
行業(yè)特性二:IDM模式與委外代工共存,技術(shù)迭代與產(chǎn)能供給齊飛
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半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)主要存在IDM與垂直分工兩種經(jīng)營(yíng)模式。
IDM模式即垂直一體化模式,是指半導(dǎo)體企業(yè)除進(jìn)行半導(dǎo)體設(shè)計(jì)外,業(yè)務(wù)范圍還包括芯片制造、封裝和測(cè)試等所有環(huán)節(jié)。
垂直分工模式則是將各個(gè)環(huán)節(jié)劃分開(kāi)來(lái),各家公司只專(zhuān)注經(jīng)營(yíng)一個(gè)環(huán)節(jié),例如Fabless模式則僅專(zhuān)注于半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售環(huán)節(jié),而芯片制造和封裝測(cè)試則交給Foundry模式的純代工企業(yè)。
對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)品公司而言,采用IDM模式對(duì)企業(yè)技術(shù)、資金和市場(chǎng)份額要求較高,具有典型的重資產(chǎn)屬性。公司不僅自身需要擁有研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),還需自建芯片制造、封裝和測(cè)試生產(chǎn)線,在完成半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)后銷(xiāo)售給下游客戶(hù)。
自建芯片制造和封裝測(cè)試生產(chǎn)線就需要巨額的資金投入,如投資建設(shè)一條8英寸芯片制造產(chǎn)線的資金約30億元人民幣,因此采用IDM模式的企業(yè)往往除了擁有較強(qiáng)的研發(fā)技術(shù)實(shí)力外,還必須擁有雄厚的資本實(shí)力。在垂直分工經(jīng)營(yíng)模式下采用Fabless模式僅需專(zhuān)注于從事產(chǎn)業(yè)鏈中的芯片設(shè)計(jì)和銷(xiāo)售環(huán)節(jié),能夠相對(duì)有效控制投入和成本。垂直分工模式在數(shù)字邏輯集成電路領(lǐng)域取得了快速的發(fā)展。

功率行業(yè)中公司既有IDM模式,也有垂直分工模式。國(guó)外IDM模式公司有英飛凌、ONSemi、TI、STMicro、東芝等;國(guó)內(nèi)公司IDM模式公司有華微電子、士蘭微、華潤(rùn)微等。垂直分工模式中的Fabless包括新潔能、斯達(dá)等;Foundry則包括華虹半導(dǎo)體、世界先進(jìn)、中芯國(guó)際等。

IDM模式具有技術(shù)的內(nèi)部整合優(yōu)勢(shì),有利于積累工藝經(jīng)驗(yàn),形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。其研發(fā)及生產(chǎn)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)活動(dòng),涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝研發(fā)等多個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合,IDM模式在研發(fā)與生產(chǎn)的綜合環(huán)節(jié)長(zhǎng)期的積累會(huì)更為深厚,有利于技術(shù)的積淀和產(chǎn)品群的形成,從而有助于形成更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
IDM模式具備資源的內(nèi)部整合優(yōu)勢(shì),針對(duì)客戶(hù)定制化需求,IDM模式能協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié),縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。因?yàn)楣β拾雽?dǎo)體屬于對(duì)工藝特色化、定制化要求較高的半導(dǎo)體產(chǎn)品,對(duì)設(shè)計(jì)、制造以及封裝工藝環(huán)節(jié)結(jié)合的要求更高。
在IDM企業(yè)內(nèi)部,公司可以通過(guò)構(gòu)建主要產(chǎn)品工藝技術(shù)平臺(tái),衍生開(kāi)發(fā)細(xì)分型號(hào)產(chǎn)品,并持續(xù)升級(jí)產(chǎn)品工藝平臺(tái),形成了“構(gòu)建-衍生-升級(jí)”的良性發(fā)展模式,從而使得公司細(xì)分型號(hào)產(chǎn)品能夠快速、“裂變式”產(chǎn)生,滿(mǎn)足下游多個(gè)領(lǐng)域的需求,最終引致公司經(jīng)營(yíng)規(guī)模迅速增長(zhǎng)。相比Fabless模式經(jīng)營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,公司能夠有更快的產(chǎn)品迭代速度和更強(qiáng)的產(chǎn)線配合能力,同時(shí)也可以根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行高效的特色工藝定制。
制造環(huán)節(jié)重要性高,IDM模式享受更高產(chǎn)品附加值。功率半導(dǎo)體屬于特色工藝產(chǎn)品,定制化要求較高,且細(xì)分產(chǎn)品出貨量較低。如果將功率半導(dǎo)體交給晶圓廠進(jìn)行代工,無(wú)法達(dá)到足夠的規(guī)模效應(yīng),成本較高。更重要在于公司將制造環(huán)節(jié)全部囊入公司業(yè)務(wù),賺取了本該屬于晶圓廠的利潤(rùn),有利于提高公司產(chǎn)品原有的產(chǎn)品附加值。但I(xiàn)DM具有明顯的重資產(chǎn)屬性,在擴(kuò)大營(yíng)收,鞏固主要營(yíng)收市場(chǎng)方面具有較大的約束性。
隨著全球新興產(chǎn)品的爆發(fā)以及以中國(guó)為代表的區(qū)域性需求的快速擴(kuò)張,純IDM公司產(chǎn)能供給無(wú)法有效跟上終端需求;另外由于半導(dǎo)體行業(yè)的周期性,純IDM公司極容易受制于原有固定產(chǎn)能,陷入被動(dòng)局面。因此IDM模式+委外代工共存是商業(yè)模式未來(lái)的發(fā)展方向,既能隨市場(chǎng)波動(dòng)及時(shí)擴(kuò)大或減少產(chǎn)能,也可以就近滿(mǎn)足區(qū)域性市場(chǎng)需求。
以功率行業(yè)龍頭廠商英飛凌為例:
英飛凌亦存在一定委外代工比重,鞏固主要營(yíng)收市場(chǎng)。為有效應(yīng)對(duì)市場(chǎng)波動(dòng),英飛凌的策略性布局中存在一定的委外代工。以2018年英飛凌公告數(shù)據(jù)為例,英飛凌有22%的前端制造屬于委外代工,有23%的后端制造屬于委外代工。
根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)道,英飛凌已經(jīng)與相當(dāng)多中國(guó)晶圓代工廠合作,例如HHGrace&HuaLi(華虹宏力和華力)、CSMC(華潤(rùn)上華)、ASMC(積塔)、JSMC(華微電子)等,就近供應(yīng)中國(guó)內(nèi)需市場(chǎng)以提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

行業(yè)特性三:細(xì)分需求多樣化,依賴(lài)特色工藝平臺(tái)的全面性和深度性
“平臺(tái)化多樣性”是特色工藝企業(yè)構(gòu)筑競(jìng)爭(zhēng)壁壘、打造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心武器,工藝平臺(tái)越強(qiáng)大的企業(yè),其在技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、服務(wù)能力和特殊化開(kāi)發(fā)能力方面具有深厚的優(yōu)勢(shì)。
功率半導(dǎo)體行業(yè)細(xì)分需求多樣化,從大類(lèi)產(chǎn)品平臺(tái),到不同電壓、不同面積、不同封裝外形,交叉組合可形成千余種細(xì)分產(chǎn)品。以新潔能的產(chǎn)品布局為例,公司主要分為四大產(chǎn)品平臺(tái):
溝槽型功率MOSFET、超結(jié)功率MOSFET、屏蔽柵功率MOSFET和IGBT;
每個(gè)平臺(tái)下又根據(jù)不同的電壓、不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi);
之后為了滿(mǎn)足客戶(hù)的要求,需要調(diào)整芯片面積、采用多達(dá)三十余種封裝外形以及進(jìn)行單管、功率模塊或者智能功率模塊的集成封裝,因此近二十個(gè)子工藝平臺(tái)疊加不同電壓系列、不同面積系列以及不同封裝系列,交叉組合會(huì)得到1000余款細(xì)分型號(hào)的產(chǎn)品。

功率半導(dǎo)體產(chǎn)品由于根據(jù)客戶(hù)定制要求所產(chǎn)生的的細(xì)分需求多樣化,但各細(xì)分類(lèi)型需求量相對(duì)IC產(chǎn)品較小,因而公司要想在行業(yè)內(nèi)獲得足夠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)于特色化工藝平臺(tái)的全面性和深度性要求極高。
以功率行業(yè)龍頭廠商英飛凌為例:
英飛凌是功率半導(dǎo)體的龍頭廠商。在營(yíng)收速度方面,整體處于一個(gè)不斷上升的趨勢(shì),且1999-2018年復(fù)合增長(zhǎng)率為9%,大于全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的5.9%。在市占率方面,功率行業(yè)市占率仍處于一個(gè)不斷上升的狀態(tài),2019年市占率達(dá)到19%。在汽車(chē)行業(yè)方面的功率器件市占率甚至達(dá)到25.5%。


英飛凌能夠坐穩(wěn)龍頭廠商的地位,主要優(yōu)勢(shì)在于不斷多樣化的細(xì)分產(chǎn)品需求以及高密度的客戶(hù)覆蓋。公司2018財(cái)年收入為75.99億歐元,2020財(cái)年收入96億歐元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為12.40%。
其中,在目標(biāo)應(yīng)用方面,可以明顯看到四大主要業(yè)務(wù)的細(xì)分應(yīng)用需求種類(lèi)的增多。功率行業(yè)作為需求驅(qū)動(dòng)型行業(yè),公司可覆蓋細(xì)分產(chǎn)品的應(yīng)用越多,在市場(chǎng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力越大。
另外,高密度的客戶(hù)覆蓋也是關(guān)鍵因素之一,從2010年到2020年,可以很明顯看出公司的客戶(hù)覆蓋數(shù)量持續(xù)提升。細(xì)分產(chǎn)品需求的多樣化以及客戶(hù)覆蓋數(shù)量的高密度化,推動(dòng)著英飛凌在功率市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力日益增強(qiáng)。


公司能夠支撐日益增多的細(xì)分產(chǎn)品需求以及高密度的客戶(hù)群,主要原因在于擁有不斷持續(xù)加深的特色化工藝平臺(tái)。覆蓋足夠全面、技術(shù)足夠有深度的特色化工藝平臺(tái)可以不斷保持技術(shù)的升級(jí)換代,針對(duì)不同的產(chǎn)品要求,有效降低器件的損耗性、增強(qiáng)器件的魯棒性以及提高器件的集成度。
在全面性方面,英飛凌公司覆蓋從控制器到驅(qū)動(dòng)器,再到功率開(kāi)關(guān)所有產(chǎn)品,功率開(kāi)關(guān)中包括MOSFET、IGBT以及相應(yīng)的模組和堆疊模塊,SiC和GaN襯底領(lǐng)域也已經(jīng)擁有了全新的產(chǎn)品;在深度性方面,英飛凌公司在Si基材料領(lǐng)域擁有更優(yōu)的CoolMOS和OptiMOS,在全新的SiC的第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,公司的CoolSiC產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)損耗明顯優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品。

長(zhǎng)平臺(tái)壽命保證客戶(hù)粘性和可視性。公司ATV平均平臺(tái)壽命約6年,IPC平均平臺(tái)壽命約5年,PMM平均平臺(tái)壽命約4年,DSS平均平臺(tái)壽命約4年。較長(zhǎng)的平臺(tái)壽命可以長(zhǎng)期提供給客戶(hù)符合要求的定制化產(chǎn)品,對(duì)于客戶(hù)的粘性以及可視性有極強(qiáng)的保證性,這將有助于進(jìn)一步提高公司客戶(hù)的高密度性。

參考資料來(lái)自:國(guó)泰君安證券、馭勢(shì)資本研究所

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