1小时带你进入半导体投资之门

文章大纲

• 产业分析·基本概况·市场概况·国产化竞争格局
• 模拟电路·模拟电路概况·市场规模与竞争格局·企业分析
• 数字电路·数字电路概况·逻辑电路·微处理器

产业分析

基本概况

半导体产业链与应用类别

1.半导体分类：按照制造技术分为分立器件、集成电路、光电子、传感器等。其中集成电路占比达到80%-90%。

2.集成电路分类：集成电路又分为模拟电路、逻辑电路、微处理器、和存储器。

3.应用领域：半导体下游是通信、计算机、消费电子、汽车电子等具体的应用。其中网络通信、计算机、消费电子和工业控制是最大的市场。

半导体应用分类

集成电路：1）按照信号处理不同分为：模拟电路、数字电路；2）按照应用复杂程度与广度分为：专用电路和通用电路。

1.模拟电路：处理模拟信号，包括射频芯片、指纹识别芯片、图像芯片、电源管理芯片等，应用于图像，声音，触感，温度，湿度，微波，电信号处理等方面。

2.数电路：进行逻辑运算，包括CPU等微元件、存储器、手机基带等逻辑芯片，应用于计算机、电子通信、存储器以及显示等系统领域。

3.高端通用集成电路：技术复杂度高、标准统一、通用性强，量大面广。主要包括处理器、存储器，以及FPGA(现场可编程门阵列)、AD/DA(模数/数模转换)等。

4.专用集成电路：针对特定系统需求设计的集成电路。每种专用集成电路都属于一类细分市场，例如，通信设备的高频大容量数据交换芯片；汽车辅助驾驶系统芯片、视觉传感和图像处理芯片等。

5.DOS器件：分立器件、光电器件和传感器组成的半导体元件(DOS器件)。广泛应用于传感器、光电显示设备、功率器件（含射频器件）。

半导体应用制程分类

1.40nm阶段技术成熟，拥有25%的产能：据ICInsight（2017）统计全球代工厂有超过25%的产能都已经进入到40nm阶段。市场属于头部厂商，部分厂商先进制程应用包括14/16nm的高性能ASIC/ASSP/FPGA。

2.80-200nm有22%的产能：包括90nm、130nm以及180nm，代工厂全覆盖该阶段制程技术。市场模拟芯片大范围应用。

3.200nm以上仍保持50%以上的产能：占据主流的仍然是60nm-80nm之间（尤其是65nm）以及200nm至400nm之间（包括250nm以及350nm）。

4.400-500nm依然广泛使用：在标准模拟、逻辑器件和高压IC等领域依然在应用。

市场概况

市场概况一：全球半导体及子类市场份额

1.半导体产业规模：2017年已突破4000亿美元，2018年预计到4500亿美元。

2.集成电路是主要贡献者：2017年集成电路达到3400亿美元以上，占到全球半导体市场总值的83.2%。存储器占到全球半导体市场总值的30.1%。

3.其他应用市场：DOS市场2017年为685.02亿美元，同比增长10.1%，占到全球半导体市场总值的16.8%。主要得益于功率器件、MEMS、射频器件、汽车电子、AI等的推动：传感器125亿美元（年复合增长23%），光电子达到344亿美元（年复合增长10.4%），分立器216亿美元（年复合增长2.8%）。

市场概况二：物联网、汽车电子、服务器发展的市场驱动

1.物联网快速发展将激活海量智能终端：物联网代表的信息感知及处理推动信息产业进入第三次浪潮。小到智能手机、汽车，大到智能工厂，未来智能终端将深入渗透：2014年全球联网设备有37.5亿台，比2013年增加24%，预计到2020年时，物联网安装基数将达到250亿。

2.物联网半导体的细分领域：物联网应用半导体的领域集中在感知层，占据整个价值量的15-25%，整体市场在2020年有望达到350亿美元。物联网终端成本主要集中在处理器（MCU/AP）、传感器以及无线通信芯片，总共占比可能达到60%-70%。MCU、通信芯片和传感器芯片在未来四年内将具有更大的增长弹性。

市场概况三：全球半导体应用领域的变化

1.服务器：服务器市场增长结合PC企稳，GPU、CPU等计算类芯片以及存储器将受益：

a.服务器：下游需求提升，出货量整体增长，结构上高性能服务器占比提高，进一步加大了对芯片需求的拉动；

b.PC出货趋稳：2017年以来全球PC出货量同比止跌，笔记本市场方面，2017年出货量有所回暖。对CPU、GPU、存储器市场扰动减少。

2.汽车电子发展：汽车电子零部件及半导体器件含量提升的核心逻辑在于ECU（电控单元）数量及单体价值齐升，车用半导体市场规模有望长期稳定增长：

a.汽车市场结构改变：各国政策驱动新能源汽车出货占比提升；

b.电控单元数量提升：电气化、智能化、新能源化推动车用芯片及DOS数量提升；

c.安全性、可靠性、实时性：对性能提出更高要求，带动车用ECU单价提升。

国产化竞争格局

模拟电路

模拟电路概况

模拟电路概况一：分类与应用方向

1.模拟芯片：包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频IC、数据转换芯片、各类电源管理及驱动芯片。

a.信号链类模拟芯片：为各类放大器芯片（包括运算放大器、音频放大器和视频驱动器等）、模拟开关及接口电路等。

b.电源管理类模拟芯片：LED驱动电路以及线性稳压器、ADC/DAC转换器、CPU电源监测电路、锂电池充电管理芯片、过压保护电路及负载开关等非驱动类电源管理产品。

2.通用模拟芯片和专用模拟芯片：

a.通用模拟芯片：包括放大器、数据转换、比较器、电源管理、数据转换芯片等产品。

b.专用模拟芯片：指专门应用于特定领域的芯片。

3.应用方向：通信、汽车、电脑周边和消费电子领域，其中消费和通信领域占比最大。

模拟电路概况二：技术要求

1.产业链中晶元和封装占成本96%。

2.晶元：基本使用8寸晶元，因出货量大，可以平滑成本。

3.设计：一般性电路设计下，强调仿真设计：

a.电路设计：依据电路功能完成电路的设计；

b.前仿真：电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真；

c.版图设计：依据所设计的电路画版图；

d.后仿真：对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较；

e.后续处理。

4.制程：不要求先进工艺，目前0.18um/0.13um使用居多。

5.封装：封装集合在其他电路和器件上，如SOC,SIP封装

模拟电路概况三：应用方向及发展趋势

1.电源管理芯片：模拟芯片中份额最大的种类，约占53%。用于调节电力使用情况，以保持设备运行温度较低，延长电池终端系统的电池寿命。

2.信号转换模拟芯片：通信和消费领域是最大的应用市场，特别是模数转换器、混合信号器件等信号转换器。

3.具体产品：大型视频广告牌、视频监控系统、LED展示板、医疗设备、交通运输系统，高清电视等，都涵盖了包括运算放大器、LED背光驱动、音视频驱动、模数/数模转换器、接口电路等多种模拟芯片。

4.未来趋势：高性能需求要求产品具备更高的精度、更快的速度、稳定清晰的声音、生动绚丽的图像、更长的电池使用时间等，以放大器、转换器、电源管理、用户界面为代表的模拟芯片技术成为电子产业创新的一个新引擎。

市场规模与竞争格局

1.总体规模巨大：模拟芯片全球规模达到527亿美元，国内规模达到327亿美元，占据全球份额的62%。国内增长速度高于国际市场。

2.市场特点：生命周期可长达10年，有“一年数字，十年模拟”的说法。不易受单一产业景气变动影响，市场波动幅度相对较小。

3.细分品类繁多，细分赛道极多：下游应用的多元化导致细分赛道极多，但基本在国际巨头手中，仅德州仪器一家企业在售产品就达上万款：

a.亚德诺（ADI）：数据转换和信号调理技术全球领先；

b.英飞凌：功率器件出货量最大；

c.美信：模拟和混合信号集成产品上全球领导者；

d.意法半导体：传感器与功率芯片、汽车芯片和嵌入式处理解决方案；

e.德州仪器（TI）：全球模拟集成电路市场的领导地位。

4.国产机会：我国模拟集成电路产品约占世界产量的60%，产量仅占世界份额的10%左右。整个市场不存在单一企业在所有模拟IC细分市场占优的情况，细分赛道仍存在大量国产突破机会。

德州仪器：全球模拟集成电路领导型企业

1.经营特点：主要从事数字信号处理与模拟电路方面的研究制造和销售，包括数字信号处理器、模数/数模转换器、模拟集成电路等不同产品领域都占据领先位置。可提供上万种模拟芯片产品。

2.主要产品：包括各种放大器、比较器、电源管理、射频芯片、数据转换、接口电路等模拟集成电路产品和DSP数字信号处理产品。

3.财务情况：截止2019/04/12公司市值1095.93亿美元，财务情况如图。

圣邦股份：国内A股产品线最全面的模拟芯片设计公司

1.经营特点：公司以“多样性、齐套性、细分化”为发展战略目标，在信号链和电源管理领域自主研发的可供销售产品超过1000款，横向涵盖十多个产品类别.

2.主要产品：LED闪光灯驱动、锂电池电能管理、超微功耗电源管理、过压保护、接口管理、负载管理等产品方向。

3.经营规模：规模2016年圣邦股份共销售信号链产品约4.13亿颗，电源管理产品约10.95亿颗，总计超过15亿颗，规模优势明显。

4.财务情况：截止2019/04/12公司市值67.5亿元，财务情况如图。

数字电路

数字电路概况一：分类

1.数字集成电路：又称为逻辑电路，进行逻辑运算，按照摩尔定律发展，使用最先进的制程工艺，现阶段是16/14nm。

2.应用领域包括：包括计算机、电子通信、存储器以及显示等系统领域。

3.根据用途分类：包括微处理器通用型的集成电路（中小规模集成电路）产品，微处理（如MCU、MPU）产品和中大规模的集成电路产品（如CPU、GPU。存储器）等以及特定用途的集成电路产品（如ASIC）等。

数字电路概况二：技术要求

产业链主要包括设计、制造、封装与测试。成本集中在设计和制程阶段。

1.晶元：使用12寸晶圆片，更大程度摊薄芯片成本。

2.设计：包含电路设计、算法和硬件架构的设计，更加综合的考注重虑功能、性能、尺寸以及工艺等，特别是尺寸与工艺。

3.制程：使用先进制程工艺（从7nm-90nm制程），最先进制程是16/14nm，成熟工艺为28nm，最新先进工艺为7nm。

4.封装：基于更小的尺寸应用，使用先进封装，包括倒装、晶圆封装。

数字电路概况三：应用

1.数字集成电路：数字电路是一种离散信号的传递和处理，以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。

2.应用领域包括：包括计算机、电子通信、存储器以及显示等系统领域。

3.主要应用产品：

a.计算机领域包括服务器端应用的MPU、个人电脑上应用的CPU、工业领域应用的MCU等微元件；

b.通用电子及通信端应用的FPGA、DSP、AP、CP、Embedded MPU等；

c.内存应用：闪存（FLASH）、只读存储器（ROM）、动态随机读取存储器（DRAM）等；

d.显示应用：显示处理器、显示驱动处理器等。

逻辑电路：高性能芯片应用

1.CPU（中央处理器）：功能最全的处理芯片，包括控制器、组合逻辑电路基本逻辑单元（ALU）、DRAM即动态随机存取存储器，高速缓冲存储器（Cache）存储器。优点在于调度、管理、协调能力强，计算能力则位于其次。

2.GPU（视觉处理器）：应用在个人电脑、工作站、游戏机、移动设备(如平板电脑、智能手机等)等芯片内部，专门用作图像运算工作的微处理器。更适合执行复杂的数学和几何计算，尤其是并行运算。

3.FPGA（现场可编程门阵列）：可根据自身需求进行重复编程的“万能芯片”。具备效率高、功耗低的特点，但电路上会有大量冗余，成本较ASIC高。常年来被用作专用芯片（ASIC）的小批量替代品，近年来在微软、百度等公司的数据中心大规模部署，以同时提供强大的计算能力和足够的灵活性。

4.ASIC（专用集成电路）：特定领域转向开发应用的芯片，如TPU、NPU、VPU、BPU等本质上都属于ASIC。ASIC性能、面积、功耗等各方面都优于GPU和FPGA，未来云端和终端的应用芯片。ASIC存在开发周期较长、需要底层硬件编程、灵活性较低等劣势，因此发展速度不及GPU和FPGA。

微处理器概况一：类别

1.微处理器含义：CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。

2.主要类别：微处理器大致可以分为三类：

a.通用高性能微处理器：通用处理器追求高性能，它们用于运行通用软件，配备完备、复杂的操作系统。如MPU、AP等；

b.嵌入式微处理器：强调处理特定应用问题的高性能，主要用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量级操作系统，如消费级SOC，EMPU和EDSP等，应用在如蜂窝电话、CD播放机等消费类家电；

c.数字信号处理器、微控制器：微控制器价位相对较低，在微处理器市场上需求量最大，主要用于汽车、空调、自动机械等领域的自控设备。

微处理器概况二：技术要求

1.微处理器特点：微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，执行控制部件和算术逻辑部件的功能。能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作，是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。

2.技术特点：使用先进制程，最新制程7nm。使用先进封装。如：第九代智能英特尔®酷睿™i9处理器（制程14nm）；高通骁龙845移动芯片（制程10nm）。

微处理器应用一：DSP（数字信号处理）

1.CPU（中央处理器）发展出来三个分支：

a.DSP（Digital Signal Processing/Processor，数字信号处理）；

b.MCU（Micro Control Unit，微控制器单元）；

c.MPU（Micro Processor Unit，微处理器单元）；

2.DSP：运算能力强，擅长很多的重复数据运算，在嵌入式系统中广泛应用，具有很高的编译效率和指令的执行速度。在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。

3.应用方向：广泛应用于各种带有智能逻辑的消费类产品、生物信息识别终端、带有加解密算法的键盘、ADSL接入、实时语音压解系统和虚拟现实显示等具有运算量大的领域。

微处理器应用二：MCU（微控制单元）

1.MCU：称单片微型计算机，简称“单片机”，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。MCU则擅长处理不同来源的数据及运算，速度远不及DSP。

2.应用范围：广泛应用于消费级终端、汽车、工业领域，8位为市场主流：

a.4位MCU：大部份应用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、LCD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等；

b.8位MCU：大部份应用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器（Caller ID）、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等；

c.16位MCU：大部份应用在行动电话、数字相机及摄录放影机等；

d.32位MCU：大部份应用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机；

e.64位MCU：应用在高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器及高级终端机。

微处理器应用三：MPU（微处理器单元）

1.MPU：在计算机中起到转接桥的作用，转接数据。CPU的指令调用、数据传输、各个设备的工作状态都需要MPU转接控制才能完成，可以看成是把很多CPU集成在一起并行处理数据的芯片，性能更高，价格更昂贵。

2.MPU是PC、服务型和大型架构的“大脑”：被应用到类似网络配件、电脑周边设备，医疗和工业设备，汽车，电视，机顶盒，视频游戏主机，可穿戴设备和物联网设备等系统中。

3.SOC集成方式：以SOC形式集成，被包含到拥有CPU和视频、音频、图像和AI等功能模块的60bit多核SoC中，拥有高集成度。

4.应用市场规模：2018年销售的MPU中，52%的增长来自于应用在普通PC、服务器和大型电脑中的CPU，只有16%的MPU增长来自于嵌入式应用。其他都是来自于应用在平板（4%）和手机（28%）的移动应用处理器。

微处理器应用四：AP/BP（应用处理器/基带）

1.AP（Application Processor，应用处理器）：移动终端上，操作系统、用户界面和应用程序都在AP上执行，AP一般采用ARM芯片的CPU。

2.BP（Baseband Processor，基带芯片）：可分为五个子块：CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块。基带芯片主要处理音频信号和基带码的转换，同时也负责地址信息（手机号、网站地址）、文字信息（短讯文字、网站文字）、图片信息的编译。基带芯片是手机等移动终端的核心。BP运行在AP之外的一个CPU中，使用BP主要在于保持射频信号处理的独立性，保持因手机操作系统和应用软件变化不影响正确的执行功能（通讯功能）。操作系统和驱动的bug也不会导致设备发送灾难性的数据到移动网络中。

MCU市场规模和竞争格局

1.市场特点：广泛应用于消费电子、汽车电子、计算机与网络、工业控制等领域，伴随物联网的逐步落地和汽车电子的发展，MCU的市场需求增长显著。

2.市场规模：MCU的出货量将持续上升，2018年全球MCU的出货量将增长18%达306亿颗，五年内全球MCU销售额年复合增速将达到7.2%，至2020年将突破200亿美元。国内MCU市场2016年已达360亿元，未来年复合增速将达到11.7%，至2020年市场将超过500亿元。

3.竞争格局：恩智浦（MCU龙头）、瑞萨等全球前八大MCU厂商市场份额达到88%，头部集中效应明显。国内以MCU为主业的上市公司仅有中颖电子和兆易创新，营收规模都不超过4亿元，与国外巨头差距明显。

4.国产化：国内目前在4、8位中低端MCU领域应用在消费电子、智能仪表等中低端产品。兆易创新等国内MCU厂商积极布局32位中高端芯片市场。工业控制、汽车电子、物联网都被国外的MCU厂商垄断，国内公司通过努力可争取的空间还很巨大。

恩智浦：全球MCU龙头

1.经营特点：以射频、模拟、电源管理、接口、安全和数字处理方面的专长，提供高性能混合信号和标准产品解决方案。广泛应用于汽车、智能识别、无线基础设施、照明、工业、移动、消费和计算等领域。

2.主要产品：32位的显示领域产品、以太网、USB和CAN、数字电源转换应用、通用嵌入式MCU、32位汽车架构微控制内核、汽车以及工业微控制内核。

3.财务情况：截止2019/04/12公司市值330亿美元，财务情况如图。

兆易创新：国内A股MCU追赶者

1.经营特点：各类存储器、控制器及周边产品的设计研发，产品包括NOR Flash、NAND Flash及MCU，广于2013年推出国内第一款基于ARM构架的32位通用MCU，目前已成为国内最大的32位MCU供应商。

2.主要产品：目前已经形成了近20个系列、300多款芯片的产品矩阵，以ARM Cortex-M4系列为代表的新产品跻身高端市场。

3.财务情况：截止2019/04/12公司市值291亿元，财务情况如图。

存储电路

存储器概况

存储器概况一：分类

1.存储器功能：存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。

2.存储器适用区域分类：按照相对于CPU的位置，分为寄存器、内存、外存。寄存器（Ma，触发器）是在CPU之内的存储器，内存和外存都是CPU之外的存储器。CPU直接访问的存储器是内存，外存必须通过接口与CPU通信。

3.存储器易失性分类：分为易失性和非易失性：

a.易失性存储器：主要应用为DRAM，如常见的内存条；

b.非易失性存储器：包括ROM（可编程存储器），FLASH(闪存)，以及常见的软盘、硬盘和光盘等。特点是存储容量大，断电后依然可保存数据等特点。

c.FLASH（闪存）：分为Nor flash和Nand flash，存储容量大，读取（相对于机械硬盘）速度快。

存储器概况二：技术要求

1.设计：没有特定的控制与运算，设计难度低。要求密集度高，依赖于制程工艺。

2.制程：存储器制成迭代趋势：

a.DRAM技术节点（迭代点）：20nm(2014-2016)、1x(19-16)nm(2016-2018)、1y(16-14)nm(2018-2020)、1z(12-14)nm(2020-2022);

b.DRAM的制程工艺在进入20nm以下后速度明显放缓；

c.三星DRAM目前仍处于绝对领先地位：主力制程18nm良率已经超过85%，17年12月份，三星宣布正式量产第二代10nm级别1Y nm 8Gb DDR4芯片。

d.3D NAND技术节点（闪存层）：2D、3D G1(32P)(2014-2015)、3D G2(48P)（2015-2016）、3D G3(64P)（2016-2018）、3D G4(96P)（2018-2020）、3D G5(128P)（2020-2022）。NAND由于处2D向3D迁移过程中。

3.封装：3D封装。

存储器概况三：应用方向

1.主要应用品种：DRAM存储器、Flash闪存芯片。

a.DRAM：不适合做容量大的内存，一般是用在处理器的缓存里面；主要应用于智能手机、PC、服务器和消费电子领域。

b.FLASH：分为NAND FLASH和NOR FLASH。读取速度不及DRAM，成本低。

c.NOR Flash：比NAND成本高，且写入速度慢，主要占据小容量市场，如功能手机、DVD、TV、USB Key、机顶盒、物联网设备等小容量代码闪存领域，其占据容量为0~16MB Flash市场的大部分份额。

d.NAND Flash：成本较NOR低，写入与读取速度快，主要用在大容量存储领域，如嵌入式系统（非PC系统）的DOC（芯片磁盘）和常用的闪盘，如手机、平板电脑、U盘、固态硬盘等。

2.未来发展：5G支持下的支持下的AI、物联网、智能驾驶大幅催生内存性能与存储需求。

市场规模与竞争格局

市场规模与竞争格局

1.市场规模：2017年销售额为1229.18亿美元，同比增长60.1%，占到全球半导体市场总值的30.1%，其中DRAM销售总值达720亿美元，同比增长74%；NAND Flash销售总额达498亿美元。NORFlash为43亿美元。

2.垄断竞争格局：存储器行业的资金和技术门槛高，目前呈垄断竞争格局。

a.DRAM领域：三星、SK海力士和美光三足鼎立，CR3超95%；

b.NAND领域：除了DRAM三巨头外还有东芝和西部数据，CR5达97%；

c.NOR领域：美光、Cypress、旺宏、华邦电和兆易创新垄断，CR5超90%。

3.国产化方面：目前来看，除了NOR Flash有国内厂商身影，其他领域大陆企业行业内格局均缺席，与国外的技术，规模等差距较大，自主产品亟待突破。

DOS器件

DOS器件概况

DOS器件一：功率器件

1.功率器件（又称为功率半导体）：如二极管、三极管、晶闸管以及其他分立器件，包括电阻、电容器等。

2.技术要求：普遍使用4寸、6寸和8寸晶圆代工线，跟随制程发展和成熟度，生产工艺制程从早期的10微米制程迭代至0.15-0.35微米制程。晶体管器件独立使用，不要求先进封装。

3.应用方向：汽车是最主要的应用，占比达到40%，工业与消费电子分别占27%与13%。

4.未来发展：

a.金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：目前主流的功率器件，以高速、低开关损耗、低驱动损耗在各种功率间转换，用于放大电路或开关电路。

b.绝缘栅双极晶体管（IGBT）：第三代功率器件的代表性产品，被广泛应用于轨道交通、航空航天、船舶驱动、智能电网、新能源、交流变频等需要强电控制的产业领域，未来功率器件有望沿IGBT技术方向进一步发展。

5.市场情况：2017年全球市场规模215亿美元，中国占据一半，其中MOSFET、二极管及整流桥、IGBT三者占功率半导体八成。

DOS器件二：光电子器件

1.基本原理：利用半导体光-电子（或电-光子）转换效应制成的各种功能器件。

2.工艺要求：光电子半导体属于化合物半导体范畴，工艺要求上主要依靠衬底等基础原材料，如碳化硅（SiC）、氮化镓等。对于制程和设计领域的技术要求不会太苛刻。

3.主要应用：

a.发光二极管（LED）和激光二极管（LD）：将电能转换成光辐射的电致发光器件。广泛用于大容量、长距离的光纤通信系统以及光电集成电路。当前普遍应用于LED领域，芯片主要有砷化镓（红黄光）、氮化镓（蓝绿光）和氮化镓（PSS）等。同时应用于LCD、OLED、Micro LED显示技术，广泛应用于手机等终端上；

b.光电探测器或光电接收器：通过电子过程探测光信号的器件，如PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）等，现代广泛用于光纤通信系统，激光探测器等；

c.太阳能电池：将光辐射能转换成电能的器件。把阳光以高效率直接转换成电能，以低运行成本提供永久性的电力，并且没有污染，为最清洁的能源。根据其结构不同，其效率可达5%～20%；

d.砷化镓半导体零组件：广泛应用于移动设备的射频模组，包括射频功率放大器（HBT工艺）和射频开关器（pHEMT）；

e.GaN和SiC功率器件：将是未来HEV/EV动力系统所依赖的基础，特别是碳化硅技术在在汽车领域的应用备受国内外汽车厂商的关注，未来碳化硅功率器件会成为汽车领域的主要应用。

DOS器件三：传感器

1.主要类别：常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：光敏传感器—视觉、声敏传感器—听觉、气敏传感器—嗅觉、化学传感器—味觉、压敏、温敏、流体传感器—触觉。

2.应用发展：指纹识别、语音识别、人脸识别、虹膜识别等生物识别传感技术得到广泛应用，特别是手机等设备应用量大。同时自动驾驶带来的摄像头和毫米波雷达、红外线等应用上升。物联网时代来临，MEMS是传感器的主流技术，将迎来传感器与芯片融合的革新。

3.MEMS传感器：（Microelectromechanical Systems，微机电系统）是将微电子技术与精密机械技术结合传感器发展出来的工程技术，尺寸在1微米到100微米量级，具有微型化、重量低、功耗低、成本低、多功能等竞争优势，可通过微纳加工工艺进行批量制造、封装、测试。

4.工艺要求：代工制造以6英寸和8英寸晶圆产线为主，封装约占30%~40%，IC约占40%~50%。封装环节支撑着MEMS技术的发展，也是成本占比较大的环节。

5.MEMS的挑战来自于多种电子组件的集成：MEMS与IC、射频器件、电源等集成需要先进封装技术或SOC技术。系统级封装（SiP）或片上系统（SoC）再将MCU与MEMS传感器一体化集成，形成智能传感器节点。

DOS器件四：MEMS应用

1.MEMS应用领域：广泛应用于汽车、消费电子、工业、医疗、航空航天、通信等领域。特别在智能手机终端、智能汽车和物联网中大量使用。

a.第一波浪潮是汽车领域：从1990年到2000年，汽车电子化趋势带动了加速度计、角速度传感器、压力传感器、质量流量传感器的崛起。

b.第二波浪潮是消费电子：从2000年到2010年，手机的快速发展带动运动类、声学类、光学类、环境类MEMS快速崛起。智能手机的传感器数量一般在9~13个左右，比如iPhone中包含近距离传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪、温湿度传感器、环境光传感器等9种MEMS器件。

c.第三波浪潮是物联网：从2010年到2020年，物联网的核心是传感、互连和计算，MEMS在物联网中的重要应用场景包括智能家居、工业互联网、车联网、环境监测、智慧城市等领域。

2.中国市场：全球MEMS传感器最大的市场，重点产品包括运动类、声学类、射频类、红外成像等领域。

市场概况

市场规模与竞争格局

1.全球市场：2018年DOS器件出货量占整个半导体器件的比重由30年前的22%上升到70%，而集成电路为30%。同时商用分立器件受到下游电子系统中的广泛应用驱动，占比已经达到44%。DOS产品市场总体规模在2018年达到823.96亿美元，较2017年753亿美元同比增长9.4%。前十大企业合计销售319亿美元，同比增长9.4%，占整个市场的38%。

2.竞争格局：世界半导体DOS前十大中有九家生产光电子产品，六家生产传感器和，有五家生产分立器件。企业主要集中在日本、欧洲和美国，其中韩国和中国各一家。索尼以71亿美元

DOS器件市场情况

1.主要应用方向：分立器件下游涉及汽车、消费电子及工业应用，从全球市场来看，汽车是最主要的应用，占比达到40%。国内分立器件的终端应用结构偏向低端化，汽车电子产业的应用仅占下游应用的15%。

2.国内市场：中国成为全球分立器件最大市场，2015年中国分立器件消费市场达到2218亿元，2015-2020年呈现快速增长态势，年化增速预计在10%以上，随着下游领域的新兴应用场景的拓展，我国分立器件市场规模持续扩大。

3.来发展：IGBT器件受到下游新能源汽车带动，年复合增长率为25%，由大约8亿美元提高到30亿美元，预计2020年IGBT市场规模将达到60亿美元，其中有50%将来源于新能源汽车的功率器件。

MEMS传感器市场

1.全球市场：2015年市场规模为995亿元，其中智能传感器达到约698亿元，市场占比超过70%，2016年全球智能传感器市场再度扩大至1700亿元左右，年复合增长率达到两位数以上，预计2019年市场规模将突破3000亿元。

2.应用领域与产品类别：MEMS市场的主要应用领域集中在消费电子、医疗、汽车、工业等领域。按照应用领域来看，主要在消费电子（111美元）和汽车（48亿美元）领域占比较大。CAGR增速上医疗（11.1%）和消费电子（11.8%）表现最佳。

3.国内市场：2015年智能传感器企业产值约为14亿美元，预计2019年国将达到37亿美元，复合年均增长率超过30%。2019年还将扩大到137亿美元，本土化率将从2015年的13%提升到27%。

4.竞争格局：2017年全球前10大MEMS供应商占有60%以上的市场份额，主要有博世、意法半导体、德州仪器、安华高以及普惠等企业。其中博世集团占12.8%，意法半导体占7.9%；德州仪器占7.9%；安华高科技公司占6.8%；惠普占5.3%；Qorvo占4.7%；楼氏电子占4.7%；invensense占4.6%；日本电装占4%，松下占3.6%。国内市场依旧竞争力微弱。

企业分析

博世（BOSCH）：全球MEMS领域的龙头

1.经营特点：博世是全球最大的汽车电子技术供应商，2013年汽车电子业务占其销售额的66%。自2014年起，凭借在汽车传感器的出货量优势，博世一举超越意法半导体，成为全球MEMS行业的老大。

2.产品特点：涉及运动传感、声学、连接与解决方案、汽车电子四个领域。博世发明了针对MEMS产品制造工艺的DRIE（Deep reactive-ion etching，深反应离子刻蚀）技术，该工艺奠定了博世在MEMS领域的产品工艺开发基础。

3.营收情况：2009年博世在MEMS方面的营收接近5亿美元，2015年博世在MEMS方面的营业收入为12.14亿美元，6年复合增长率为15.9%，营收规模和增速远超第二名意法半导体。

4.竞争优势：目前拥有约42万的研究者与产品开发人员，位于全球89个国家。过去10年研究与产品开发支出超过350亿欧元。博世平均每个工作日申请19个专利。这使得博世成为世界领先的专利应用科技公司。

杨杰科技：国内分立器件领域经营情况最优质的公司

1.经营特点：扬杰科技于2014年在创业板上市，公司致力于分立器件芯片、功率二极管、整流桥等半导体分立器件高端领域产品的研发、生产、销售。

2.产能方面：4寸线产品每月60万片的产量，位居行业第一，6寸线产品已经实现量产，每月产量5万片中有30%为自用。正计划扩展IGBT（绝缘栅双极型晶体管）产品领域，规划8寸晶圆建设。

3.主要产品：分为半导体功率器件与分立器件芯片产品等，其中半导体功率器件约占营收的83%，对应产品总体的销售毛利率为36%，半导体功率器件细分为功率二极管和整流桥等，主要可应用于电源、光伏、LED照明等领域。

4.财务情况：截止2019/04/12公司市值80.4亿元，财务情况如图。

总 结

研究总结

1.半导体应用市场巨大，核心应用的垄断格局十分明显，国产化产业格局初具雏形。

2.模拟电路涉及面广，数模结合的领域越来愈多。

3.数字电路领域微处理器发展迅速，MCU在物联网、汽车电子领域广泛应用。

4.DOS领域逐渐在微型结构上发展，MEMS成为智能传感器的发展方向。

5.应用方向上依然是国外龙头，国内企业市场份额狭小，应用中低端市场，高端市场难以进入。

投资建议

1.关注模拟芯片领域的垂直细分市场

2.关注特定领域的设计型企业

3.关注行业的延伸性并购

参考资料来自：华辰资本研究所

本文来源：驭势资本