嗨,我是阿诚,这是我的第133篇文章,今天聊聊#半导体产业链。
在所有让人看不懂的高科技行业中,半导体绝对是最复杂选手之一。今天,我们就来“人话版”吃透这个传说中的半导体产业链,从上游的材料设备,到中游的晶圆制造,再到下游的芯片应用,力求做到看得懂、记得住、讲得出。
整个半导体产业链像一场马拉松接力赛,分成三大阶段:上游:原料和装备供应商,负责把地基打牢;中游:芯片制造商,负责搭房子造高楼;下游:应用厂商,负责把楼租出去收房租。
这套流程之复杂,能让一个工程师从青春年华卷到满头白发。
上游
EDA软件/IP
半导体设备:单晶炉、刻蚀机、沉积设备、光刻机、涂胶显影设备、CMP设备、清洗机、检测装备
半导体材料:硅片、光刻胶、光掩模、电子特气、抛光材料、湿电子化学品、溅射靶材、封装材料
中游
芯片设计:集成电路(数字电路、模拟电路)、分立器件、传感器、光电子
晶圆制造:扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、CMP、金属化
封装/测试:硅片测试、背面减薄、晶圆切割、贴片、引线键合、IC测试
下游
设备?是整个产业链的发动机,按工序大致分为两类:
前道设备:晶圆制造阶段,花钱大头,占80%以上市场规模;
后道设备:封装测试阶段,属于“精雕细琢”。
如果说晶圆厂是厨房,那这三台设备就是厨师的“锅铲、油盐和灶台”,缺一不可:光刻机:芯片制造界的“显微级打印机”,贵得像黄金雕花的激光笔;刻蚀机:负责“挖坑造沟”,把图案刻进硅片;薄膜沉积设备:负责一层一层铺“材料盲盒”,芯片性能全靠它叠起来。这三位老哥加起来,占了芯片工厂60%的投资。
材料?分两类:制造材料:用于晶圆制造;封装材料:用于成品打包。
2024年全球材料市场总规模为 675亿美元,其中:晶圆制造材料:429亿,占了C位; 封测材料:246亿,也不差。在晶圆材料中,硅片是“老大哥”,独占35%,没有它,万物不“芯”。
EDA?是“电子设计自动化”的缩写,听上去很卷,其实说白了就是芯片设计师的Photoshop。设计一颗芯片,没有EDA软件就像你想画蒙娜丽莎但只有一支粉笔。
Synopsys、Cadence、Siemens EDA:全球市场三巨头,占了74%的江山;华大九天:国产之光,但全球份额还不到1%,任重而道远。
芯片制造?是整个产业链的门面担当和资金黑洞,工序多到令人怀疑人生:晶圆清洗、氧化、光刻、刻蚀、沉积、注入、退火……这些词,念一遍就累,更别提重复上千次。
三大门槛: 1.投得起:一座晶圆厂,动辄上百亿美元;2.搞得定:工艺复杂如炼金术;3.跟得上:技术更迭比iPhone还快,摩尔定律天天敲门。
下游应用:?半导体终端需求方主要有:通信、计算机、消费电子、汽车电子、工业及其他。其中通信和计算机业务占比超60%,但未来增长缓慢。随着AI的崛起以及智能驾驶的普及,数据中心和汽车电子对于半导体行业拉动愈发显著。
2025年,全球地缘博弈、技术封锁、AI爆发交织在一起,让半导体这个工业皇冠上的明珠,成了所有国家眼里的兵家必争之地。而芯片从来都不是一个产业,而是一国制造业、科技力、产业链综合实力的大考场。