晶閘管行業(yè)概況分析

晶閘管行業(yè)概況分析晶閘管行業(yè)概況晶閘管作為一種技術(shù)相對(duì)成熟的產(chǎn)品，其市場(chǎng)成長(zhǎng)性趨于穩(wěn)定。此外，晶閘管作為唯一可用于控制交流電的半導(dǎo)體開關(guān)器件，相比于機(jī)械繼電器具有開關(guān)不打火、工作無(wú)噪音、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，被廣泛的使用于比如馬達(dá)控制、加熱控制、交流直流變換、電路保護(hù)等應(yīng)用場(chǎng)景，在交流電控制的應(yīng)用中將會(huì)長(zhǎng)期被使用。相比于碳化硅功率器件，二者在應(yīng)用領(lǐng)域方面有所不同，晶閘管主要應(yīng)用于低頻領(lǐng)域，碳化硅功率器件主要應(yīng)用于高頻領(lǐng)域。中國(guó)高端晶閘管的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)凸顯。在產(chǎn)品性能方面，雖然高端晶閘管市場(chǎng)長(zhǎng)期被境外企業(yè)占領(lǐng)，但以瑞能半導(dǎo)為代表的中國(guó)高端晶閘管性能已具備與國(guó)際同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，并在美的、海爾等終端用戶的產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代；在生產(chǎn)成本方面，國(guó)內(nèi)晶閘管生產(chǎn)企業(yè)擁有有效的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，配合新材料應(yīng)用、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、先進(jìn)設(shè)備投入、人員操作技能提高等積極因素，生產(chǎn)成本得到有效控制，單位芯片和器件的成本降低，銷售價(jià)格也相對(duì)偏低，與國(guó)際同類晶閘管產(chǎn)品相比，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上具有更加突出的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。光刻膠：半導(dǎo)體工藝核心材料，道阻且長(zhǎng)光刻膠是光刻工藝最重要的耗材。光刻膠是一種通過(guò)特定光源照射下發(fā)生局部溶解度變化的光敏材料，主要作用于光刻環(huán)節(jié)，承擔(dān)著將掩模上的圖案轉(zhuǎn)化到晶圓的重要功能。進(jìn)行光刻時(shí)，硅片上的金屬層涂抹光刻膠，掩膜上印有預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路圖案，光線透過(guò)掩膜照射光刻膠。如果曝光在紫外線下的光刻膠變?yōu)槿軇宄罅粝卵谀ど系膱D案，此為正性膠，反之為負(fù)性膠。（一）先進(jìn)制程推動(dòng)產(chǎn)品迭代，半導(dǎo)體光刻膠壁壘最高光刻膠可以根據(jù)曝光光源波長(zhǎng)、顯示效果和化學(xué)結(jié)構(gòu)三種方式進(jìn)行分類。根據(jù)曝光波長(zhǎng)的不同，目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的光刻膠可分為g線、i線、KrF、ArF和EUV5種類型。光刻膠波長(zhǎng)越短，加工分辨率越高，不同的集成電路工藝在光刻中對(duì)應(yīng)使用不同波長(zhǎng)的光源。隨著芯片制程的不斷進(jìn)步，每一代新的光刻工藝都需要新一代的光刻膠技術(shù)與之相匹配。g/i線光刻膠誕生于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)主流制程工藝在0．8-1．2μm，適用于波長(zhǎng)436nm的光刻光源。到了90年代，制程進(jìn)步到0．35-0．5μm，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)更短的365nm光源。當(dāng)制程發(fā)展到0．35μm以下時(shí)，g/i線光刻膠已經(jīng)無(wú)法制程工藝的需求，于是出現(xiàn)了適用于248納米波長(zhǎng)光源的KrF光刻膠，和193納米波長(zhǎng)光源的ArF光刻膠，兩者均是深紫外光刻膠。EUV（極紫外光）是目前最先進(jìn)的光刻膠技術(shù)，適用波長(zhǎng)為13．5nm的紫外光，可用于10nm以下的先進(jìn)制程，目前僅有ASML集團(tuán)掌握EUV光刻膠所對(duì)應(yīng)的光刻機(jī)技術(shù)。根據(jù)顯示效果的不同，光刻膠可分為正性和負(fù)性。如果光刻膠是正性的，在特定光線照射下光刻膠會(huì)發(fā)生反應(yīng)并變成溶劑，曝光部分的光刻膠可以被清除。如果為負(fù)性光刻膠，曝光的光刻膠反應(yīng)不再是溶劑，未曝光的光刻膠被清除。光分解型光刻膠采用含有重氮醌類化合物材料作為感光劑，光線照射后發(fā)生光分解反應(yīng)，由油性變?yōu)樗匀軇?，可制造正性光刻膠。光交聯(lián)型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯作為光敏材料，光線照射后形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶物，可起到抗蝕作用，適用于制成負(fù)性光刻膠?；瘜W(xué)放大型光刻膠使用光致酸劑作為光引發(fā)劑，光線照射后，曝光區(qū)域的光致酸劑會(huì)產(chǎn)生一種酸，并在后熱烘培工序期間作為催化劑移除樹脂的保護(hù)基團(tuán)，使樹脂變得可溶?；瘜W(xué)放大光刻膠對(duì)深紫外光源具有良好的光敏性，具有高對(duì)比度、分辨率等優(yōu)點(diǎn)。（二）光刻膠市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)，ArFi占比最高半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)增速穩(wěn)定。伴隨芯片制程工藝的升級(jí)，光刻膠市場(chǎng)需求量也隨之增加。根據(jù)TECHECT數(shù)據(jù)，2021年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為19億美元，同比增長(zhǎng)11%，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到21．34億美元，同比增長(zhǎng)12．32%。具體來(lái)看，在7nm制程的EUV技術(shù)成熟之前，ArFi光刻膠仍是市場(chǎng)主流，占比高達(dá)36．8%，KrF和g/i光刻膠分別占比為35．8%和14．7%。（三）多重因素構(gòu)筑壁壘，日企壟斷高端市場(chǎng)1、工藝壁壘光刻膠多用于微米和納米級(jí)別的圖形加工，因此產(chǎn)品品質(zhì)要求極高，微粒子及金屬離子含量極低，制造工藝復(fù)雜，研發(fā)和生產(chǎn)都有較高的技術(shù)壁壘。此外，因?yàn)閼?yīng)用需求眾多，光刻膠品類也很多，因此需要通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方以滿足對(duì)應(yīng)的需求。2、配套光刻機(jī)光刻膠需要通過(guò)相應(yīng)的光刻機(jī)進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，目前僅有荷蘭ASML集團(tuán)有能力制造光刻機(jī)，但對(duì)我國(guó)實(shí)施技術(shù)封鎖。國(guó)內(nèi)僅有一家企業(yè)可制造光刻機(jī)，且技術(shù)水準(zhǔn)與ASML集團(tuán)仍有較大差距。3、原材料壁壘光刻膠是主要由光引發(fā)劑、光刻膠樹脂、單體、溶劑及其他助劑形成的溶液。其中樹脂和光引發(fā)劑是光刻膠最核心的部分，樹脂決定光刻膠的硬度、柔韌性、附著力等基本屬性，光引發(fā)劑則決定了光刻膠的感光度、分辨率。目前上游原材料主要被陶氏杜邦、富士膠片等日韓美企業(yè)壟斷。4、客戶認(rèn)證壁壘由于光刻膠的品質(zhì)會(huì)直接影響芯片性能、良率等，試錯(cuò)成本高，客戶驗(yàn)證需要經(jīng)過(guò)PRS（基礎(chǔ)工藝考核）、STR（小批量試產(chǎn)）、MSTR（中批量試產(chǎn)）、RELEASE（量產(chǎn)）四個(gè)階段，驗(yàn)證周期在兩年以上。日本企業(yè)龍頭地位穩(wěn)固，CR5高達(dá)80%。全球半導(dǎo)體光刻膠2021年行業(yè)前六家企業(yè)占比約為88%，市場(chǎng)集中度高。日本東京應(yīng)化、日本JSR、日本住友化學(xué)、日本富士膠片四大日本企業(yè)分別占據(jù)27%、13%、12%、8%市場(chǎng)份額，美國(guó)陶氏杜邦占據(jù)17%的市場(chǎng)份額，韓國(guó)東進(jìn)占據(jù)11%的市場(chǎng)份額。半導(dǎo)體政策大基金一期主要投向半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中游，包括制造、設(shè)計(jì)、封測(cè)的行業(yè)龍頭企業(yè)，成效顯著。2015年我國(guó)集成電路銷售額為3610億元，同比增19．7%，完成目標(biāo)，2016-2017年也維持了20%以上的增速，發(fā)展勢(shì)頭良好。同時(shí)我國(guó)在晶圓制造、特色工藝、晶圓封裝與關(guān)鍵設(shè)備和材料等領(lǐng)域也取得了累累碩果，第一階段的目標(biāo)基本完成。大基金二期將更多投向上游和下游，瞄準(zhǔn)設(shè)備、材料等薄弱環(huán)節(jié)的細(xì)分龍頭企業(yè)。投資風(fēng)格也更加靈活多變，不僅投資行業(yè)龍頭企業(yè)，還會(huì)與龍頭企業(yè)共同投資設(shè)立合資子公司。日韓廠商高度壟斷，國(guó)內(nèi)廠商加速突破前五大制造商格局穩(wěn)定，外資壟斷現(xiàn)象持續(xù)。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2020年全球前五大硅片制造商分別為日本信越化學(xué)、環(huán)球晶圓、德國(guó)世創(chuàng)、SUMCO和韓國(guó)SKSiltron，共占據(jù)86．6%的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在大尺寸硅片上對(duì)外資企業(yè)依然具有依賴性，主要進(jìn)口地區(qū)為日本、中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)。國(guó)產(chǎn)廠商加大研發(fā)投入，加速實(shí)現(xiàn)。由于硅片供應(yīng)緊缺，海外大廠會(huì)優(yōu)先保障海外晶圓廠硅片供給，給國(guó)內(nèi)硅片廠帶來(lái)了加速替代的機(jī)遇。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品技術(shù)水平快速提升，國(guó)內(nèi)晶圓廠對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料的驗(yàn)證及導(dǎo)入正在加快，如滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、中環(huán)股份等企業(yè)已順利通過(guò)驗(yàn)證。中國(guó)大陸硅片整體產(chǎn)能加大投入，加速追趕國(guó)際龍頭廠商。中國(guó)為全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)化提升大勢(shì)所趨復(fù)盤半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷史，共經(jīng)歷三次轉(zhuǎn)移。第一次轉(zhuǎn)移：1973年爆發(fā)石油危機(jī)，歐美經(jīng)濟(jì)停滯，日本趁機(jī)大力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)，實(shí)施超大規(guī)模集成電路計(jì)劃。1986年，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品已經(jīng)超越美國(guó)，成為全球第一大半導(dǎo)體生產(chǎn)大國(guó)；第二次轉(zhuǎn)移：20世紀(jì)90年度，日本經(jīng)濟(jì)泡沫破滅，韓國(guó)通過(guò)技術(shù)引進(jìn)實(shí)現(xiàn)DRAM量產(chǎn)。與此同時(shí)，半導(dǎo)體廠商從IDM模式向設(shè)計(jì)+制造+封裝模式轉(zhuǎn)變，催生代工廠商大量興起，以臺(tái)積電為首的中國(guó)臺(tái)灣廠商抓住了半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工轉(zhuǎn)型機(jī)遇；第三次轉(zhuǎn)移：2010年后，伴隨國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商崛起、貿(mào)易摩擦背景下國(guó)家將集成電路的發(fā)展上升至國(guó)家戰(zhàn)略，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移。中國(guó)為全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)，占比約1/3。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在手機(jī)、PC、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子，以及新能源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域的快速推動(dòng)下，中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體銷售達(dá)到5559億美元，而中國(guó)仍然為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，2021年銷售額為1925億美元，占比34．6%。國(guó)產(chǎn)化率極低，提升自主能力日益緊迫。近年來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)分工更加精細(xì)化，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向的發(fā)展態(tài)勢(shì)愈發(fā)明顯。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)看，制造基地逐步靠近需求市場(chǎng)，以減少運(yùn)輸成本；從產(chǎn)品研發(fā)來(lái)看，廠商可以及時(shí)響應(yīng)用戶需求，加快技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代。我國(guó)作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，半導(dǎo)體封測(cè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展在國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)具備較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而在集成電路設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)與全球領(lǐng)先廠商仍有較大差距，特別是半導(dǎo)體設(shè)備和材料。SIA數(shù)據(jù)顯示，2020年國(guó)內(nèi)廠商在封測(cè)、設(shè)計(jì)、晶圓制造、材料、設(shè)備的全球市占率分別為38%、16%、16%、13%、2%，半導(dǎo)體材料與設(shè)備的重要性日益凸顯。光刻膠供應(yīng)緊張，正當(dāng)時(shí)目前國(guó)內(nèi)從事半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括晶瑞股份、南大光電、上海新陽(yáng)、北京科華等。主要以i/g線光刻膠生產(chǎn)為主，應(yīng)用集成電路制程350nm以上。KrF光刻膠方面，北京科華、徐州博康已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。南大光電ArF光刻膠產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對(duì)較快，公司先后承擔(dān)國(guó)家02專項(xiàng)高分辨率光刻膠與先進(jìn)封裝光刻膠產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目和ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，也是第一家ArF光刻膠通過(guò)國(guó)內(nèi)客戶產(chǎn)品驗(yàn)證的公司，其他國(guó)內(nèi)企業(yè)尚處于研發(fā)和驗(yàn)證階段。細(xì)分領(lǐng)域（一）汽車電子汽車半導(dǎo)體按種類可分為MCU、功率半導(dǎo)體（IGBT、MOSFET等）、傳感器及其他。隨著新能源車技術(shù)提升，相關(guān)半導(dǎo)體芯片需求逐漸提升。ICInsights預(yù)測(cè)，未來(lái)MCU出貨量將持續(xù)上升，車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)將在2020年接近460億元，2025年將達(dá)700億元，單位出貨量將以11．1％復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。IHSMarkit預(yù)測(cè)，全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將從2018年的391億美元增長(zhǎng)至2021年的441億美元，年化增速為4．1%。據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2019年全球CIS市場(chǎng)規(guī)模170億美元，預(yù)計(jì)2024年全球CIS市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到240億美元，年化增速7%。（二）手機(jī)產(chǎn)業(yè)射頻芯片受下游5G手機(jī)創(chuàng)新量?jī)r(jià)齊升。根據(jù)Skyworks預(yù)測(cè)，到2020年5G應(yīng)用支持的頻段數(shù)量將實(shí)現(xiàn)翻番，新增50個(gè)以上通信頻段，某些高端手機(jī)濾波器的數(shù)量到2020年甚至可100只。Yole預(yù)測(cè)2017年射頻前端市場(chǎng)規(guī)模為147億美元，2023年射頻前端的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)341億美元，復(fù)合增速14%。半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展情況半導(dǎo)體行業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐，主要分為集成電路、分立器件、傳感器和光電子器件等四大類，廣泛應(yīng)用于5G通信、計(jì)算機(jī)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等下游終端應(yīng)用市場(chǎng)，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。自半導(dǎo)體核