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中芯集成科创板IPO过会 将补齐A股特色工艺稀缺投资版图

来源:爱集微

#中芯集成#

#IPO#

2022-11-25

自2020年全球疫情及缺芯潮以来,半导体产业链发生了前所未有的震荡,成熟制程芯片供不应求,晶圆厂产能利用率持续高涨。与此同时,5G、电动汽车、新能源、工业控制、物联网等更多新应用的爆发使成熟制程重回行业焦点,也为成熟制程下各类特色工艺市场的持续增长注入了新的动力。

特色工艺平台繁多,通常包括MEMS、CMOS图像传感器、eNVM、RF、模拟、高压和BCD-Power工艺等,可涵盖移动设备、汽车电子系统、医疗系统、可穿戴设备和物联网等领域,并且呈现多工艺平台共存的特点,有很多长尾、碎片化的市场,工艺也没有绝对标准,没有一家晶圆厂能通吃所有特色工艺产品。在新技术、新场景不断推陈出新之下,近年来国内特色工艺代工厂的新产能建设有望在未来竞争中抢占先机。

在此背景下,11月25日,国内领先的特色工艺晶圆代工企业绍兴中芯集成电路制造股份有限公司(中芯集成)科创板上会可谓恰逢其时,可以预见将为A股稀缺的特色工艺投资版图按下一块重要的拼图。

主营业务MEMS及功率器件代工营收稳步增长

中芯集成成立于2018年,主要从事MEMS和功率器件等领域的晶圆代工及模组封测业务,为客户提供一站式系统代工解决方案,其工艺平台涵盖超高压、车载、先进工业控制和消费类功率器件及模组,以及车载、工业、消费类传感器,应用领域覆盖智能电网、新能源汽车、风力发电、光伏储能、消费电子、5G通信、物联网、家用电器等行业。

——MEMS

经过几十年发展,MEMS器件在多个市场中已实现了大规模商业应用,比如智能手机中数量众多的各类传感器。除了电子设备外,MEMS技术在物联网、生物、医药等领域的需求也在不断增长。如今,中国已成为全球MEMS市场规模增长最快的市场,伴随着各类MEMS器件市场的激增,对MEMS代工的需求也日益增加。

在这一领域,中芯集成拥有国内规模最大、技术最先进的MEMS晶圆代工厂,并牵头承担了国家科技部十四五规划重点专项“MEMS传感器批量制造平台”项目。公司具备体硅和表面硅工艺能力,针对主流应用开发了标准化成套制造工艺,重点研究攻克了高精度膜层沉积/生长、高强度键合技术、高兼容度的敏感元件低温工艺、无损集成器件的MEMS牺牲层释放技术等一系列共性关键技术。如今中芯集成制造的众多的MEMS产品已广泛进入了通讯类和消费类应用,多项先进车载传感器进入了新能源汽车供应链。

值得一提的是,随着5G商用的启动,国内滤波器出货量呈现爆发式增长态势,对核心制造工艺MEMS代工的需求也在不断升温。然而对于国产滤波器设计公司而言,国内滤波器代工产业链仍然十分稀缺,全球范围内优质的代工资源也比较缺乏。在这方面,中芯集成已在4G、5G多个频段的高频滤波器芯片制造工艺和集成系统模组取得突破,实现了高良率、高可靠性的大规模量产,制造的产品性能国内领先,进入了主流移动通讯市场,实现了具有全自主知识产权的核心技术和规模制造突围,在中国大陆可谓是独树一帜。

——功率器件

功率半导体是电力电子装置实现电能转换、电源管理的核心器件,目前行业内的发展方向依旧是高端化的MOSFET和IGBT,在新能源车、储能、光伏、工控等市场驱动下成为当前半导体市场增长最快的领域之一。根据 Yole 统计,2020 年全球 IGBT 市场规模为 54 亿美元,预计 2026 年市场规模将达到 84 亿美元,2020-2026 年均复合增长率为 7.6%;2020 年全球 MOSFET 市场规模为 76 亿美元,预计 2026 年市场规模将达到 95 亿美元,2020-2026 年均复合增长率为 3.8%。中国作为全球最大的功率半导体消费国,未来市场发展前景良好。

在IGBT和MOSFET领域,中芯集成已形成了完整的技术和产品布局,积累了丰富的研发和生产经验,建立了国内领先的工艺平台,覆盖了从低压12V到超高压4500V的全电压广泛应用。由公司各类工艺平台制造的功率器件产品已大规模量产并广泛应用于多个下游领域。其中,用于新能源汽车电控电动系统的750V到1200V高密度先进IGBT及先进主驱逆变器模组形成大规模量产;用于工业控制的600V到1700V高密度先进IGBT也已大规模量产;用于智能电网的超高压3300V和4500V IGBT以及用于锂电保护的低压MOSFET均实现了进口替代。

 

招股书显示,以MEMS和功率器件为主的特色晶圆代工业务已成为中芯集成主营业务收入主要来源,截至2021年12月,其现有的一座8英寸晶圆代工厂月产能已达10万片。成长性更高的功率器件代工占营收比例稳步提高,2019年至2022年上半年,其功率器件的代工收入分别为1.77亿元、3.94亿元、14.47亿元和12.62亿元,占比分别为67.54%、54.30%、72.21%和81.73%。

随着国内功率器件芯片设计与工艺不断积累,在技术壁垒较高的IGBT、MOSFET等产品领域的技术研发和生产制造也不断突破,在国家政策支持,产业生态逐渐完善,人才水平逐渐提高的背景下,中国本土企业有望进一步向高端功率器件领域迈进,对各类IGBT和MOSFET器件制造工艺平台的需求越来越高,将成为中芯集成等本土代工企业的成长新动力。

产能扩张+技术创新打造特色工艺差异化增长引擎

近年来,正处于经济新旧动能转换关键期,产业构造转型升级下各领域对半导体需求迅速而持续增长。对成熟制程投资不足使得近两年行业饱受产能“紧缺”之苦,尤其在汽车、新能源、工业等市场需求激增之下,对特色工艺的需求量持续暴涨,尤其是功率器件产能缺口巨大。

从中芯集成招股书来看,2019年至今年上半年,中芯集成持续进行产能扩充,各期产能分别为24.45万片、39.29万片、89.80万片及62.46万片,产能利用率分别为55.44%、81.03%、93.36%和91.84%,呈持续快速增长态势;2019年至今年上半年,营业收入分别为2.70亿元、7.39亿元、20.24亿元及20.31亿元,中芯集成业务的高速扩张,更显示出行业需求的旺盛,仍需进一步提升产能以满足终端市场需求。

为此,中芯集成此次IPO拟募资125亿元,其中66.6亿元用于二期晶圆制造项目;还有15亿元用于MEMS和功率器件芯片制造及封装测试生产基地技术改造项目,还有43.4亿元募集资金将被用于补充流动资金,以推动产品结构升级和拓展产品种类,进一步提高市场占有率、盈利能力以及可持续发展能力,扩大竞争优势。

在积极扩充产能的同时,中芯集成也在不断完善创新、技术研发体系,加快核心研发团队建设并加大研发投入。2019年至2022年上半年,研发人员从159人增长至372人,研发投入分别为17,228.86万元、26,207.68万元、62,110.80万元和38,130.43 万元,在以市场为导向的核心业务领域不断拓宽技术布局的同时,还承担了4项国家重大科技专项、2项省级科研项目,与浙江大学、北京大学、绍兴文理学院等高校开启了产学研合作。

报告期内创新成果也十分显著。设立初期,中芯集成在行业内公共知识和公开技术的基础上,结合中芯国际许可技术建立了第一代技术平台。此后,不断在工艺技术和产品上快速迭代,形成了完备的自有知识产权体系,通过自主研发建立了产品性能及可靠性更佳的第二代、第三代技术平台。截至 2022 年 6 月 30 日,公司拥有发明专利 76 项、实用新型专利 55 项、外观设计专利 2 项。在射频MEMS、车载IGBT、高压IGBT、深沟槽超结MOSFET等中高端领域完全独立地建立了核心技术并拥有稳定的客户群体。

中芯集成目前在研项目,来源:公司招股书

此外,在国内汽车芯片蓬勃发展的同时,对车规工艺的需求也在与日俱增。车规级芯片面临着复杂的使用环境和应用工况,对产品的安全性、可靠性、外部环境兼容性、使用寿命等方面的要求相比工业级和消费级芯片更为严格。中芯集成是目前国内少数提供车规级芯片的晶圆代工企业之一,公司攻克了各种可靠性以及安全性的技术难题,建立了从研发到大规模量产的全流程车规级质量管理体系,通过了ISO9001(质量管理体系)、IATF16949(汽车质量管理体系)等一系列国际质量管理体系认证,同时推行ISO26262(道路车辆功能安全体系),制造的产品成功进入了新能源汽车的主驱逆变器、车载充电器、DC/DC系统、辅助系统等核心应用领域,有望成为公司未来业绩一大增长点。

可以预见,凭借自有知识产权及销售自主研发的创新工艺,中芯集成具备持续打造更先进的技术及产品的能力,未来公司的自身研发及创新产品有望不依赖于中芯国际授权使用的知识产权。

写在最后

新兴市场的到来为特色工艺带来了新的发展活力,并且与先进工艺相比,特色工艺在晶圆代工业务模式中渗透率相对较低,使主要的特色工艺代工厂之间的营收体量主要来自于产能差距。该领域竞争点在于工艺的成熟度和稳定性,工艺平台的多样性,以及产品种类的丰富程度,更比拼厂商的技术经验、服务能力和特殊制程开发能力。考虑未来中国市场终端品类提升,在AIoT及终端创新多元化时代,依赖于现有制程工艺及客户区域优势的横向品类拓张,是实现自身差异化成长的最佳发展路径。

尽管代工行业从前期产线建设、设备支出到工艺研发,都需要大量的资金投入支撑,投产后也需要维持较高水平的研发投入应对多样化的市场需求,但近年来国内MEMS、射频和功率器件领域的迅猛发展,对相关特色工艺晶圆代工需求激增,为我国特色工艺晶圆代工发展提供了广阔的市场前景。成熟制程及工艺需求多元化有望推动中芯集成快速成长,成为国内特色工艺代工模式典范。

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