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三、行业监管体制与相关法律法规7
1、行业主管部门7
2、行业法律法规及政策8
四、市场规模及发展趋势9
1、行业规模9
2、行业发展趋势10
(1)要适应高质量,高稳定性的要求11
(2)满足低成本化的要求12
五、行业周期性、季节性、周期性特征12
六、行业壁垒13
1、资金壁垒13
2、技术壁垒13
3、客户资源壁垒14
七、行业竞争格局14
一、行业概况
半导体产业是目前世界上发展最快、最具影响力的产业之一,近几十年来一直在蓬勃发展,已成为推动世界经济增长的重要动力。
半导体行业是电子产业链的最上游,主要产品包括集成电路(IC)和各类分立器件,其应用领域几乎覆盖了所有的电子设备,是计算机、家用电器、数码电子、工业自动化、通信、航天等诸多产业发展的基础,是现代工业的生命线,也是改造和提升传统产业的核心技术。
作为半导体产业的两大分支之一,集成电路(IntegratedCircuit)是指采用特定工艺将晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件通过布线连接在一起,并制作在一小块半导体介质基片上,然后封装在一个管壳形成所需电路功能的微型结构的电子产品。
集成电路产品从功能分类,主要包括模拟电路、逻辑电路、微处理器和存储器等。
集成电路封装用键合丝是IC封装产业的基础,决定着集成电路封装产业的发展水平,例如,LSI(大规模集成电路)封装,特别是VLSI(超大规模集成电路)封装,对键合丝性能要求十分苛刻。
键合丝的另一重要应用领域是分立器件封装,分立器件(DiscreteDevice)是指用来实现简单功能的半导体独立器件,主要包括了发光二极管(LED)、传感器、敏感器件及其他半导体器件等,分立器件被广泛应用到消费电子、计算机及外设、网络通信,汽车电子、LED照明等领域。
其中具有大功率、大电流、高反压、高频、高速、高灵敏度、低噪声等特性的分立器件,由于不易集成或集成成本高而具有广阔的应用空间,即使是容易集成的小信号晶体管,由于具有明显的价格优势,也使其具有稳定的市场份额,该行业键合丝的用量巨大。
半导体行业是一个高度标准化、高度专业化分工的行业,目前半导体行业可以分为芯片设计业、芯片制造业和封装测试业三个相对独立的子行业,半导体封装用键合丝作为半导体封装专用材料,是半导体封装行业的基础材料,属于封装测试业。
键合丝是半导体封装业的四大必需基础材料(芯片、引线框架、键合丝、封料)之一,键合丝作为芯片与框架之间的内引线,实现稳定、可靠的电连接,起着芯片与外界的电流导入和导出的作用,广泛应用于集成电路和分立器件的封装。
键合丝作为芯片与外部电路主要的连接材料,其必须具备耐腐蚀性、良好的导电性能、优良的成弧性能及恰当的强度,并能适应极高的键合速度等特性。
根据材料的不同,键合丝可分为键合金丝、键合合金丝、键合银丝、键合铜丝等。
由于黄金具有化学性能稳定、抗氧化,不与酸和碱发生反应等特性,因此黄金制成的键合金丝具有延展性好、导电性能佳、金丝球焊速度快及可靠性高等特点,是键合丝各品种中使用最早、用量最大的一类。
但由于键合金丝成本较高,人们开始寻找能够广泛应用的、低成本、高性能的其他键合丝,并不断取得进展,催生了键合合金丝、键合银丝、键合铜丝等其他键合丝。
目前,键合丝中铝丝、铜丝主要用于中低档电路,贵金属丝占有中高档产品超过80%的份额,金丝以其优异的抗氧性一直占据着键合丝的重要位置。
二、行业上下游的关系
1、上游行业
键合丝行业目前主要产品包括键合合金丝、键合金丝、键合银丝、键合铜丝等,主要原材料以黄金、白银等贵金属为主,我国是黄金、白银生产大国,黄金、白银等供应充足,能满足本行业的生产需求。
原材料价格方面,由于行业内企业普遍采取“金(银)价+加工费”的定价模式,因此,上游原材料的涨价,对行业内企业生产成本的影响可以迅速转移到下游,对企业的盈利状况影响不大。
2、下游行业
键合丝作为半导体封装用内引线,是集成电路和分立器件的制造过程中必不可少的基础材料之一,因此,下游行业半导体产业的快速发展为半导体封装材料提供了巨大的市场需求。
进入21世纪以来,中国不断承接国际电子产业向中国的转移,目前中国已成为全球最大的半导体消费市场。
根据数据显示,我国集成电路产业和分立器件产业近几年一直保持了快速增长的势头。
半导体产业是当今世界最有活力的产业领域,在我国国民经济中一直占据着十分重要的地位。
我国政府部门十分关注半导体产业和整个电子信息产业的发展,从八十年代起就相继出台许多鼓励政策,在建厂批地、税收优惠、创新和科技基金、贴息贷款等多方面,支持半导体企业的成长和发展。
伴随着我国半导体产业的兴起和发展,必将带动相关上游基础产业的蓬勃发展,键合丝材料作为芯片封装的内引线,是集成电路和分立器件制造过程中必不可少的基础材料之一,也将呈现快速发展的趋势。
三、行业监管体制与相关法律法规
1、行业主管部门
半导体封装材料研发、生产和销售,属于电子材料行业的半导体材料子行业,也可归属于半导体行业中的半导体封装材料子行业。
本行业管理部门是国家工业和信息化部,主要负责制订我国半导体封装材料行业的产业政策、产业规划,对行业的发展方向进行宏观调控。
中国电子材料行业协会是由从事电子材料的生产、研制、开发、经营、应用、教学的单位及其他相关的企、事业单位自愿结合组成的全国性的行业社会团体,下设半导体材料分会等十个分会,是政府对电子材料行业实施行业管理的参谋和助手,在政府部门和企业(事业)单位之间起桥梁纽带作用。
中国半导体行业协会是由全国半导体界从事集成电路、半导体分立器件、半导体封装材料和设备的生产、设计、科研、开发、经营、应用、教学的单位及其它相关的企、事业单位自愿参加的、非营利性的、行业自律的全国性社会团体,下设集成电路分会、半导体分立器件分会、半导体封装分会、集成电路设计分会和半导体支撑业分会共5个分会。
协会按照国家的宪法、法律、法规和政策开展本行业的各项活动,为会员、行业和政府服务,维护会员单位和本行业的合法权益,促进半导体行业的发展。
2、行业法律法规及政策
四、市场规模及发展趋势
1、行业规模
近年来,中国半导体产业凭借着国家政策支持、劳动力成本优势、市场及资源规模效应等有利因素,获得了快速的发展,成为全球半导体市场的重要组成。
我国半导体产业保持高速增长态势,根据中国半导体行业协会的数据统计,从2002年到2013年间,中国半导体企业销售收入从564亿人民币增长到3,873亿人民币,年复合增长率达到19%以上。
半导体产业主要产品是集成电路和各类分立器件,其中集成电路是半导体行业的核心部分,根据中国半导体行业协会数据显示,2014年我国集成电路行业市场规模达到3,015亿元人民币,受益于中国下游消费电子等产业的高速发展,中国市场过去10年集成电路规模实现了18.65%的复合增长率。
在我国集成电路设计、芯片制造和封装测试三大产业中,封装测试业的规模领先于芯片设计业、芯片制造业,并保持着快速的增长,过去10年的年复合增长率达到了16%,2014年封装企业市场规模达到1,256亿元人民币,占集成电路市场规模的41.65%。
图:
中国集成电路封装测试企业销售收入(2004-2014)
2、行业发展趋势
随着半导体行业的迅速发展,产品封装主要向高密度、小体积、功能全、高智能方向发展,这对键合丝的加工工艺提出了更高要求。
键合丝是用于集成电路或晶体管芯片管芯与引线框架连接的关键引线材料,近年来大规模集成电路集成化程度越来越高,对键合丝的质量要求越来越高,性能要求越来越稳定。
键合丝中铝丝、铜丝主要用于中低档电路,贵金属丝占有中高档产品超过80%的份额,金丝以其优异的抗氧性一直占据着键合丝的重要位置,目前市场中的键合丝主要以键合金丝、键合合金丝为主。
金丝作为内引线,具有优异的导电性能、长期使用的稳定性和高可靠性等优点,在多种特殊电路设计中具有显著的优越性和不可替代性:
它适用于功率器件的大电流传输,有效地提高大功率信号的负载传输能力;
适用于传输高频信号的电路连接,有效地降低高频电路中的寄生参数、并使电感更小、可靠性更高,从而提高高频信号的传输能力;
适用于大规模混合电路间的模块连接,有效地提高电路的可靠性。
(1)要适应高质量,高稳定性的要求
随着电子技术的发展,电子设备逐渐多样化,半导体器件的使用环境会复杂得多,这就需要键合丝质量好,稳定性高。
随着微电子技术的迅速发展,集成电路复杂度不断增加,单个芯片内要集成电子系统的大部分功能,这就相应地要求微电子封装有更高的性能,更多的引线,更密的内引线,更小的尺寸或更大的芯片腔,更高的可靠性,更低的单个引线成本等。
总之,微电子技术的不断发展和整机封装高密度化,正在促进微电子封装数量和产量的不断提高。
同时随着半导体器件集成度的进一步提高,器件上的电极数增多,电极间距变窄,而且键合高速度化要求键合球径小型化或加长键合丝的长度,因此,键合丝的细线化是解决电极间距窄化和球径小型化的有效办法,通过细线化还可达到降低成本的目的。
为此,迫切需要机械强度高、热压后的接合强度相同的键合丝,这就需要最佳设计合金组成,研究微量添加元素的作用效果,提高键合丝的强度。
(2)满足低成本化的要求
半导体器件不仅趋向高性能化,同时还要求降低成本。
为降低微细金丝的高额费用,金丝的直径越来越细,金丝微细化不仅可降低所需金丝费用,而且有利于高密度封装。
在过去金丝单纯进行微细化加工,金丝强度会下降,封装时由于树脂流动,会造成金丝变形,与相邻的引线易接触而形成短路。
为满足微细化的要求,同时避免由于树脂流动而使金丝产生变形,这就要求提高金丝的强度,相应地就需要增加微量元素的添加量,但随便添加也会由此引起各种问题。
因此为了提高微细金丝的强度,需要充分地把握添加元素的溶质效果和最佳的合金设计。
键合丝的发展趋势是微量添加元素复合化、组成合金化、加工细线化和低成本化,通过最佳的合金化元素设计提高金丝强度,使丝更加细线化,增加或降低弧高,降低破断率,提高可靠性及键合强度。
未来,随着键合丝材生产技术的更加成熟,也将会陆续出现更多性能良好、价格低廉的键合丝材,并逐步得到市场的认可和推广。
五、行业周期性、季节性、周期性特征
半导体封装材料键合丝行业的周期性与半导体的周期性一致,与国家经济发展状况紧密相关。
2009年受金融危机的影响,半导体产业受到波及,销售下滑,近年来受国家利好政策的刺激,我国半导体产业已企暖回升,并保持增长态势。
半导体封装材料键合丝行业受季节影响较小,行业的季节性特征不甚明显。
半导体封装材料键合丝行业的区域性特征不甚明显,目前国内的半导体封装材料产业主要集中在长江三角洲地区、京津环渤海地区和珠江三角洲地区。
六、行业壁垒
1、资金壁垒
键合丝行业属于资金密集型行业,企业先期生产需要投入大量的机器设备,需要较高的资金投入,且行业原材料主要为黄金、白银等贵金属,会占用企业大量的流动资金,小企业可能无法承担公司运营需要的资金压力,因此也形成了行业新进入者的资金壁垒。
2、技术壁垒
键合丝行业同时属于技术密集型行业,随着半导体封装技术的不断发展,对键合丝的性能也提出了更高的要求,键合丝生产企业必须持续不断地进行新技术、新产品、新工艺的研发,以适应半导体行业的要求,这不但需要企业拥有大量掌握相关领域专业知识,具有多年实践经验的研发和技术人员,也需要企业具备长时间、大规模的生产实践经验的积累,使行业新进入者面临着较高的技术壁垒。
3、客户资源壁垒
根据键合丝行业的特性,公司在与下游客户建立合作关系、接受订单前,需要接受客户的严格认证,该项认证包括对公司质量体系的认证,对公司的内部生
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