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一文看懂半导体的投资机会

2020-11-23 10:56 次阅读

产业分析

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。

一文看懂半导体的投资机会

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。

市场规模于竞争格局

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。

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、EmbeddedMPU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(DigitalSignalProcessing/Processor,数字信号处理);

b.MCU(MicroControlUnit,微控制器单元);

c.MPU(MicroProcessorUnit,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)

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(CallerID)、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(ApplicationProcessor,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(BasebandProcessor,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。

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Norflash和Nandflash,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1Ynm8GbDDR4芯片。

d.3DNAND技术节点(闪存层):2D、3DG1(32P)(2014-2015)、3DG2(48P)(2015-2016)、3DG3(64P)(2016-2018)、3DG4(96P)(2018-2020)、3DG5(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NANDFLASH和NORFLASH。读取速度不及DRAM,成本低。

c.NORFlash: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、USBKey、机顶盒、物联网设备等小容量代码闪存领域,其占据容量为0~16MBFlash市场的大部分份额。

d.NANDFlash: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

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%;NANDFlash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NORFlash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、MicroLED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:(MicroelectromechanicalSystems,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。

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。
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线性稳压器是单片集成电路,设计用作固定电压调节器,适用于各种应用,包括本地,卡上调节。这些稳压器采用内部限流,热关断和安全区域补偿。通过充分的散热,它们可以提供超过1.0 A的输出电流。虽然主要设计为固定电压调节器,但这些器件可以与外部元件一起使用,以获得可调电压和电流。 特性 输出电流超过1.0 A 无需外部元件 内部热过载保护 内部短路电流限制 输出晶体管安全区域补偿 输出电压提供1.5%,2%和4%容差 无铅封装可用 应用 可用于Surface Mount D 2 PAK和Standard 3 -Lead Transistor Packages 电路图、引脚图和封装图...
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2是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8772可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至24μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 Enable功能可用于进一步降低关断模式下的静态电流至1μA。 NCV8772包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 超低静态电流24μA典型 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过...
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0是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8770可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至21μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8770包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为21μA的超低静态电流 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和E...
发表于 07-30 12:02 126次 阅读
NCV8770 LDO稳压器 350 mA 低Iq

MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

0系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线性稳压器采用16引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
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MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

NCV896530 双输出降压转换器 低电压 2.1 MHz

530双路降压DC-DC转换器是一款单片集成电路,专用于下游电压轨的汽车驾驶员信息系统。两个通道均可在0.9 V至3.3 V范围内进行外部调节,并可提供高达1600 mA的电流。转换器的工作频率为2.1 MHz,高于敏感的AM频段,并且相位差180°,以减少轨道上的大量电流需求。同步整流提高了系统效率。 NCV896530提供汽车电源系统的其他功能,如集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.1 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCV896530采用节省空间的3 x 3 mm 10引脚DFN封装。 特性 优势 同步整改 效率更高 2.1 MHz开关频率 电感更小,没有AM频段发射 热限制和短路保护 故障保护 2输出为180°异相 降低输入纹波 内部MOSFET 降低成本和解决方案规模 应用 音频 资讯娱乐t 仪器 电路图、引脚图和封装图...
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NCV896530 双输出降压转换器 低电压 2.1 MHz

FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设备 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图...
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FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.

2双级降压DCDC转换器是一款单片集成电路,专用于为采用1节锂离子电池或3节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供新型多媒体设计的核心和I / O电压。两个通道均可在0.9V至3.3V之间进行外部调节,每个通道可提供高达1.6A的电流,最大电流为1.0A。转换器以2.25MHz的开关频率运行,通过允许使用小电感(低至1uH)和电容器并以180度异相工作来减小元件尺寸,从而减少电池的大量电流需求。自动切换PWM / PFM模式和同步整流可提高系统效率。该器件还可以工作在固定频率PWM模式,适用于需要低纹波和良好负载瞬变的低噪声应用。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.25 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCP1532采用节省空间的超薄型3x3 x 0.55 mm 10引脚uDFN封装。 特性 优势 97%效率,50uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和'播放时间' 2.25MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容 模式引脚操作:仅在轻载或PWM模式下自动切换PWM / PFM模式 允许用户在轻载或低噪声和纹波性能之间选择低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 复位输出引脚...
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NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.

NCP1522B 降压转换器 DC-DC 3 MHz 600 mA

2B降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,针对便携式应用进行了优化,采用单节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电。该器件采用0.9 V至3.3 V的可调输出电压,可提供高达600 mA的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部部件数量。该器件还内置3 MHz(标称)振荡器,通过允许更小的电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1522B采用节省空间的薄型TSOP5和UDFN6封装。 特性 优势 94%效率,50 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和'播放时间' 3.0 MHz开关频率 允许使用更小的电感(低至1uH)和电容 轻负载条件下PWM和PFM模式之间的自动切换 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 应用 终端产品 电源f或应用处理器 核心电压低的处理器电源 智能手机手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 数码相机和摄像机 电路图、引脚图和封装图...
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NCP1522B 降压转换器 DC-DC 3 MHz 600 mA

NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

9降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,适用于由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用。该器件可在外部可调范围为0.9 V至3.9 V或固定为1.2 V或1.35 V的输出范围内提供高达1.0 A的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部元件数量。该器件还内置1.7 MHz(标称)振荡器,通过允许使用小型电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。 其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1529采用节省空间的扁平2x2x0.5 mm UDFN6封装和TSOP-5封装。 特性 优势 96%效率,28 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池续航时间和'播放时间' 1.7 MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容器 在轻负载条件下自动切换PWM和PFM模式 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.9V 即使在PFM模式下,同类最佳低纹波 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 USB供电设备 低压直流电源电源管理 手机,智能手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 电路图、引脚图和封装图...
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NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

NCV2575 降压转换器 开关稳压器 可调输出电压 1.0 A.

系列降压开关稳压器是单片集成电路,非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器(降压转换器)。该系列的所有电路均能够以极佳的线路和负载调节驱动1.0 A负载。这些器件提供3.3 V,5.0 V,12 V,15 V的固定输出电压和可调输出版本。 此降压开关稳压器旨在最大限度地减少外部元件的数量,从而简化电源设计。标准系列电感器针对LM2575进行了优化,由多家不同的电感器制造商提供。 由于LM2575转换器是一种开关电源,与传统的三端线性稳压器相比,其效率要高得多,特别是在输入电压较高的情况下。在许多情况下,LM2575稳压器消耗的功率非常低,不需要散热器,也不会大幅降低其尺寸。 LM2575的特性包括在指定的输入电压和输出负载条件下保证4%的输出电压容差,以及振荡器频率的+/- 10%(0C至125C的+/- 2%)。包括外部关断,具有80 uA典型待机电流。输出开关包括逐周期电流限制,以及在故障条件下进行全保护的热关断。 特性 3.3 V,5.0 V,12 V ,15 V和可调输出版本 可调版本输出电压范围为1.23 V至37 V +/- 4%最大线路和负载条件 保证1.0 A输出电流 宽输入电压范围:4.75 V至40 V 仅需要4个外部元件 ...
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NCV2575 降压转换器 开关稳压器 可调输出电压 1.0 A.

NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车

1 / 73产品是280 kHz / 560 kHz升压调节器,具有高效率,1.5 A集成开关。该器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作。该设计的灵活性使芯片可在大多数电源配置中运行,包括升压,反激,正激,反相和SEPIC。该IC采用电流模式架构,可实现出色的负载和线路调节,以及限制电流的实用方法。将高频操作与高度集成的稳压器电路相结合,可实现极其紧凑的电源解决方案。电路设计包括用于正电压调节的频率同步,关断和反馈控制等功能。这些器件与LT1372 / 1373引脚兼容,是CS5171和CS5173的汽车版本。 特性 内置过流保护 宽输入范围:2.7V至30V 高频允许小组件 最小外部组件 频率折返减少过流条件下的元件应力 带滞后的热关机 简易外部同步 集成电源开关:1.5A Guarnateed 引脚对引脚与LT1372 / 1373兼容 这些是无铅设备 用于汽车和其他应用需要站点和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽车版本 电路图、引脚图和封装图...
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NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车

NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。 类似产品:
发表于 07-29 21:02 251次 阅读
NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
发表于 07-29 16:02 645次 阅读
AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5