收藏：最全半导体产业链详细梳理（附相关概念）
现在的全球半导体⾏业，处于新⼀轮景⽓周期上⾏阶段。⽽国内的半导体产业，不仅受到全球性⼤周期的影响，还有⼀条⾮常硬核的逻辑，就是国产替代。中国虽已经成为全球最⼤的半导体消费国，但我国的芯⽚⾃给率低，2020年我国集成电路⾃给率仅为15.9%，国产替代仍有很⼤的替代空间。
从需求端来看，受益于“万物互联+国产替代”以及新能源汽车的助攻，芯⽚需求全⾯拉升；供给端受疫情冲击以及制裁下扩产速度减慢。跟传统周期性⾏业类似，半导体也存在着产能、库存和需求的不可能三⾓。由于从投资到产能释放的前置时间较长，如此扩⼤了芯⽚的缺⼝。
年初开始，晶圆⼤⼚们纷纷公布了⼀⼤波超预期的资本开⽀计划。
下图为半导体产业从材料到应⽤终端流程图：
如图：芯⽚产业链主要包括设计、制造、封装与测试三⼤环节与半导体设备及材料两⼤⽀柱产业。本⽂将按照该框架梳理整个芯⽚⾏业产业链。
芯⽚设计包括⼯具软件、设计公司
芯⽚制造包括制造⼚、制造设备、材料与辅料
芯⽚封测包括封测⼚、封测设备、辅材
打个通俗的⽐喻，芯⽚设计环节就像房地产的图纸设计，圆晶代⼯就是施⼯建房，封测就是将⽑坯房变为精装房。
⼀、芯⽚设计
芯⽚设计是产业链中重要的⼀环，影响后续芯⽚产品的功能、性能和成本，对研发实⼒要求较⾼。根据不同的下游应⽤，可分为四类：
集成电路：存储器、逻辑芯⽚（CPU、GPU）、微处理器（MPU)、模拟芯⽚
分⽴器件（含功率半导体）：MOSFET、IGBT、⼆极管、晶闸管
传感器：MEMS、图像传感器
光电器件
（⼀）集成电路
兆易创新：国内闪存芯⽚存储器及MCU微控制器设计双龙头。在全球NORFlash的市场占有率为6%，已跃居全球第三。公司作为国内MCU微控制器市场的龙头公司，2020年销售接近2亿颗，2021年公司业绩将伴随着⼯控等领域的快速放量，迎来快速发展的时期。
速放量，迎来快速发展的时期。
北京君正：收购北京矽成，成为国内稀缺的汽车存储芯⽚领军企业。北京矽成在全球车⽤DRAM存储芯⽚市占率15%，全球排名第⼆。收益于汽车电动化与智能化对车⽤存储芯⽚数量和容量要求的提升，实现量价齐升。微处理器芯⽚业务收益于智能终端硬件需求的爆发。公告拟定增募集资⾦拓展车载LED照明芯⽚。
国科微：我国固态存储芯⽚技术领先代表，最新产品达到国际平均⽔平、深耕智能安防监控芯⽚，积极布局AI智能监控芯⽚。
圣邦股份：国内模拟芯⽚龙头，电源管理芯⽚及信号链芯⽚受益于5G、⼯业驱动、⼈⼯智能和汽车升级，叠加国产替代，空间⼴阔。
思瑞浦：业务与圣邦股份⾼度重合，国产信号链类模拟芯⽚龙头企业。公司的信号链模拟芯⽚为5G射频模拟芯⽚的主要组成部分，综合性能已达国际标准。
卓胜微：射频前端领域处于国产领先地位，5G通信技术的发展带动射频前端市场需求的快速增长，公司产品在客户端持续渗透。
晶丰明源：在LED照明驱动芯⽚市场处于龙头地位，技术和市场均处于领先⽔平，出货量全球第⼀。晶丰明源今年也发了6次涨价函，原因是原材料价格上涨和产能紧张。
明微电⼦：深耕LED驱动业务，显⽰与照明业务齐头并进，技术研发能⼒处于⾏业领先地位。与晶丰明源⽐主要为LED 显⽰驱动芯⽚。2020年显⽰驱动芯⽚⼚商中排名第三，市占率为13%。
中颖电⼦：公司主要产品包括微控制芯⽚及OLED显⽰驱动芯⽚，受益于下游智能家电领域产品需求量和智能化⽔平的提⾼，国产替代空间⼴阔。
景嘉微：A股极其稀缺的图形处理器芯⽚标的，主要应⽤于军事装备，在国内机载图显领域占据⼤部分市场份额，正由军⽤向信创及民⽤市场拓展。
乐鑫科技：全球物联⽹WiFi-MCU芯⽚龙头企业，市场份额全球第⼀，占⽐超30%。产品下游主要是智能家居、电⼦消费产品、传感设备及⼯业控制等，充分受益下游物联⽹市场发展。
富瀚微：安防芯⽚设计龙头。2020年原本的安防芯⽚龙头海思受到美国的制裁被动退出市场，公司在下游客户供应链切换过程中抢占先机，实现海思产品80%的替代。2020年公司在安防前端ISP芯⽚领域市场份额达到60%-70%。同时公司基于视频处理能⼒进⼊汽车摄像头市场，渗透率不断提升，提供新增长动能。
全志科技：⽼牌智能终端处理器SOC芯⽚设计企业。（SOC即⽚上系统，可以简单的理解为把系统做在⼀块芯⽚上，是未来⼯业界将采⽤的最主要的产品开发⽅式。）其产品主要布局物联⽹，智能家居等领域，京东的智能⾳箱以及⼩⽶的智能扫地机器⼈就是搭载全志科技的soc芯⽚。
瑞芯微：专注SOC设计，发⼒电源管理领域。5G 终端对电池续航能⼒的要求同步提升，进⽽对电源和功耗的管理提出了更⾼要求。公司快充芯⽚与普通的电源管理芯⽚相⽐，在占⽤体积、能量转换效率和散热量等⽅⾯均有较⼤程度的优化，性能和可靠性指标均处于市场领先⽔平。
上海贝岭：重点发展消费类和⼯控类芯⽚设计业务，主要⽬标市场为电表、⼿机、液晶电视及平板显⽰、机顶盒等各类⼯业及消费电⼦产品。合并南京微盟提⾼电源管理芯⽚的市占率。
支柱性产业（⼆）功率半导体
新洁能：专业从事MOSFET、IGBT等半导体芯⽚和功率器件的研发设计及销售。IGBT是⽬前增速最快的功率器件细分市场，公司产品线完整，成为公司的营收增长新动⼒。同时公司重视第三代半导体功率器件研发，积极研发新能源汽车⽤功率半导体。
（三）传感器
韦尔股份：国内图像传感器设计龙头，业务位于全球前三，国内第⼀。2019年成功收购了两个影像传感器CIS设计公司豪威和思⽐科，设计业务收⼊超过世界第⼗的芯⽚设计上市公司。
威和思⽐科，设计业务收⼊超过世界第⼗的芯⽚设计上市公司。
⼆、芯⽚制造
在市场需求、国家政策、资本投⼊的驱动下，全球晶圆代⼯产业逐渐向中国⼤陆转移，中国⼤陆成为全球增速最快的晶圆代⼯⼚。2016-2020年全球新增投产晶圆⼚中在投产在中国⼤陆的⽐重达到42%，其他分散在全球各国国家。
晶圆制造原理为根据设计版图进⾏掩膜制作，形成模版，在晶圆上批量制造集成电路，芯⽚通过多次重复运⽤掺杂、沉积、光刻等⼯艺，最终在晶圆上实现⾼集成度的复杂电路。
（⼀）制造⼚
不少纯设计⼚向IDM转型，具备设计、研发、⽣产能⼒，我们将这⼀类的企业归为制造⼚⼀类。
1、集成电路
中芯国际：⽆可争议的国产芯⽚代⼯龙头，技术与规模均为国内第⼀，代表集成电路国产替代的最先进制造⽔平，市占率全球第四。受到制裁之后研发预计会停滞数年，先进制程的⽣产规模扩张也会同步停滞。
紫光国微：智能安全芯⽚及国内特种 IC 双龙头，“万能芯⽚”、车规芯⽚多点开花。⼦公司国微电⼦产品线齐全、技术实⼒强，是国内特种 IC 龙头企业。⼦公司紫光同芯国内智能卡芯⽚龙头，市场渗透率进⼀步提⾼。⼦公司紫光同创为国内民⽤FPGA领军企业，打破了海外寡头垄断，国产替代空间⼤。
富满电⼦：主营为LED控制及驱动类芯⽚、电源管理类芯⽚，同时具有“设计+封测”⼀体化供应能⼒。公司已在⼩间距&Mini LED 控制驱动核⼼技术领域取得突破，在快充芯⽚领域也实现率先突破，技术实⼒国内领先。积极布局MOSFET 领域，有望充分受益功率半导体国产替代。
2、功率半导体
泛指处理电⼒的芯⽚，其主要功能是将繁杂不⼀的电⼒，处理为终端产品所需的规格。⽐如电流从电动车的电池输出后，通过不同的功率芯⽚处理，既可以驱动电机，⼜可以驱动空调和⾳响。
MOSFET：即场效晶体管。主要应⽤于电脑功率电源、家⽤电器等，占全球功率器件市场超4成⽐重
IGBT：应⽤涵盖从⼯业电源、变频器、新能源汽车、新能源发电到轨道交通、国家电⽹等⼀系列领域。
华润微：国内功率半导体IDM龙头之⼀，是国内营业收⼊最⼤，产品系列最全的MOSFET⼚商。拟与国家集成电路产业投资基⾦⼆期及重庆永微电⼦共同成⽴润西微电⼦，建成后预计达到⽉产3万⽚12⼨中⾼端功率半导体晶圆⽣产能⼒。
斯达半导：国内IGBT半导体龙头，全球IGBT模块市场排名第七，是国内唯⼀进前⼗的企业，市场优势地位显著。从纯设计⼚向IDM转型，以保证产能供应，产品主要⽤于⼯控与电器领域。拟定增募资35
亿元购买光刻、显影、蚀刻等设备盖⼚，设计产能36万⽚功率半导体，⽤于⾼压特⾊功率芯⽚和碳化硅，以尽快推出车规级SiC芯⽚，以完善车⽤电源市场的产品布局。
⼠兰微：国内功率半导体IDM龙头之⼀，主要集中于MEMS传感器、⾼压集成电路、半导体功率器件这三个主要技术⽅
⼠兰微：国内功率半导体IDM龙头之⼀，主要集中于MEMS传感器、⾼压集成电路、半导体功率器件这三个主要技术⽅向。
捷捷微电：晶闸管龙头企业，产品性能达到国际领先⽔平。业务范围涵盖芯⽚设计、晶圆制造及封装测试等全业务环节。今年7⽉公告拟扩建功率半导体6英⼨晶圆及器件封测项⽬，产品从晶闸管与防护器件等领域，扩展⾄IGBT模块。此外公司车规级封测产业项⽬落地，产业链逐步完善。
扬杰科技：公司是国内领先的功率半导体 IDM ⼚商，具备完善的芯⽚设计、晶圆制造、封装检测能⼒。国内功率⼆极管龙头，并逐步往 MOSFET、IGBT、第三代半导体功率器件等⾼端产品延伸。应⽤领域涵盖电源、家电、照明、安防、仪表、通信、⼯控及汽车电⼦等多个领域。公司产品在光伏领域应⽤占⽐较⾼，营收约占 15%。
闻泰科技：耗资181亿收购来的安世半导体是全球功率半导体龙头，产品主攻消费电⼦与汽车领域。其
主要产品为逻辑器件、分⽴器件和MOSFET器件，是⼀家集设计、制造、封装测试为⼀体的半导体跨国公司。三⼤业务均位于全球领先地位，逻辑器件排名第⼆、⼆极管和晶体管排名第⼀、车功率MOSFET排名第⼆。
⽴昂微：茁壮成长的半导体硅⽚+功率器件领先企业，主攻肖特基⼆极管芯⽚。
三安光电：国内LED芯⽚龙头。总投资160亿元的湖南三安半导体基地⼀期项⽬今年6⽉正式投产，这是国内⾸条、全球第三条碳化硅IDM⽣产线。
3、传感器
赛微电⼦：原名耐威科技 MEMS芯⽚晶圆制造。2016年赛微通过收购瑞典Silex，获得全球领先⼯艺IP，切⼊MEMS纯代⼯赛道成为MEMS全球代⼯领头⽺。公司⽬前可⽣产微流体、微超声、微镜、光开关等多种器件。
（⼆）材料与辅料
半导体制造过程相当复杂，先进制程多达500多道⼯序，需要⽤到⼤量材料。因此半导体材料也是整个产业链中细分领域最多的，具有很⾼的技术和资本壁垒。
其中，硅⽚（晶圆）价值占⽐最⾼，超过1/3，其次为电⼦特种⽓体占⽐13%，光掩模、光刻胶及辅助材料各占⽐12%左右，其余材料占⽐均低于10%。
半导体材料成本占⽐分类：
1、硅⽚
硅⽚是集成电路制作中最为重要的原材料，市场规模最⼤。当前全球50%以上的硅材料产能集中在⽇本，前五⼤⼚商份额超过90%，国内规模最⼤的是沪硅产业。
沪硅产业：纯正的半导体硅⽚公司，产能、技术国内领先。率先实现300mm硅⽚规模化⽣产，打破了⼤硅⽚零国产化僵局，但产能利⽤率低，尚未实现规模效应。由于折旧费⽤⾼300mm硅⽚⽑利率为-34.82%，国内三家硅⽚⼚商中⽑利率最低，尚未实现盈利。
中环股份：中环以光伏硅⽚为主，占⽐接近90%，半导体硅⽚仅占总收⼊7%。虽然规模不⼤，但是中环半导体硅⽚产能提升很快。12英⼨20年产能为7万⽚/⽉，21~23年将持续放量，产能预计将超过60万⽚/⽉。光伏和新能源布局可以实现协同，未来⼤硅⽚产能释放，具备龙头溢价空间。
⽴昂微：⽴昂微硅⽚产品尺⼨较⼩，且具备抛光⽚-外延⽚-功率器件的⼀体化优势，因此⽑利率最⾼超过40%。15万⽚/⽉的12⼨硅⽚预计今年底建设完成。除了半导体硅⽚，还有功率器件和射频芯⽚业务。
2、电⼦特种⽓体
半导体⽣产中⼏乎每个环节都要⽤到电⼦特⽓，且其很⼤程度上决定了最终产品性能的好坏。同时所⽤⽓体的品种多、质量要求⾼，因此被称为半导体制造的“⾎液”。虽然国产化率还不⾼，但国产替代速度⽐较快。
南⼤光电：其⾃主研发的氢类⽓体磷烷、砷烷，是电⼦特⽓中技术壁垒最⾼的两种，打破了国外技术封锁和垄断，不仅在LED ⾏业市场份额持续增长，在集成电路⾏业也快速实现了产品进⼝替代，得到了⼴⼤客户的⾼度认可，⽬前占据国内市场份额达 75%以上。同时公司MO源产品实现了国内进⼝替代，是全球主要的 MO 源⽣产商。MO源系列产品是制备LED、新⼀代太阳能电池、相变存储器、半导体激光器、射频集成电路芯⽚等的核⼼原材料。
华特⽓体：公司研发出的20种进⼝替代产品已实现规模化⽣产。特⽓体也通过了全球最⼤光刻机供应商ASML公司的产品认证，并为中芯国际、华虹宏⼒等⼀线企业供货。