三大重点产业”。如果目光从上海宕开去,包含了江浙沪皖三省一市的长三角,也是中国集成电路产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域。

智东西(公众号:zhidxcom)编 | 司北

作为长三角打造世界级城市群的重要产业支撑,包括华虹、中芯等在内的集成电路产业的龙头企业,正在这片区域优化布局。这背后,资本、技术作为重要的推手,也在推动区域间的产业链协同、创新研发协同加速。

2014年6月,国家颁布《集成电路产业发展推进纲要》,提出设立国家集成电路产业基金,将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。

聚焦突破

在接下来的几年时间里,首期募资1387.2亿元的大基金一期公开投资了23家半导体企业,累计有效投资项目达70个,积极推动着32/28nm工艺产能建设、硅材料向12英寸生产线应用、封测企业并购等产业上、中、下游各个环节。

3月29日,中芯国际发布致股东的信称:“我们已经完成了28纳米HKC 以及14纳米FinFET技术的研发,并开始相关客户导入的工作。预计于2019年内实现生产。”

本期的智能内参,我们推荐来自天风证券的集成电路产业基金报告,报告详细介绍了“大基金”一期的各个投资标的及项目发展现状。如果想收藏本文的报告(天风证券-砥砺前行,助力产业——集成电路产业基金投资布局),可以在智东西头条号回复关键词“nc363”获取。

而在3月21日举行的2019中国国际半导体技术展会(Semicon China 2019)的先进制造论坛上,上海微电子华力微电子研发副总裁邵华发表演讲时表示,华力微电子今年年底将量产28nmHKC 工艺,明年年底则将量产14nmFinFET工艺。

以下为智能内参整理呈现的干货:

作为国内集成电路产业链最完善、产业集中度最高、综合技术能力最强的地区,上海正在集成电路领域取得收获。

一、集成电路产业发展迅速,但三大问题依旧突出

近年来,我国集成电路产业发展取得长足进步。2018年,全球半导体市场规模4779.4亿美元, 2012年到2018年的复合增长率是7.3%,而我国集成电路产业销售额为6532亿元,2012-2018年复合增长率为20.3%,是全球的近三倍。

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但是制约产业发展的问题和瓶颈仍然突出,主要表现在:

1、产业创新要素积累不足

领军人才匮乏,企业技术和管理团队不稳定;企业小散弱,500多家集成电路设计企业收入仅约是美国高通公司的60-70%,全行业研发投入不足英特尔一家公司。产业核心专利少,知识产权布局结构问题突出。

2、内需市场优势发挥不足

芯片设计与快速变化的市场需求结合不紧密,难以进入整机领域中高端市场。

3、“芯片-软件-整机-系统-信息服务”产业链协同格局尚未形成

芯片设计企业的高端产品大部分在境外制造,没有与国内集成电路制造企业形成协作发展模式。制造企业量产技术落后国际主流两代,关键装备、材料基本依赖进口。

在芯片国产化需求迫在眉睫的背景下,2014年9月,国家发布《集成电路产业发展推进纲要》,提出要设立国家产业投资基金。

近几年来,随着国家大基金以及上海地方基金陆续投放,上海集成电路产业快速发展。

二、大基金一期:投资23家企业,重点解决制造问题

2014年9月24日,国家财政部、国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电子、中国电科、华芯投资等共同发起“国家集成电路产业投资基金”。基金唯一管理人为华芯投资管理有限责任公司,托管行为国家开发银行。

目前,国家集成电路产业投资基金(2014.09-2018.05)已经投资完毕,共募得普通股987.2亿元,同时发行优先股400亿元,总投资额为1387亿元(相比于原先计划的1200亿元超募15.6%)。

大基金一期公开投资公司为23家,累计有效投资项目达到70个左右,投资范围涵盖集成电路产业上、中、下游各个环节。

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大基金一期投资项目中,集成电路制造占67%,设计占17%,封测占10%,装备材料类占6%。

可以看出,大基金一期的第一着力点是制造领域,首先解决国内代工产能不足、晶圆制造技术落后等问题,投资方向集中于存储器和先进工艺生产线,投资于产业链环节前三位企业比重达70%。

现有数据显示,2017年是上海集成电路产业投资增长最大的一年,全年净增投资总额68.22亿美元,净增注册金额68.35亿美元,两者均超过了此前7年(2010年~2016年)的投资总和。

三、大基金投资策略:不做风险投资,重点瞄准骨干玩家

大基金的投资方式主要有两种:一种是直接股权投资,包括跨境并购、定增、协议转让、增资、合资等多种方式优化企业股权结构,提高企业效率和管理水平;另一种是与地方基金、社会资本联动,参股子基金。其中,直接股权投资为主要投资方式。

大基金的投资策略非常明确:

1、不做风险投资;

2、重点投资每个产业链环节中的骨干企业;

3、与龙头企业在资本层面合作;

4、提前设计退出通道。

这样的投资策略使得大基金既达到支持骨干企业突破关键技术的目的,也保障了资金的安全和一定的收益以实现可持续发展。

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以晶圆制造为例,先进工艺制造方面,大基金重点投资了中芯国际(合计投资近160亿元)和上海华虹(投资华虹无锡12英寸厂近9.22亿美元)。

在存储器制造方面,大基金与湖北省、紫光集团集中投资了长江存储NAND Flash项目,这也是大基金单笔最大投资。

在特色工艺制造方面,大基金主要投资了杭州士兰微。

在化合物半导体制造方面,大基金主要投资了三安光电,推动其向化合物半导体转型。

在封装测试领域,大基金投资了长电科技、通富微电和华天科技等行业排名前三的企业。

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在设计领域,大基金投资了紫光展锐、中兴微电子等龙头骨干企业,以及耐威科技、国科微电子、盛科网络等细分领域龙头。

在装备领域,大基金投资了北方微电子和中微半导体,并推进北方微电子与七星电子整合,组成北方华创,从规模上看,北方华创已成为国内规模最大的半导体装备企业。

在材料领域,大基金投资了上海硅产业集团,在大硅片领域进行布局。此外大基金还投资了江苏鑫华,布局电子级多晶硅材料;投资了安集微电子,促进抛光液的发展等。

参股子基金方面,大基金参股的地方基金包括北京集成电路制造和装备子基金、上海集成电路制造子基金、上海集成电路设计与并购子基金;大基金还与大型龙头企业共同设立投资基金,如大基金与京东方设立芯动能基金、与中芯国际设立中芯聚源基金、与三安光电设立安芯基金。

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目前,已经成立或宣布设立的地方集成电路产业发展基金的目标规模合计已达3000亿元。

上海市集成电路行业协会发布的《2018年上海集成电路产业白皮书》显示,2017年上海集成电路产业实现销售收入1180.62亿元,同比增长12.2%,是继2014年以来连续4年实现两位数增长。

四、成果显著,推动产业协同发展

在大基金的资金及资源的双重因素助推下,被投企业加速发展,大基金账面投资回报也非常可观。

大基金作为产业链各环节已投资公司的主要股东,能够协力推动上下游企业间加强合作,与国家科技重大专项、专项建设基金协同支持集成电路及项目,形成了突出的协同效应和带动效应。

1、晶圆制造领域成果

在晶圆制造领域,大基金重点投资企业是中芯国际和华虹宏力,目标是培育存储器IDM企业;依托骨干企业,加快32/28nm工艺产能建设。

中芯国际:

2016年5月、2017年8月,大基金一期先后增资入股中芯北方集成电路制造有限公司,持股32%。中芯北方是12寸先进制程集成电路制造厂,目前具备两座月产3.5万片的300mm晶圆厂,第一座晶圆厂主要生产40nm和28nmPolysion工艺产品;第二座晶圆厂具备28纳米HKMG工艺及更高技术水平。

完全达产后,中芯北方将与中芯国际北京厂一起成为国内集成电路制造的重要生产基地。

2018年1月,大基金增资入股中芯南方,持股比例为27%。中芯南方专注14nm以下工艺和制造技术,目标月产能达3.5万片。

华虹集团:

2016年12月,大基金投资华力二期12英寸集成电路生产线,项目总投资387亿元,预计月产能4万片。

2018年1月,大基金增资入股华虹无锡。华虹无锡将新建一条工艺等级90-65nm的12英寸特色工艺集成电路生产线,月产能约4万片。

2、特色工艺领域成果

在特色工艺领域,大基金目标是加快8英寸特色工艺生产线建设,建设高压、射频、MEMS芯片等工艺平台;提升化合物半导体工艺制造水平。

长江存储:

2016年,大基金出资成立长江存储。长江存储专注于3DNAND技术和生产,2017年年底成功研发32层3D NAND Flash芯片,2018年实现量产。

耐威科技:

2019年2月,大基金增资入股耐威科技,持股比例为13.75%。募集资金投资8英寸MEMS国际代工线建设项目。纳微硒磊承诺代工线2019下半年可建成投产,月产能达3万片,年产值不低于20亿元,平均年利润不低于3.47亿元。

三安光电:

大基金投入16亿元用于通讯微电子器件项目,预计形成每年30万片GaAs外延片和6万片GaN外延片、36万片通讯用芯片,填补国内空白。

3、晶圆封装领域成果

封测领域,大基金促进行业资源整合,提高先进封测产能比重,助力封测企业成功完成并购。

长电科技:

2015年,长电科技收购星科金朋,获得在韩国、新加披多个工厂和全部先进技术,成为世界第三大封装企业,跻身世界第一集团。

通富微电:

通富微电收购AMD苏州和AMD槟城两家工厂,2017年在全球封测市场的市场占有率为3.3%,排名全球第七。

4、设备材料领域成果

材料领域,大基金积极推动硅材料向12英寸生产线推广应用,开展在光刻胶、化学品、电子气体、靶材等领域的选点布局,形成相关资源整合的平台。

上海新昇半导体:

上海新昇是国内少见的12英寸大硅片生产商,2018年底月产能达到10万片,2020年底将实现月产能30万片的目标。

设备领域,大基金主要的投资项目有中微半导体、北方华创、长川科技和沈阳拓荆。

目前,中微半导体的芯片介质刻蚀设备已经打入台积电7纳米制程生产线,28英寸第二代MOCVD设备全面取代国外设备;北方华创的清洗设备进入中芯北方28nm生产线,氧化扩散设备进入长江存储生产线,并已经批量应用于中芯国际、上海华力芯片生产线。

五、投资热度不减,大基金二期有望募资2000亿元

产业投资基金初创于20世纪40年代的美国,在美国历史上取得了巨大的成就,之后,英国、日本、韩国、以色列等国家纷纷效仿,设立政府引导的风险投资基金,促进了本国的科技创新。

2019年,科创板的设立有助于推动集成电路企业上市融资,大基金二期的正式设立将进一步吸引社会资本投资半导体行业,在国家政策的推动下,国内投融资有望保持景气。

国家集成电路产业基金一期成功推动了我国集成电路产业的发展,投资工作进入尾声,工作重心将转向投后管理。按照国家2020年实现国内芯片自给率40%、2025年达到70%的目标,大基金后续必将持续进行投入。

预计基金二期规模有望达到2000亿元,将提高对设计业的投资比例,并围绕国家战略和新兴行业进行投资规划,如人工智能、物联网、5G等,并对装备材料业给予支持。

当前我国先进设计水平达7nm,存储器工艺实现突破,14nm逻辑工艺即将量产,但与国外仍有两代差距。

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2018年,中国芯片进口额达3120亿美金,连续六年超过2000亿美元,同期出口846亿美元,逆差高达2274亿美元。我国芯片自主提供比例很低,在很多领域接近0%。巨大的市场和国产化的迫切需求,带来中国半导体行业未来的成长机会。

不过在目前的市场应用领域,智能手机、PC等成熟市场驱动不足;而人工智能、5G、智能网联汽车等新兴应用市场尚未兴起。

2019年底前英特尔全新一代CPU芯片实现量产、2020年5G正式商用等带来的市场红利预计将在2020年释放,有望提振持续低迷、增长乏力的传统应用市场。

智东西认为,半导体作为国家战略层面的高新技术产业,不能仅靠市场机制来解决产业发展问题,国家政策的扶持保护与政府引导基金的设立也尤为关键。

在AI芯片热潮、中兴事件、与“大基金”第二轮募集的大背景下,我国集成电路产业在近两年已成为当红炸子鸡,吸引了大量资本、企业、人才的关注。

然而,冰冻三尺,非一日之寒。我们同时也要清楚地认识到,我国半导体产业所面临的领军人才不足、技术积累不足不足、产业链协同效应不明显等问题,并不是两期产业基金,又或是几道扶持政策可以立即改变的现状,需要企业与市场的不断努力,力争日进一寸,推动产业全面发展。

对于集成电路产业的重视,从上海官员对该产业的频繁发声和调研中就可以看出。

4月13日,上海市委书记李强会见了来沪出席“第五届张江·芯谋集成电路产业领袖峰会”的中外集成电路企业家和专家代表。

3月27日,上海推进科技创新中心建设办公室召开第九次全体会议,研究部署今年重点工作安排,推进集成电路产业发展。上海市委副书记、市长应勇指出,要做大做强集成电路产业,加快把上海建设成为具有全球影响力和竞争力的集成电路产业创新高地,为国家作出更大贡献。

一系列的调研,都指向一个目标:上海要打造集成电路产业高地,着力加强关键核心技术攻关,着力培育龙头骨干企业,着力推进重大产业项目,着力打造功能载体,着力营造良好发展环境,加快建设具有国际竞争力的综合性产业集群,为助推国之重器实现新突破作出更大贡献。

龙头企业加紧布局

如果目光从上海宕开去,包含了江浙沪皖三省一市的长三角,也是中国集成电路产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域。

从产业规模看,2017年全国集成电路行业销售额达5411亿元,其中长三角占了半壁江山。

为了达成“到2020年长三角地区基本形成世界级城市群框架,基本形成创新引领的区域产业体系和协同创新体系”的目标,《长三角地区一体化发展三年行动计划(2018-2020年)》(下称“三年行动计划”)提出,在集成电路领域,要支持龙头企业在长三角优化布局,规划建设8条12英寸生产线、6条8英寸生产线。

与此同时,近年来龙头企业在长三角的优化布局正在展开,长三角区域间的产业链协同、合作已取得实质性进展:

1月19日,浙江省绍兴市与紫光展锐集团签订集成电路产业链项目合作协议,该项目计划投资50亿元以上,紫光展锐将重点在绍兴优先导入先进集成电路设计及配套项目。

2018年5月18日,中芯集成电路制造项目正式开工,该项目总投资58.8亿元,将建设一条集成电路8寸芯片制造生产线和一条模组封装生产线,计划于2020年1月正式投产。投产后,将形成芯片年出货51万片和模组年出货19.95亿颗的产业规模,预计年销售收入将达到40亿元人民币。

更早一些的2018年3月2日,总投资逾100亿美元的华虹无锡集成电路研发和制造基地开工,这是无锡历史上单体投资规模最大的项目,也是华虹集团在上海市域以外布局的第一个制造业项目。该项目将分期建设数条12英寸集成电路生产线。

同时,2019年,江浙沪皖各自在集成电路产业领域也一系列的布局和投资。

根据“2019年上海市重大建设项目清单”,在14个先进制造业项目中,有4项是集成电路产业,分别是:和辉光电第六代AMOLED生产线建设、华力微电子12英寸先进生产线建设、中芯国际12英寸芯片SN1项目、积塔半导体特色工艺生产线项目。涉及科创中心的10个项目中,还有“上海集成电路产业研发与转化功能性平台”。

江苏省2019年的重大项目投资计划中,也涉及集成电路的生产、封装测试、设计等产业领域,具体项目包括无锡华虹集成电路、无锡SK海力士半导体二工厂、南京台积电12英寸晶圆等集成电路产业旗舰项目。同时新增安排无锡华润上华、南京华天等芯片制造、封测项目,以及邳州鲁汶刻蚀机、徐州中科院天科合达碳化硅晶片等集成电路装备、材料项目,以进一步提升产业集聚度,促进产业链向上下游延伸。

浙江的重大项目则包括中芯宁波特种工艺N2项目、中晶半导体有限公司年产480万片12英寸硅片项目等。

长三角对集成电路产业的大力布局,也吸引了该领域各路企业的关注。

Semicon China 2019期间,全球500强企业贺利氏电子业务领域总裁施蒂茨(Frank Stietz)告诉第一财经记者:“长三角地区是一个拥有2亿多人口的巨大市场,在电子和半导体产业拥有大量的企业,并且与这一产业相关的投资还在快速增加。这对我们来说是很大的商机,可以找到更多的客户和合作伙伴。”他认为,随着长三角一体化的推进,半导体产业链上的企业将会合作得更加紧密。

目前,贺利氏已经在江苏常熟建立了电子材料制造工厂,并于2018年10月在上海成立了贺利氏电子业务的创新中心。

贺利氏电子还在继续扩大在华投资,包括考虑开设新的工厂。施蒂茨说,接下来不管是制造还是研发,都会加大对中国尤其是长三角地区的投入。以往自己每两个月来中国一次的行程也将变得更加忙碌和频繁。

国际半导体产业协会中国办公室市场总监姚钢对第一财经记者表示,近些年SEMICON China展商数量、采购商数量不断增加,也是中国半导体行业发展趋势的呈现。近年来,全球半导体产业重心继续向中国转移。中国大力发展半导体产业,以期在自主可控的前提下提高芯片自给率。

“根据SEMI的报告,中国的Fab厂产能预计将从2015年的每月230万片到2020年的400万片,每年12%的复合年增长率,比其他所有地区增长都要快。”姚钢说。

贺利氏电子业务中国销售负责人表示,随着国内5G技术的发展,贺利氏电子近年来推出的部分创新产品销售额每年以十倍的速度增长,利润也非常可观。

法国半导体公司、全球第一大硅基和非硅基优化衬底供应商Soitec,近来在中国动作不断:2月22日,Soitec与上海新傲科技股份有限公司联合宣布将加强合作关系,扩大后者位于上海制造工厂的200mm绝缘硅晶圆产量,从年产18万片倍增至36万片;3月18日,Soitec宣布在中国构建销售团队,直接面向中国客户提供技术支持。

Soitec首席执行官保罗·邦德雷(Paul Boudre)对第一财经记者表示,未来会进一步抓住机会在中国投资。“我们要寻求更多的合作,在中国打造一个更好的全产业链生态系统。”而长三角不仅拥有成熟的集成电路产业链,也拥有5G应用的众多场景。

目前Soitec的300mm绝缘硅晶圆是在法国和新加坡的生产基地生产的,保罗·邦德雷说,未来根据中国市场的技术路线选择和使用需求,也希望把300mm的生产引入中国。

资金与技术的合力

近年来,国内诸多地方响应国家战略,大力投资与发展集成电路产业,在以北京为核心的京津冀、以上海为核心的长三角、以深圳为核心的珠三角及以武汉、西安、成都为代表的中西部,逐步形成集成电路产业的四大集聚区,呈现出群雄并起的竞争态势。

上海科技创业投资有限公司总经理、上海集成电路产业投资基金管理有限公司董事长沈伟国对第一财经记者表示,长三角地区要在日趋激烈的产业竞争中脱颖而出,必须通过区域之间的产业合作、联动发展,来获得更多的经济要素、占领更大的市场和实现产业更快的技术升级,从而提升整个区域的整体产业竞争力。

集成电路包含设计、制造、封测等主要环节,是一个高技术含量、高投入的复杂产业体系。为应对日益激烈的竞争格局,集成电路产业逐步呈现出分工合作、资金密集、合作研发等趋势。

“投资建设一座能维持盈亏平衡的先进芯片制造厂,至少需要100亿美元以上的投资,区域间资金的协同,可以很好的分摊投资成本。”沈伟国说。

从产业分布来看,沈伟国认为,上海的全产业链、江苏的封测、安徽的制造、浙江的设计各有侧重,可以形成很好的产业互补,也完全具备推进集成电路区域分工协作、产业联动的有利条件。

2018年6月27日下午,长三角集成电路领域科技创新一体化发展规划启动会在上海召开,上海市科委牵头苏浙皖三省科技部门专题研讨启动长三角地区集成电路领域科技创新一体化发展规划。

作为该规划的主要参与者,上海集成电路研发中心总裁陈寿面对第一财经记者表示,我国集成电路拥有巨大的市场空间,但是制造工艺技术仍落后国际主流3代。

“目前国内量产工艺是28nm,当前国际上已经达到7nm。”不仅如此,陈寿面说,我国的主要装备、原材料仍依赖进口;EDA工具和核心IP核长期依赖国外供应商。

在5nm~3nm技术研发中,三星、英特尔等都公布了明确的时间表,而我国2018年新成立的国家集成电路创新中心,目标是研发5nm及以下CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺共性技术。同时,由于先进芯片制造生产线的欠缺,我国先进封装技术落后于国际先进水平2~3代。

此外,虽然我国有全球最大的半导体市场,但自主产品仍然主要集中在中低端。陈寿面说,除了移动通信终端和网络设备的部分集成电路产品占有率超过10%外,高端芯片的占有率几乎为零。

在陈寿面看来,目前长三角集成电路行业面临的技术创新问题在于,企业间、产业链上下游间缺少协同创新机制,很难形成“非对称”和“杀手锏”技术;整个区域缺乏颠覆性技术布局,缺乏世界级顶尖人才,缺乏重大原创成果和核心专利。

也因此,长三角更需要促进创新资源的市场化有序流动,通过资金、人才、技术、政策的有效布局,提升长三角整体创新能力。

考虑到集成电路产业亟待革命性的新器件和新技术,5nm及以下的先进制造技术越来越复杂而难以掌握,而长三角又拥有众多著名高校和多家国家级的研发机构,因此,陈寿面建议说,尽早布局5nm~3nm技术,实现跨越发展。

“以‘国家集成电路创新中心’为平台,联合长三角地区高校、研发机构和中芯、华虹等企业,组成联合攻关团队,建立国家攻关项目,协同创新攻关,完成5nm~3nm技术代器件和共性工艺技术研发。”陈寿面说,目前国际上已经成熟量产的14nm~7nm工艺,可以交由企业主导实施。

此外,还应该建立三省一市联合基金,搭建公共的集成电路创新服务平台,建设跨区域的产业创新平台网络体系,使更多企业享受到更低的研发成本和高水平的创新服务。

由于集成电路研发费用较高,国外已经形成依托小型联盟来推进技术创新的共享与扩散。比如,国际上形成了比利时研究机构IMEC和IBM为阵营代表的研发团体。

沈伟国也建议,重点推进各地方政府的产业基金、各地区的VC/PE基金、国有和民营资本投资的联动,通过资本纽带协调产业、企业的发展,促进企业的发展。

由于制造能力的投资强度和规模急剧增长,陈寿面说,国际上普遍认为,中国是最后一个有条件做大集成电路制造业规模的国家。

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