晶閘管產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

晶閘管產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃半導(dǎo)體板塊產(chǎn)業(yè)鏈半導(dǎo)體可以分為四類產(chǎn)品，分別是集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器。其中規(guī)模最大的是集成電路，達(dá)到2753億美元，占半導(dǎo)體市場的81%。由于半導(dǎo)體產(chǎn)品中大部分是集成電路。半導(dǎo)體是一類材料的總稱，集成電路是用半導(dǎo)體材料制成的電路的大型集合，芯片是由不同種類型的集成電路或者單一類型集成電路形成的產(chǎn)品。對應(yīng)成大家好理解的日常用品，半導(dǎo)體各種做紙的纖維，集成電路是一沓子紙，芯片是書或者本子。集成電路（integratedcircuit）是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母IC表示。芯片（chip）、或稱微電路（microcircuit）、微芯片（microchip）在電子學(xué)中是一種把電路（主要包括半導(dǎo)體設(shè)備，也包括被動組件等）小型化的方式，并通常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。半導(dǎo)體處于整個電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，是各種電子終端產(chǎn)品得以運(yùn)行的基礎(chǔ)。被廣泛的應(yīng)用于PC，手機(jī)及平板電腦，消費(fèi)電子，工業(yè)和汽車等終端市場。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈從上至下大致可以分為三個環(huán)節(jié)：IC設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測試，另外還有相關(guān)配套行業(yè)，設(shè)備和材料。根據(jù)電路功能和性能要求，正確的選擇系統(tǒng)配置、電路形式、器件結(jié)構(gòu)、工藝方案等。專業(yè)從事IC設(shè)計(jì)的公司也被稱為DesignHouse，如Qualcomm（高通）、MTK（聯(lián)發(fā)科）、AMD等，它們沒有自己的晶圓廠。設(shè)計(jì)公司最終輸出的是電路版圖，交給制造廠商，通常把這類公司稱為Fabless。半導(dǎo)體材料為芯片之基，覆蓋工藝全流程半導(dǎo)體材料包括晶圓制造材料和封裝材料。其中晶圓制造材料包括硅片、掩模版、電子氣體、光刻膠、CMP拋光材料、濕電子化學(xué)品、靶材等，封裝材料包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、芯片粘結(jié)材料和其他封裝材料。具體來說，在芯片制造過程中，硅晶圓環(huán)節(jié)會用到硅片；清洗環(huán)節(jié)會用到高純特氣和高純試劑；沉積環(huán)節(jié)會用到靶材；涂膠環(huán)節(jié)會用到光刻膠；曝光環(huán)節(jié)會用到掩模板；顯影、刻蝕、去膠環(huán)節(jié)均會用到高純試劑，刻蝕環(huán)節(jié)還會用到高純特氣；薄膜生長環(huán)節(jié)會用到前驅(qū)體和靶材；研磨拋光環(huán)節(jié)會用到拋光液和拋光墊。在芯片封裝過程中，貼片環(huán)節(jié)會用到封裝基板和引線框架；引線鍵合環(huán)節(jié)會用到鍵合絲；模塑環(huán)節(jié)會用到硅微粉和塑封料；電鍍環(huán)節(jié)會用到錫球。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，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會中的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。自半導(dǎo)體核心元器件晶體管誕生以來，半導(dǎo)體行業(yè)遵循著摩爾定律快速發(fā)展。2013年到2018年，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模從3，056億美元迅速提升至4，688億美元，年均復(fù)合增長率達(dá)到8．93%。2019年，受國際貿(mào)易環(huán)境惡化導(dǎo)致市場信心不足等因素影響，全球半導(dǎo)體市場出現(xiàn)下跌。2020年，受益于疫情催生遠(yuǎn)程辦公設(shè)備銷量提振以及全球汽車產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇所推動的需求強(qiáng)勁反彈，全球半導(dǎo)體市場規(guī)?；謴?fù)增長態(tài)勢。2021年，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模進(jìn)一步增長至4，743億美元，發(fā)展態(tài)勢良好。功率半導(dǎo)體行業(yè)壁壘功率半導(dǎo)體器件行業(yè)是人才、技術(shù)和資金密集型的行業(yè)，行業(yè)的發(fā)展以芯片設(shè)計(jì)能力、晶圓制造能力、技術(shù)創(chuàng)新能力、先進(jìn)生產(chǎn)能力和綜合管理能力為根本，對技術(shù)方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品性能優(yōu)化、產(chǎn)品更新?lián)Q代、后續(xù)技術(shù)服務(wù)，以及為客戶提供定制化開發(fā)產(chǎn)品能力等方面均有較高的要求，需要長時間的實(shí)踐和積累。由于客戶對產(chǎn)品性能多元化需求、對質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)日益提高的需求，以及國家對行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的需要，國內(nèi)功率半導(dǎo)體廠商需要通過持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，提高技術(shù)儲備，以高性價比的產(chǎn)品和服務(wù)實(shí)現(xiàn)核心電子元器件國產(chǎn)化，響應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展規(guī)劃。（一）功率半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)壁壘功率半導(dǎo)體分立器件的研發(fā)生產(chǎn)過程涉及微電子、半導(dǎo)體物理、材料學(xué)、電子線路、機(jī)械力學(xué)、熱力學(xué)等諸多學(xué)科，需多種學(xué)科的交叉融合，行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要綜合掌握外延、微細(xì)加工、封裝測試等多領(lǐng)域技術(shù)或工藝，并加以整合集成。功率半導(dǎo)體分立器件行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)門檻較高。下游客戶對產(chǎn)品提出了較高的耐久性、穩(wěn)定性、可靠性要求，行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要擁有豐厚的技術(shù)、工藝經(jīng)驗(yàn)儲備并持續(xù)技術(shù)革新和創(chuàng)新，而且能夠在短期內(nèi)成功開發(fā)出多品類、適宜量產(chǎn)的產(chǎn)品，才能在市場上站穩(wěn)腳步。新進(jìn)企業(yè)很難在短時間內(nèi)掌握先進(jìn)技術(shù)，亦難以持續(xù)保持技術(shù)的先進(jìn)性，這些均構(gòu)成了技術(shù)壁壘。（二）功率半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量壁壘功率半導(dǎo)體分立器件是內(nèi)嵌于電子整機(jī)產(chǎn)品中的關(guān)鍵零部件之一，在電流、電場、濕度以及溫度等外界應(yīng)力激活的影響下，存在潛在的失效風(fēng)險，進(jìn)而影響電子整機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。在功率半導(dǎo)體分立器件大批量生產(chǎn)過程當(dāng)中，對產(chǎn)品良率、失效率及一致性水平等方面提出了較高要求。實(shí)現(xiàn)精益化生產(chǎn)、擁有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、精細(xì)的現(xiàn)場管理以及長期的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)沉積是行業(yè)內(nèi)企業(yè)確保產(chǎn)品質(zhì)量、性能和可靠性的基本保障。行業(yè)新進(jìn)入者由于缺少長期的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累以及成熟的質(zhì)量管理體系，短期內(nèi)較難達(dá)到高水平的質(zhì)量控制要求。（三）功率半導(dǎo)體行業(yè)客戶認(rèn)證壁壘功率半導(dǎo)體分立器件作為一種基礎(chǔ)性功能元器件最終應(yīng)用于整機(jī)產(chǎn)品，在很大程度上影響下游產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，因此通過客戶嚴(yán)格的認(rèn)證是進(jìn)入本行業(yè)開展競爭的必要條件。為保證整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量及性能的穩(wěn)定性，終端客戶對器件的穩(wěn)定性和可靠性標(biāo)準(zhǔn)較高，對產(chǎn)品的認(rèn)證周期相對較長。終端客戶在選擇供應(yīng)商時，產(chǎn)品需要經(jīng)過產(chǎn)品選型、樣品測試、整機(jī)測試、整機(jī)可靠性分析等多個步驟的認(rèn)證，行業(yè)產(chǎn)品通過認(rèn)證后方可成為合格供應(yīng)商。一旦通過則能與客戶建立起長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系。行業(yè)新進(jìn)入者通過終端客戶的認(rèn)證需要一定的周期以及較高的條件，這對新進(jìn)入者形成了一定認(rèn)證壁壘。（四）功率半導(dǎo)體行業(yè)人才壁壘功率半導(dǎo)體行業(yè)的高技術(shù)門檻同時也造就了該行業(yè)的高人才門檻，企業(yè)高素質(zhì)的經(jīng)營管理團(tuán)隊(duì)和具備持續(xù)創(chuàng)新力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)的實(shí)力成為企業(yè)的核心競爭力。行業(yè)內(nèi)較為缺乏對功率半導(dǎo)體分立器件尤其是先進(jìn)器件產(chǎn)品有長期實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累的人才。而且，行業(yè)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品技術(shù)升級、新產(chǎn)品推出、產(chǎn)品的售后服務(wù)上，對生產(chǎn)技術(shù)工人、研發(fā)技術(shù)人才和專業(yè)的營銷人才有一定的依賴性，新進(jìn)入企業(yè)很難在短時間內(nèi)招募到足夠的人才，這會對生產(chǎn)效率、產(chǎn)品成本、交貨期等產(chǎn)生重大不利影響。因此，功率半導(dǎo)體分立器件行業(yè)需要既懂芯片設(shè)計(jì)同時又懂生產(chǎn)制造工藝、器件可靠性及應(yīng)用的高素質(zhì)人才，這在很大程度上也提高了該行業(yè)企業(yè)的準(zhǔn)入門檻。（五）功率半導(dǎo)體行業(yè)資金壁壘設(shè)備投入方面，外延、光刻、蝕刻、離子注入、擴(kuò)散等工序所需的研發(fā)、生產(chǎn)、測試設(shè)備中部分需要進(jìn)口，價格昂貴。在日常經(jīng)營中，企業(yè)需要大量的流動資金應(yīng)對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用評估測試、可靠性考核等，還需要豐富產(chǎn)品矩陣，滿足不同下游客戶的要求，贏得市場競爭力。在研發(fā)投入方面，行業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代迅速，需要不斷投入研發(fā)資金包括提高核心研發(fā)人員的待遇水平，才能在技術(shù)上取得領(lǐng)先優(yōu)勢。綜上，行業(yè)內(nèi)的新進(jìn)入者如果沒有持續(xù)的大量資金投入，將很難與行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)競爭。行業(yè)發(fā)展邏輯在整個行業(yè)專業(yè)的垂直分工模式下，晶圓代工廠根據(jù)客戶下單情況來決定生產(chǎn)情況。當(dāng)需求開始增加時，訂單隨之增加。晶圓代工廠需要花費(fèi)長達(dá)兩個月的時間進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)能不可能瞬間增加?？蛻魧τ谏嫌伟雽?dǎo)體產(chǎn)品采購的核心原則是寧可庫存太多，絕不能庫存不足。一家大型OEM客戶（如蘋果或三星）的最大顧慮，是在新品即將發(fā)布時，零組件備貨庫存不足。這樣一來，OEM廠、ODM以及分銷商渠道內(nèi)不得不創(chuàng)建庫存提前備貨，下單量大于真正需求量的情況也不可避免的出現(xiàn)。半導(dǎo)體公司開始增加產(chǎn)能以滿足膨脹的下游需求。交貨時間大大壓縮，這時供應(yīng)鏈將減少庫存，造成半導(dǎo)體廠商訂單量的減少要大于終端市場需求降低速度。硅周期歷經(jīng)三個主要階段:1）庫存修正:OEM廠商和分銷商渠道內(nèi)庫存過剩，紛紛開始較少存貨向半導(dǎo)體供應(yīng)商下單減少甚至出現(xiàn)取消訂單的情況產(chǎn)品價格開始下滑在需求量真正確定前，晶圓代工廠以及少數(shù)IDM廠商對于擴(kuò)產(chǎn)均持謹(jǐn)慎態(tài)度。2）穩(wěn)定狀態(tài):訂單量與終端需求一致，整個產(chǎn)業(yè)鏈處于供需平衡的狀態(tài)。存貨經(jīng)過上一次庫存修正后逐漸消耗后達(dá)到正常值，產(chǎn)能利用率以及價格也慢慢趨于平穩(wěn)。3）庫存建立:新產(chǎn)品發(fā)布或者經(jīng)濟(jì)上行推動終端需求增長為了能夠即時供貨，OEM廠商等開始增加庫存訂單量大幅增加半導(dǎo)體價格下降減緩甚至開始上升產(chǎn)能利用率提升。一定程度上，雙重下單的情況出現(xiàn)（OEM、ODM廠商和分銷商紛紛加大訂單量）。最后，庫存過剩引發(fā)下一次修正。全球半導(dǎo)體行業(yè)從1989年以來已經(jīng)經(jīng)歷了三個完整周期，在這三個完整周期中，一個明顯的規(guī)律就是：需求推動行業(yè)產(chǎn)能的上升，然后行業(yè)的資本開支擴(kuò)產(chǎn)導(dǎo)致價格的下降和市場需求的萎靡，接著導(dǎo)致行業(yè)資本性支出下降又將導(dǎo)致產(chǎn)能增速下降，然后第二輪接著價格和市場需求開始上升，行業(yè)企業(yè)的資本性支出意愿又開始激增，基本是需求-產(chǎn)能投資價格四象限循環(huán)。根據(jù)SIA數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體終端需求主要以通信類（含智能手機(jī)）占比為31%，PC/平板占比為29%，消費(fèi)電子占比14%，汽車電子占比12%等，其中以通信類規(guī)模最大，汽車ASP彈性最大，同時潛在5G射頻、汽車電動化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)周期將帶來未來幾年硅含量快速提升。光刻膠：半導(dǎo)體工藝核心材料，道阻且長光刻膠是光刻工藝最重要的耗材。光刻膠是一種通過特定光源照射下發(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，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，光線透過掩膜照射光刻膠。如果曝光在紫外線下的光刻膠變?yōu)槿軇?，清除后留下掩膜上的圖案，此為正性膠，反之為負(fù)性膠。（一）先進(jìn)制程推動產(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、顯示效果和化學(xué)結(jié)構(gòu)三種方式進(jìn)行分類。根據(jù)曝光波長的不同，目前市場上應(yīng)用較多的光刻膠可分為g線、i線、KrF、ArF和EUV5種類型。光刻膠波長越短，加工分辨率越高，不同的集成電路工藝在光刻中對應(yīng)使用不同波長的光源。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)時主流制程工藝在0．8-1．2μm，適用于波長436nm的光刻光源。到了90年代，制程進(jìn)步到0．35-0．5μm，對應(yīng)波長更短的365nm光源。當(dāng)制程發(fā)展到0．35μm以下時，g/i線光刻膠已經(jīng)無法制程工藝的需求，于是出現(xiàn)了適用于248納米波長光源的KrF光刻膠，和193納米波長光源的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。化學(xué)放大光刻膠對深紫外光源具有良好的光敏性，具有高對比度、分辨率等優(yōu)點(diǎn)。（二）光刻膠市場穩(wěn)定增長，ArFi占比最高半導(dǎo)體光刻膠市場增速穩(wěn)定。伴隨芯片制程工藝的升級，光刻膠市場需求量也隨之增加。根據(jù)TECHECT數(shù)據(jù)，2021年全球光刻膠市場規(guī)模約為19億美元，同比增長11%，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到21．34億美元，同比增長12．32%。具體來看，在7nm制程的EUV技術(shù)成熟之前，ArFi光刻膠仍是市場主流，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1、工藝壁壘光刻膠多用于微米和納米級別的圖形加工，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，因此需要通過調(diào)整光刻膠的配方以滿足對應(yīng)的需求。2、配套光刻機(jī)光刻膠需要通過相應(yīng)的光刻機(jī)進(jìn)行測試和調(diào)整，目前僅有荷蘭ASML集團(tuán)有能力制造光刻機(jī)，但對我國