半導體

概況

半導體產業就是生產積體電路(Integrated Circuit,簡稱IC)的產業,又稱IC產業或晶片製造業。

半導體是導電性介於導體(金屬)與絕緣體(陶瓷、石頭)之間的物質,包括矽、鍺。藉由注入雜質,可以精準地調整半導體的導電性。所以半導體只是製作IC的原料。

台灣的護國神山

台灣目前擁有全球最完整的半導體產業聚落及專業分工,龍頭台積電目前是全全球晶圓代工業龍頭,市佔率達53%,遠勝第二名的南韓三星。

由於台積電對台灣的出口及股市權值都有最大影響力,因此,在台灣有「護國神山」之稱。

中國的威脅

全球半導體產業重心已由電腦運算轉向行動裝置領域後,更進一步邁向IoT、人工智慧和高速運算領域。雖然過去幾年中國大陸積極透過成立大基金扶植本土半導體產業,但多年過去,成效不算顯著。

從中國大陸半導體這幾年表現來看,IC設計有華為自用的海思、CMOS供應商韋爾,還有代工廠中芯國際、封測廠江蘇長電等較具規模,整體來說,對台灣和美國產業鏈威脅暫不明顯。

  • 產業鏈

    上游 為IP設計及IC設計業。
    中游 為IC製造、晶圓製造、相關生產製程檢測設備、光罩、化學品等業。
    下游 為IC封裝測試、相關生產製程檢測設備、零組件(如基板、導線架)、IC模組、IC通路等業。

產業觀測站

總營收

億元

年增率
%

17.93

3.14

16.4

25.77

-99.63

年度

2018

2019

2020

2021

2022

總獲利

億元

年增率
%

21.01

-6.1

53.68

46.37

-99.68

年度

2018

2019

2020

2021

2022

營收前五強

2022年 / 億元

EPS前五強

2022年 / 元

總營收

億元

季增率
%

3.34

2.12

3.92

3.35

-99.59

季度

21Q4

22Q1

22Q2

22Q3

22Q4

總獲利

億元

季增率
%

15.67

10.28

1.49

26.95

-99.73

季度

21Q4

22Q1

22Q2

22Q3

22Q4

營收前五強

2022年Q4 / 億元

EPS前五強

2022年Q4 / 元

資料來源:公開資訊觀測站

上游

IC產品的上游是包含IP(智慧財產權)公司、EDA開發工具公司及晶片設計業。

IC設計公司在設計時使用IP與EDA開發工具,可以大幅縮短設計與驗證時間。

IP

為IC設計的智財權,開發流程包含設計與驗證。IP核心再利用可以有效縮短產品開發週期並降低成本,現今IC設計大幅增加了許多功能,因此必須運用既有的驗證有效IP元件,以滿足上市前置時間的要求。

但由於功能要求與技術製程的差異,各公司必須提供的IP種類太多,因此產生專門從事IP設計之公司。

IC設計

使用CAD等輔助工具,將客戶或自行開發產品的規格與功能,藉由電路設計由IC表現出來,就是如何將一片晶片的功能從邏輯設計到晶圓設計之流程。

聯發科

台灣IC設計龍頭,受惠中美貿易轉單效應,以及5G產品完整布局與中國大陸5G手機滲透率逐漸上升,在智慧型手機與其他包含TV、PC與網通需求皆亮眼,帶動台灣IC設計產值成長。

中游

IC設計業者設計好的晶片就要交給晶圓廠製造,製造的流程是以光罩印上電路基本圖樣,再以氧化、擴散、CVD、蝕刻、離⼦植⼊等⽅法,將電路及電路上的元件,在晶圓上製作出來。

IC上的電路設計是層狀結構,因此要經過多次的光罩投⼊、圖形製作、形成線路與元件等重複程序,才能製作出完整的積體電路。

台積電

台灣晶圓製造業目前全球市佔率第一,其中台積電市佔率即超過5成以上。

台灣晶圓製造服務提供新一代製程技術服務,充足的矽智財,並持續優化製程技術以協助IC設計客戶開發晶片。

下游

IC產業的下游為IC封裝測試、相關生產製程檢測設備、零組件(如基板、導線架)、IC模組及IC通路等業。

封裝

將加⼯完成的晶圓切割成晶粒後,以塑膠、陶瓷或⾦屬包覆,保護晶粒以免受汙染且易於裝 配,並達成晶⽚與電⼦系統的電性連接與散熱效果。

測試

可分為兩階段,⼀是進⼊封裝之前的晶圓測試,主要測試電性。另⼀則為IC成品測試,主要在測試IC功能、電性與散熱是否正常,以確保品質。

通路業

僅負責IC買賣銷售,不涉及⽣產製造,係向上游半導體設計廠或製造廠採購,提供給下游電⼦產業。

模組業

在晶粒進行模組化加工後,依不同應用販售予市場。