半导体零部件国产化进程中暗藏哪些机遇?ODM技术成重要推力
栏目:公司动态 发布时间:2026-10-19
 国内半导体零部件产业起步较晚,我国半导体零部件产业总体水平偏低,高端产品供给能力不足,产品可靠性、稳定性和一致性较差的问题日益凸显。在全球宏观政治经济日益复

  国内半导体零部件产业起步较晚,我国半导体零部件产业总体水平偏低,高端产品供给能力不足,产品可靠性、稳定性和一致性较差的问题日益凸显。在全球宏观政治经济日益复杂,美国不断打压遏制我国高技术产业战略崛起的背景下,产业被“卡脖子”的现象较为突出,这不仅严重制约我国半导体产业向高级化高端化发展,同时对我国数字经济、民生经济和国防安全也带来不可低估的风险。

半导体零部件国产化进程中暗藏哪些机遇?ODM技术成重要推力(图1)

  相比于其他行业的基础零部件,半导体零部件由于要用于精密的半导体制造,其尖端技术密集的特性尤其明显,有着精度高、批量小、多品种、尺寸特殊、工艺复杂、要求极为苛刻等特点。由于半导体零部件的特殊性,企业生产经常要兼顾强度、应变、抗腐蚀、电子特性、电磁特性、材料纯度等复合功能要求。同样一个部件,如果用在传统工业中可行,但是用在半导体业中,对关键零部件在原材料的纯度、原材料批次的一致性、质量稳定性、机加精度控制、棱边倒角去毛刺、表面粗糙度控制、特殊表面处理、洁净清洗、真空无尘包装、交货周期等方面要求就更高,造成了极高的技术门槛。例如随着半导体加工的线宽越来越小,光刻工艺对极小污染物的控制苛刻到极致,不光对颗粒严格控制,严控过滤产品的金属离子析出,这对半导体用过滤件生产制造提出了极高的要求。目前半导体级别滤芯的精度要求达到1纳米甚至以下,而在其他行业精度则要求在微米级。同时半导体用过滤件还需要保障的一致性,以及耐化学和耐热性,极强的抗脱落性等,从而实现半导体制造中需要的可重复高性能,一致的质量和超纯的产品清洁度等高要求。

  半导体零部件种类多,覆盖范围广,产业链很长,其研发设计、制造和应用涉及到材料、机械、物理、电子、精密仪器等跨学科、多学科的交叉融合,因此对于复合型人才有很大需求。以半导体制造中用于固定晶圆的静电吸盘为例,其本身是以氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷作为主体材料,但同时还需加入其他导电物质使得其总体电阻率满足功能性要求,这就需要对陶瓷材料的导热性,耐磨性及硬度指标非常了解,才能得到满足半导体制造技术指标的基础原材料;其次陶瓷内部有机加工构造精度要求高,陶瓷层和金属底座结合要满足均匀性和高强度的要求,因此对于静电吸盘的结构设计和加工,需要精密机加工方面的技能和知识;而静电吸盘表面处理后要达到0.01微米左右的涂层,同时要耐高温,耐磨,使用寿命大于三年以上,因此,对表面处理技术的掌握与应用的要求也比较高。由此可见,复合型、交叉型技术人才是半导体零部件产业的基础保障。

  相比半导体设备市场,半导体零部件市场更细分,碎片化特征明显,单一产品的市场空间很小,同时技术门槛又高,因此少有纯粹的半导体零部件公司。国际领军的半导体零部件企业通常以跨行业多产品线发展策略为主,半导体零部件往往只是这些大型零部件厂商的其中一块业务。例如MKS仪器公司,在气体压力计/反应器、射频/直流电源、真空产品、机械手臂等产品线均占据主要市场份额,除了半导体行业的应用,还广泛地应用于工业制造、生命与健康科学等领域。而不断的进行并购和整合也是国际领军半导体零部件企业用来壮大规模的主要手段,例如国际领先的工业设备公司Atlas(阿特拉斯科普柯,瑞典)为持续做大其半导体用线年收购Edwards后,又于2016年收购了另一家真空技术领域的领导者德国leybold(莱宝),并于2017年单独设立线月Atlas又再次收购了Brooks(布鲁克斯)的低温业务,此次收购包括低温泵运营公司、以及Brooks在爱发科低温真空(Ulvac Cryogenics)有限公司50%的股份,进一步增强了其半导体领域真空业务的全球竞争力。

  不过我们也不用妄自菲薄,随着我国在高端技术的逐渐突破,半导体设备的零件也在逐渐国产化。

  在智能硬件整机设计和生产制造过程中,由于涉及的零部件种类繁多,产品迭代速度较快,对ODM公司在硬件、软件、结构设计等方面的技术工艺经验积累、产品自主开发及技术工艺创新能力,都提出了较高要求。

半导体零部件国产化进程中暗藏哪些机遇?ODM技术成重要推力(图2)

  以闻泰科技、华勤技术为代表的ODM公司完成了“原始积累”,在上下游产业链中的地位、话语权越来越重,逐渐将目光转向推动零部件国产化进程上来。

  反观政策环境,作为新基建的重要领域,国家先后出台多项产业政策鼓励、支持和引导集成电路产业发展,我国集成电路产业在设计、制造、封测等核心环节取得长足进步。

  在国际贸易形势不确定性增加的刺激下,国内市场对国产芯片的“自主、安全、可控”提出了迫切需求,为行业实现进口替代提供了良好的市场机遇,我国集成电路供应链国产化进程不断加速。根据ICInsights数据,我国集成电路自给率有望在2025年提升至19%。

  从长远看来,我国集成电路产业的快速发展也将为ODM公司加速推进零部件国产化和提高芯片供应链安全提供良好保障。同时,ODM的整机研发设计能力以及平台规模效应,也将给予中国集成电路产业更好、更广的产品试验及转化应用基地,加速国产硬科技的发展,构建中国高新技术产业的优势地位。

  以近期筹备科创板上市的华勤技术为例,其招股书披露数据显示,2018年至2020年,公司营业收入分别为308.81亿元、353.00亿元、598.66亿元。2018年至2020年,公司净利润分别为1.82亿元、5.03亿元、21.91亿元;2019年至2020年,其营收增速分别为14.31%、69.59%,净利润增速分别为176.49%、335.58%。

  其中,公司的核心技术产品收入分别为299.14亿元、346.61亿元和582.80亿元,占公司营业收入的比例均超过96%。截至2021年2月28日,华勤技术拥有专利超过1,600项,其中发明专利超过600项,软件著作权近1,000项。2018年度至2020 年度,公司累计研发费用超过50亿元。

  受益ODM市场快速扩容,OPPO、三星、宏碁等已经先后成为华勤技术客户,带动营收大幅增长。尤其是导入三星智能手机ODM业务后,2020年来自三星的订单收入爆发式增长,并跃升至当年华勤技术第一大客户。

  2021年,预计华勤收入继续稳步增长,客户拓展和业务突破依然是华勤技术营收大幅增长的主要驱动力。

  根据公司新披露的2021年上半年财务数据,公司营业收入371.07亿元,去年全年营收598.66亿元,超过去年全年营收的60%,上半年净利润达到10.85亿元。

  关于主要客户关系稳定性和订单持续性的问题,华勤技术方面在首轮审核问询材料进一步披露了与相关客户合作情况。

  销售合同数据显示,OPPO与三星、宏碁、华硕等大客户均签署2~3年长期协议。据三方机构统计,华勤技术2020年度在智能手机领域分别占三星和OPPO的ODM采购比例为54%、48%,笔记本电脑领域分别占宏碁和联想ODM采购比例为12%、11%,平板电脑领域分别占亚马逊和联想ODM采购比例为73%、36%。持续经营健康稳健,并具有较高的增长空间。

  中国是全球最大的智能硬件生产和消费市场,对集成电路产品的需求十分旺盛。根据中国半导体行业协会数据,中国集成电路市场规模已从2011年的1,934亿元增长至2020年的8,848亿元,年均复合增长率高达18.41%。

  但我国集成电路产业起步晚、底子薄,技术实力、人才储备和企业市场竞争力均与美日韩等集成电路传统优势国家存在较大差距,供给侧自给能力总体薄弱,进口依赖程度较高。据我国海关总署统计,自2013年起,集成电路产品已超越原油成为我国第一大进口商品。

  当下,新冠疫情在全球持续蔓延,电子元器件供需仍旧失衡。8月17日,据台湾地区经济日报报道,联电近期再次向客户发出调升晶圆代工价格通知,11月平均涨价10%,部分制程涨幅上看高达15%,这是联电今年以来第四度调涨报价,估算今年联电此次涨价后,累计涨幅已逾五成。

  8月25日,台积电陆续通知客户,即日起该公司生产的7纳米(奈米)以上的制程新订单全面涨价20%,7纳米以下的先进制程涨价7%到9%。消息震撼全球半导体供应链,分析称将直接冲击全球半导体产业及相关产品。

  此前,台积电28nm代工价格已经调涨,其他二三线代工厂也在继续调涨。半导体行业的供需难题,从年初汽车行业,如今已扩展至包括消费电子产品在内的诸多领域,各行各业均受到不同程度影响。

  相较之下,国内疫情防控形势整体向好,电子信息产业整体蓄势待发,利好消息不断。

  8月16日,ODM龙头厂商闻泰科技发布公告表示,旗下全资子公司安世半导体已收到来自英国注册处的股东权益确认通知书,这意味着对英国最大晶圆厂NWF的收购尘埃落定。

  针对此次收购交易,7月初,闻泰科技方面曾对时代财经表示,标的去年亏损主要是受欧洲疫情,尤其是英飞凌砍单的影响,“现在全球缺原材料,这个厂有现成的设备,能立刻生产晶圆,对公司后期产能提升很有帮助”。

  光大证券分析师付天姿、吴柳燕分析,晶圆代工产能紧缺有望延续至2022年,后期虽存在库存修正压力,但有望被需求结构性增长机会对冲。未来新增产能释放,也将驱动行业收入继续增长。

  芯片类电子元器件自给率较低,是我国半导体产业当下总体的现实情况,也是整个行业面临的共性问题,不稳定的国际形势,让更多的企业意识到必须解决卡脖子的问题。

  以同为ODM龙头厂商的华勤技术为例,Counterpoint数据显示,以智能手机、笔记本电脑和平板电脑的出货量计算,华勤技术2020年整体出货量达1.9亿台,位居全球智能硬件ODM行业第一。

  华勤技术还向国内芯片的龙头企业韦尔、卓胜微 、格科微、艾为等,采购射频开关和低噪音放大器、音频元器件、图像传感器芯片等国产半导体零部件产品。

  从芯片产品看,华勤技术业务开展中所需主要包括主芯片、存储器、射频器件、功能IC等,其中大部分属于国产化程度较低的元器件。以境外采购为主,是公司所处的智能硬件ODM行业的共性现状。

  不过,值得一提的是,在与现有主要芯片供应商保持紧密合作的同时,华勤技术正在积极推动芯片供应商多元化和零部件国产化,积极接触和考察潜在的国产芯片供应商,在国内相关芯片产品的性能、稳定性和良率等接近或达到国外竞品水准的前提下,逐步将其引入供应链体系。

  例如,华勤技术多年前已导入紫光展锐作为智能手机主芯片的供应商。后者在双方合作配合下,已基本可满足终端功能需求。

  在同样国产化程度较低的射频器件上,5G多数器件仍依赖境外供应商,4G器件国产化进程推进良好,尤其射频开关和低噪音放大器(如卓胜微等)等的国产化已经达到较高水平。目前华勤技术在滤波器、双工器、功率放大器等细分领域已导入唯捷创芯、锐石创芯、飞骧科技、麦捷微电子等作为国产供应商。

  相比之下,功能IC产品的国产化程度更高。兆易创新、国民技术提供的MCU,圣邦股份、上海南芯等公司提供的电源管理产品等均可基本满足终端功能需求,实现国产化。目前华勤技术在传感器芯片、充电芯片等细分领域也已导入圣邦股份、士兰微、艾为电子、上海南芯等国产芯片供应商。

  这也意味着,以华勤技术为代表的整机研发设计公司,从整机研发设计阶段就积极导入国产半导体零部件,并在整机设计上进一步优化改良元器件性能,从功能实现、良率、整机产品电路设计优化等多方面推动国产元器件的导入和产品化,在推进国产集成电路产业链的发展上做出了比较大的贡献。

  随着中国半导体产业的资本实力增强,对技术创新的能力也日益提升。在过去的几年时间内,华勤技术等ODM厂商积极导入国产半导体零部件厂商,并且持续积极推动主芯片等主要元器件的国产化进程,实现了对产业链的技术反哺。其在产业链中的地位与价值,已不可同日而语。

半导体零部件国产化进程中暗藏哪些机遇?ODM技术成重要推力(图3)

  半导体零部件产业规模总量在数十亿规模,相比半导体核心产业链环节而言体量较小,产品品种规格繁多,龙头企业少,产业集中度低,存在的技术问题分散,因而长期以来得不到足够重视。我国从2014年开始就将推进半导体产业发展上升至国家战略,随后至少有超过30个地方政府出台了促进半导体产业发展的支持政策[9],但无论是国家层面还是地方层面,政策更多的聚焦在设计、制造封测、设备材料等环节,鲜少覆盖到半导体零部件产业。在资金方面,零部件企业更是鲜少获得资本垂青。国家集成电路产业投资基金目前在半导体零部件领域的投资数量比例较小,投资金额不足亿元。截止到2020年底,以半导体零部件为主业的零部件上市公司总市值(不足300亿元)仅占全部半导体产业链企业总市值的1%(超过3万亿元)。

  由于零部件行业长期未收到重视,只能粗放式成长,因此大部分国内零部件企业进入半导体行业主要以提供维修及更换服务、清洗服务为主,整体研发投入力度不够,创新能力较为落后,长期停留在中低端生产标准和复制国外产品的水平,核心技术差距明显。据国内某半导体零部件上市公司招股书披露,其全部研发人员数量仅有15人,2016年到2018年研发总投入不到2000万元,年均研发投入强度不足5%。此外我国半导体零部件产业的创新能力不足还体现在行业标准体系不健全、基础工艺研究投入严重不足,工艺技术获取渠道不畅,科研与生产实际结合不紧密等诸多问题,制约了半导体零部件产品的结构设计技术、可靠性技术、制造工艺与流程、基础材料性能研究的创新发展。

  目前我国半导体行业人才缺口达到数十万人,尽管近年来在半导体人才培养上我国出台了一系列支持措施,但大量的半导体人才培养主要聚焦在设计、制造、设备和材料环节,对半导体零部件等基础产业的人才培养仍缺乏重视,在基础学科的教育制度改革、专业设置、在职工程教育、技术资格认证等方面缺乏统筹规划和实施力度,零部件职业基础和从业技能课程安排严重不足,同时也缺乏对崇尚求精、求实、求新,精于设计、善于攻坚的工匠精神的引导。此外半导体零部件行业面临严重的人才激励机制不到位问题。尽管目前国内半导体行业人员总体薪酬水平相比之前有大幅提升,但对于零部件企业所需的机械加工、精密仪器仪表、表面处理等行业,从业人员薪酬普遍大幅低于半导体行业平均水平。根据国内某半导体零部件企业招股书显示,其上市前仅15名研发人员,核心技术人员年薪仅7.5万、普通研发人员年薪仅3万。低薪酬水平导致半导j6国际官网体零部件企业人才流失严重,造成基础件产业后继乏人,陷入恶性循环。

  半导体零部件通过大规模生产线验证、实现规模化销售之前,需要经历严格复杂的验证程序,因此零部件厂商需要和下游设备、以及制造厂商有很充分的协同合作。目前国内半导体零部件上线验证程序复杂、过程漫长,制造厂商、设备厂商和国内半导体零部件厂商的配合度不高,欠缺有效沟通与互动,导致双方对彼此工艺参数与配套匹配性互不掌握,国产替代动力不足。再加上在长期的产品迭代过程中,已有的国外零部件厂商形成了大量的Know-How(技术诀窍)。而国内厂商在后续模仿、试制过程中,通常只能做到形似,因缺乏经验和关键技术而在初期验证中就被淘汰,无法进入规模化应用。

  此外,国内半导体零部件厂商无法从原材料和生产设备等配套环节获得支撑,也影响到其产品的竞争力。半导体零部件一般都是多品种、加工精度要求高的产品,对生产这些零部件的原材料及加工装备要求高并且价格昂贵。由于我国工业受长期形成的“重主机、轻配套”的思想影响,对零部件上下游配套领域的投入力度严重不足,导致我国在零部件的原材料和生产装备上就与国外拉开差距。例如目前半导体金属零部件常用的高精度加工中心,我国在加工精度、加工稳定性、几何灵活度等方面都落后于国外。再比如高端金属零部件制造原材料铝合金金属、钨钼金属,以及石英件的上游原材料高纯石英砂原料,基本被美国、日本公司垄断供j6国际官网应,垄断性原料供应使得下游材料商/加工商/用户限于被动。主流石英玻璃材料(管/棒/碇)基本也是来自于美国、德国、日本公司。上游加工设备和原材料的不足导致长久以来我国大部分半导体零部件企业在低技术水平的状态下运行,原材料和工艺装备水平不高,先进设备缺乏且不配套,不能保证产品质量的一致性,影响产品质量的提升。

  由于半导体制造过程经常处于高温、强腐蚀性环境中,因此半导体零部件约有一半以上需做表面处理,以提升其耐腐蚀性。例如半导体刻蚀设备的等离子体刻蚀腔室处于高密度、高腐蚀、高活性等离子体环境中,腔室及其组件极易受到等离子体的腐蚀,为了延长这些组件的使用寿命,经常采用在铝基材料(铝与铝合金)表面进行阳极氧化,可以有效地降低等离子体对腔室及其它铝基材料的腐蚀。

  而我国日益严格的环保要求,对大部分表面处理技术如喷砂,熔射,电镀,阳极氧化等受控发展,这导致部分高端表面处理工艺,例如微弧氧化,高端喷涂,Y2O3陶瓷涂层等,国内始终差距较大,也直接影响到零部件产品的性能和质量,阀件Valve、气体喷淋头Showerhead、陶瓷件Ceramic等零部件,虽然中国厂商可以按照图纸做成型,但因为无法解决材料和表面处理问题,发展受到基础的制约。此外,还有部分半导体零部件尖端技术受限于“禁运”影响,国内企业缺少图纸、缺少精度数据,无法向中高端技术演进跃升,如美MKS公司生产的低压真空规,一直以来都要申请出口许可证方可购买。