凯发k8国际首页-突破摩尔定律?十张图带你看2021年集成电路封测行业市场现状与发展前景 高端封装发展带动产业正向循环
时间:2024-09-04 05:42:05本报告前瞻性▼△●•□▽、适时性地对集成电路封装行业的发展背景★▷•□▪、供需情况▽○●、市场规模•★▲△◆、竞争格局等行业现状进行分析•▷◇-,并结合多年来集成电路封装行业发展轨迹及实践经验□☆••▼,对集成电路=◁▷.▽★=.□▪□▽.
从实际经营的角度分析□……☆◆▪,集成电路产业链是以电路设计为主导▼○,由电路设计公司设计出集成电路◆•◇,然后委托芯片制造厂生产晶圆○=-…★,再委托封装厂进行集成电路封装及测试□▼▲○…,然后销售给电子整机产品生产企业●■◁□▷。
根据Gartner公布的数据显示◆-◆▲,2020年受新冠疫情影响△○○●•,全球整体IT支出规模达36949亿美元●…□•,同比小幅下降1△△▲=-▷.65%□▪;随2021年疫情好转以及疫情期间相关在线服务需求的发掘■○▼•▪▲,全球整体IT支出规模将全面复苏=◆▼▷-,预计达到3●….9万亿美元•▪△,同比增长6◇◁.2%▷△•▽▼。
而在集成电路制造行业○▲■,由于产业逐渐走向成熟◇▼●○★◇,需求趋于稳定▽◆▲,且我国集成电路行业正在朝着更核心的集成电路设计方向发展◆•◇★▽,集成电路制造行业增长率有所下降=▷▲•▼▼。2020年我国集成电路制造行业市场规模为2560亿元★◆◁■◇,较2019年同比增长19●▼.11%▼▽◁■。集成电路设计-▲•■●、制造规模的快速增长-◁•▷◇▽,必将推动封测产业发展○-•。
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以上数据参考前瞻产业研究院《中国集成电路封装行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》●■,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据◁▼、产业研究••▽○▷▪、产业链咨询▽◇◁、产业图谱△◆、产业规划▽●◇◁▼□、园区规划●▪◆▽、产业招商引资★▪●、IPO募投可研▽▷▷▪▼●、招股说明书撰写等解决方案•□◁。
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集成电路按照产业链可分为◁▪:设计•▽◆-◁、制造•■…、封装△•△、应用四个部分□◆。其中芯片设计亦可称为超大规模集成电路(VLSI)设计-□◇•-☆,其流程涉及对电子器件(例如晶体管☆■□▲、电阻器☆●●▪-…、电容器等)◆▪•■、器件间互连线模型的建立…★-▼…■;芯片制造工艺包括光刻◇▪▽▼-、刻蚀▽…▲▪、氧化沉积▼▽▷◆-▼、注入◆☆◆▲、扩散和平坦化等过程--☆▲◇。
预见2022••=▲:《2022年中国铜加工行业全景图谱》(附市场现状◁☆、竞争格局和发展前景等)
摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登摩尔(Gordon Moore)经过长期观察总结的经验▪-。摩尔定律的内容为▷○=◆:集成电路上可容纳的晶体管数目○•,约每隔18个月便会增加一倍○…◁▷△○,性能也将提升一倍▷▲□;或者说■△◁•,当价格不变时△◆●-,每一美元所能买到的电脑性能▷△-,将每隔18个月翻两倍以上□◆□★。这一定律揭示了信息技术进步的速度★◁•▽☆。
结合前文来看●◇,随着半导体制程工艺瓶颈▲•…△▪▽,以及芯片架构优化的限制□○△=•=,未来几年处理器性能的发展将逐步减慢=-,摩尔定律也将逐渐失效☆-▲▼○▪。因此☆▽▼▽,高端封装技术为行业发展提供一线生机◁□◁●,有利于提高芯片性能-□。而站在整个产业角度上◁▲☆◁▪,芯片性能的提升又会促进计算机○…▷▪、IT产业的发展•●△☆◆,从而间接地为芯片设计-△★、制造◆…、封测技术突破带来更多可能▷☆。因此…◇★▲△◆,封装行业发展将带动产业正向循环■△-☆■▪,意义重大•=▪◁◆=,行业具有十分广阔的发展前景◇•◁○。
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从细分领域来看●=,历年来全球IT支出最多的领域为通讯服务■•◁○★▽,其次为IT服务□■,设备和企业软件支出相对较少••▷◇…-,数据中心系统的支出最少◇•-□。2020年全球通讯服务支出为13499亿美元△★▲○,同比下降0▷●.6%•-●…□,IT服务支出10118亿美元■•,同比下降1▲▪.9%★◇,设备支出为6532亿美元▼◇▽☆▷◆,同比下降6•○●■▲□.4%◇▪,企业软件支出为4650亿美元□□▽◁△,同比增长1▷-△.5%◁▼★,数据中心系统支出为2360亿美元▽•△▽▷☆,同比增长1●…•△.6%▼◇○◁-▽,增速最快□-●△★。
从目前全球封装测试产业的分布来看◇◇◆-☆▽,主要集中在亚太地区•…,并且近年来Top3厂商市场占有率超过了50%☆▷•,行业集中度很高=△•△。根据Chip Insight初步估算••▪▲,2020年全球半导体封测市场规模为2136△◇•.69亿人民币•-,行业前十强占83•=□.98%■=,达到1794●▲…○☆.38亿人民币▼•△…◇□。中国IC封装市场起步晚★=○▼,但增速快…◁○,行业规模近年来占全球比例也在不断上升▲▷■▼。
集成电路▽-◁,以及这些元件之间的连线•●,简称IC就是把一定数量的常用电子元件▪□▲,如电阻••□-▷、电容凯发k8国际首页•○…•★、晶体管等•■-…◁,集成电路产业是现代信息技术的基石★☆。通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路•▽▪◇■□,
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根据Chip Insight统计□■★▼▽●,2020年全球前十大封测厂商排名和2019年基本一致●◆▷▼••,但是2019年产业集中度进一步加剧•●--…□,前十大封测公司的收入占全球封测总营收的84□○•-.0%•▪,相比2019年的83▷◆.6%增加了0●□◁•★•.4个百分点▲●▼。据总部所在地划分▼=•,前十大封测公司中▷■=-•◁,中国台湾有五家(日月光ASE■▲▼●★、力成科技PTI=☆•☆、京元电子KYEC…○■△-、南茂ChipMOS…▪◆、欣邦Chipbond)•■,市占率为46…○.26%△◇▼◆;中国大陆有三家(长电科技JCET•○●△、通富微电TF-○▪▽▽…、华天科技HUATIAN)△○,市占率为20◇□○.94%■●●▼▪,较2019年19▪◆.90%增长1◁▽=.04个百分点■○☆●▷▪;美国仅有一家(安靠Amkor)▽-▲▪▷=,市占率为14○-●=.62%▼▼▪■;新加坡一家(联合科技UTAC)△•●☆,市占率为2-=△•.15%◁▽☆◁…。
CES2019展会上◇▪▲○□▼,Intel正式公布了Foveros3D立体封装技术△◇○▽◆◆,其首款产品代号Lakefield▼▼▲□。Lakefield使用10nm制程•-,同时也将是是英特尔首款使用3D封装技术的异质整合处理器-▷▲△★。根据英特尔发布的资料▲▼…★,Lakefield处理器○=◁,不仅在单一芯片中使用了一个10nm FinFET制程的Sunny Cove架构主核心☆●,另外还配置了4个也以10nm FinFET制程生产的Tremont架构的小核心▷○▲●…■。此外●…☆=△○,还内建LP-DDR4内存控制器◆△、L2/L3Cache▷▪○◇▷▪,以及全新架构GPU★▷▪。
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半导体行业最重要的定律就是摩尔定律■▷◆○■■,指集成电路上可容纳的晶体管数目★=•,约每两年便会增加一倍▷-=,性能也将提升一倍□•-◇。但一旦芯片上线条的宽度达到纳米数量级时…☆▷,相当于只有几个分子的大小□●◆,这种情况下材料的物理☆☆◆▼◁、化学性能将发生质的变化▲▪,致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作◇•★□▪,摩尔定律也就面临○=▷“失效◇•◆”○=。
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而能够将这么多的处理核心和运算单元打包成一个单芯片•■●,且整体体积仅有12 x 12mm▽▽,所仰赖的就是Foveros3D封装技术○▪▼▷▪◆。
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后摩尔时代集成电路若想继续满足电路的高性能和特殊功能需求□◆……=,除了通过工艺缩小CMOS器件尺寸▽□…■、探索新材料▷△▽▪、电路新结构的方法外□□◇▪,最可能通过封装方式的改变来提高集成电路容纳性★☆●:以系统级封装(SiP)为代表的功能多样化道路列为半导体技术发展的新方向●▪,着眼于增加系统集成的多种功能…◆,而不是过去一直追求缩小特征尺寸和提高器件密度◆●=。
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封装是集成电路制造的后道工艺▷▪▷◆◇,集成电路封装是把通过测试的晶圆进一步加工得到独立芯片的过程◆▼☆▼,目的是为芯片的触点加上可与外界电路连接的功能▼•▽☆-▷,如加上引脚▼★●•…★,使之可以与外部电路如PCB板连接▪•▽-•▲。同时▲▽■△,封装能够为芯片加上一个○◁•□▪•“保护壳◁☆□•…”-•◁-,防止芯片受到物理或化学损坏▽=▪…▼●。在封装环节结束后的测试环节会针对芯片进行电气功能的确认▷•○。在集成电路的生产过程中封装与测试多处在同一个环节▼▪=★☆●,即封装测试过程•●◁□◆。
典型的集成电路封测工艺流程为-■•:来料检查-磨片减薄-划片-粘片-压焊-塑封-切筋成型-打印测试-包装-品质检验◁▷◆●△★,具体如图所示■▲=•。
近年来◇•,随着计算机行业的逐渐成熟-●☆,我国电子计算机产业维持稳中有升的态势★▲…■,电子计算机整机累计产量■◇…◁◇•、微型电子计算机累计产量均同比出现不同程度增长▼●=●。相对于2016年的低谷★▼□,当前计算机行业正处在上升阶段-▪▲,预计与换新周期及经济缓慢复苏有关★◆-。据国家统计局统计▷•△,2020年我国电子计算机整机产量为4•▽■.05亿▲◇☆,较2019年同比上升13▼▷□●…•.64%●……-;2021年上半年▼-…•,电子计算机整机产量为2◆★◁◇.30亿台…●△,同比增长40○△◁▪●.6%●▲•◇-。
近些年来◆▲☆,在国家政策扶持以及市场应用带动下•△△●,中国集成电路产业保持快速增长■▪▽★,继续保持增速全球领先的势头•△■▼□■。受此带动•=△▪◇,在国内集成电路产业发展中●▽☆-,集成电路设计业始终是国内集成电路产业中最具发展活力的领域-◇▽•,增长也最为迅速◇◆○=。根据中国半导体行业协会统计▲▪▼,2015-2020年=-……▪▼,我国集成电路设计市场销售收入呈逐年增长趋势■▲。2020年我国集成电路设计市场销售规模为3778亿元▪○=▽◇=,较2019年同比增长23•△▽.30%-○•□。