受制于美国日本多年,中国芯片的血泪成长史!

来源:时金研究所

最近大家对“中国芯”系列研究比较关注,在这里感谢各位的认可。有很多朋友也提出了一些问题,比如芯片材料到底有哪些,怎么看芯片材料未来的行情?今天的中国芯专题,干脆就给大家科普一下芯片材料的整个产业链,说说我自己的看法。

粗略来讲,集成电路可以等同于芯片,平时我们讲集成电路,也就是指的芯片。而另一个名词——半导体,它是一种材料,也是一种统称,能做成芯片、传感器等高科技产品,也能做成二极管那样的低端产品。看下面这张图就明白了。

(图:半导体分类;来源:平安证券)

由于芯片是科技、价值含量最高的半导体,芯片的市场规模也在整个半导体市场中占比最大,所以也有些人直接把芯片行业等同于半导体行业,人为忽略了分立器件、光器件这些低端半导体。大家以后如果看到一会说半导体一会说芯片,不用心急,说的是一个意思。

芯片的生产过程太硬核,看多了烧脑,容易脱发,所以我准备给大家举个通俗点的例子,把芯片比作一件衣服,来解释各种硬核的芯片材料。

芯片的生产过程一般包括设计、制造、封装,相当于服装厂的织布、缝制和打包,这些过程都需要用到大量原材料。具体有以下这些:

一、基体材料

相当于服装厂进来的布料,还是白布,包括硅晶圆片和化合物半导体两类。

1、硅片

硅晶圆片是芯片制造过程中最传统、最常见的原材料,相当于棉布,只不过这个“棉布”要求极高,纯度要在99.9999999%(9N)以上才能做芯片,不能有一点杂质。这个领域主要由国外的信越化工、SUMCO、环球晶圆、Silitronic、LG等企业主导,我们国家的上市公司有上海新阳、晶盛电机、中环股份、保利协鑫(港股),负责生产那些要求不太高的“棉布”。

(图:芯片原材料——硅片;来源:百度图片)

2、化合物半导体

还有一种芯片材料,叫化合物半导体,主要指砷化镓、氮化镓和碳化硅等新型化工材料,类似丝绸、纯羊毛等高级布料,用在通讯、军事、汽车这些特定领域,一般人不常穿。

这个领域我们国家的三安光电、海威华芯做的还不错。

二、制造材料

芯片制造过程中的材料,类似衣服染色、缝制用的那些消耗品。有以下几种:

1、抛光材料

抛光大家一般都懂,就像擦皮鞋或者打蜡,给表面整光滑平整,需要用到抛光垫、抛光液、调节器和清洁剂,相当于鞋油、鞋刷等材料。

这个领域主要由日本、美国和韩国公司主导,中国的上市公司有:鼎龙股份(抛光垫)、 安集科技(抛光液),拿到的市场份额不多。

2、掩膜板

白布拿来得染花色,掩膜板就相当于给白布染色的模板,只不过是给上图中的硅片“画”上各种图案。

生产掩膜板的公司还是以日本和美国居多,我们A股也有菲利华、石英股份、清溢光电涉及。

3、光刻胶

光刻工艺约占整个芯片制造成本的35%,耗时占整个芯片工艺的40-60%,是芯片制造过程中最复杂的环节,相当于给布料染色,光刻胶就是这个染料

4、湿电子化学品

染完色得把布料洗洗,去掉多余的染料。在芯片制造过程中,湿电子化学品就是用来清洗画上图案的硅晶圆片,这种材料纯度要求极高,主要由德国、日本、美国垄断,中国的多氟多、晶瑞股份、巨化股份、嘉化能源、滨化股份、三美股份、江化微、澄星股份、光华科技、兴发集团都在做,只不过暂时还没法取代美日德三个国家。

5、电子特气

就是一些特殊气体,龙头企业主要是美国的空气化工和普莱克斯,法国的液空、林德集团,日本的大阳日酸。雅克科技、华特气体、南大光电、中环装备、昊华科技、三孚股份、巨化股份,市场份额也不大。

6、溅射靶材

这个我实在编不出来了,溅射靶材是用来给芯片镀膜用的材料,可以看做给一些衣服喷字、绣花吧。很不幸,全球溅射靶材的龙头企业还是美国的霍尼韦尔和普莱克斯、日本的日矿金属、住友化学、爱发科、三井矿业和东曹。

中国的上市公司阿石创、有研新材、隆华科技、江丰半导体也在做,不过还在追赶中。


三、封装材料

芯片封装类似服装厂的质检打包,属于劳动密集型产业,在这个领域中国领先,长电科技、通富微电都是全球排名领先的封装企业,不过用的材料还是由日本人垄断。

比如陶瓷封装材料由日本的京瓷、住友化学、NTK公司主导,三环集团有做但是市场份额很小;

封装基板由日本的Ibiden、神钢和京瓷,韩国的三星机电、新泰电子和大德电子,中国台湾的UMTC、南亚电路、景硕科技等公司垄断。中国的兴森科技、深南电路还在追赶;

键合丝由日本的贺利氏、田中贵金属和新日铁等垄断,康强电子打入市场不久。


四、中国何时能扬眉吐气?

是不是一圈看下来,芯片材料都掌握在日本、美国人手里?还真是。

2018年全球半导体材料销售额519亿美元,大陆地区销售额高达84亿美元,2020、2021年投产的晶圆厂大部分都在中国,但半导体材料的国产化率只有——20%。

这次疫情,很多西方国家借机宣传民粹主义、歧视中国人,美国也落井下石,口蜜腹剑。(这里点名表扬日本,这次做的还不错)

很多朋友很愤怒:为什么中国只知道抗议?不能做出点实质性的反制措施吗?

也有一些朋友疑惑:为什么中国强大了,GDP世界第二,这么有钱,却越来越不受欢迎了?

看完上面这些,你应该知道,只有在芯片领域独立自主,中国才算真的强大,否则永远都会受制于人,首当其冲的,就是芯片材料和设备,这是中国被卡住喉咙的关键领域!

好在芯片自主可控已经上升为国家意志,国家成立大基金扶持上面提到的那些中国公司,一期大基金对设备和材料投资很少,现在二期成立了,重心定会偏移到这里。

(图:A股芯片材料概念股一览;来源:国信证券)

而A股的芯片股,年前就已经开始切换风格,转向设备、材料领域,只不过这些公司过于硬核,研究起来极其烧脑,头发少的都不敢看。总不能一买芯片股就形态趋势、支撑压力吧?

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全部评论

world10002-13 08:53

都是自己能力不够,努力不够,机制不够,不要找借口

baossdlh02-12 14:59

芯片行业基本介绍2020