半导体行业点评报告:终端产品定义芯片定位 芯片定位影响芯片成本

类别:行业 机构:开源证券股份有限公司 研究员:刘翔 日期:2021-01-15

单片晶圆价格由晶圆尺寸和光罩层数决定

      通过将芯片设计厂商的单片晶圆价格进行比较,我们发现晶圆尺寸是影响单片晶圆价格的核心要素,并且,随着芯片复杂度的提升(光罩层数的增多),单片晶圆价格得到进一步的提升。同时,高单片晶圆价格往往伴随着高单颗芯片晶圆成本,从数字芯片来看,由于数字芯片的工艺标准化程度较高且功能较为复杂,数字芯片厂商往往率先采用12 寸片以降低成本,且单颗芯片晶圆成本相对较高;从模拟芯片来看,由于模拟芯片的12 寸片工艺与8 寸片工艺存在较大差别且晶体管数量较少,追求产品稳定性的模拟芯片厂商往往倾向于停留在8 寸片,且单颗芯片晶圆成本相对较低。

    电源、功率厂商片量优势突出,数字芯片厂商片量话语权相对有限通过将芯片设计厂商的投片量进行比较,我们发现功率、电源厂商片量优势显著。

      晶圆厂与芯片设计厂商之间的纽带主要体现在两方面:1.工艺协作开发;2.片量支持和填产需要,因此,片量越大、工艺越特殊的芯片设计厂商与晶圆厂的关系越紧密。功率厂商和电源厂商(新洁能、芯朋微、晶丰明源)的年投片量均超过10 万片,显著高于数字芯片厂商片量水平,并且,新洁能2019 年的投片量高达25 万片、极具片量优势。

    终端产品价值量决定芯片定位,芯片定位决定芯片成本作为终端产品的核心零部件,芯片定位深受终端产品的价值量影响,进一步,芯片定位的高低反映出芯片复杂度并影响着所需原材料的价位。应用于追求稳定性、价值量较高终端设备的芯片往往同时享有高晶圆成本和高封测成本,如车载芯片、通信芯片等;相反,应用于追求性价比、价值量较低终端设备的芯片往往需要严格控制晶圆和封测成本,如LED 芯片、LED 驱动芯片等。

    功率器件并不低端,功率芯片的面积和成本均高于模拟芯片从功能角度来看,功率器件只具有控制电流通断的功能,但这并不意味着其定位低端、成本很低,其所需的抗高压/大电流/高温的特性也需要较大的芯片面积和较好的封装材料。从芯片面积来看,主营MOS 的新洁能平均每片8 寸晶圆可切割出7960 颗芯片,低于模拟芯片厂商每片10000 颗以上的水平,并且,晶闸管、IGBT 等器件比MOS 的面积更大,一颗8 寸片仅可切割出4000-5000 颗晶闸管或IGBT。从单颗芯片晶圆成本和封装成本来看,我们也观察到功率器件的原材料成本高于模拟芯片和射频芯片。

      风险提示:中美贸易摩擦存在较大不确定性;部分招股说明书发布日相对较早;部分公司产品布局产生较大变化。