来源：杨明辉电子（ID：gh_e6a65dbbbff9）
作者：光大电子团队
半导体是电子产品的核心，是信息产业的基石。由于下游应用广泛、生产技术流程多、产品种类多、技术升级快、投资风险高等特点，产业链从集成到垂直分工越来越清晰，经历了两次空间产业转移。全球半导体行业大致以4-6年为周期，繁荣周期与宏观经济、下游应用需求和自身产能库存密切相关。2017年半导体行业市场规模超过4000亿美元，存储芯片是主要驱动力。
本轮半导体涨价的根本原因是供需变化，并沿产业链传导，涨价是持续还是看供需，NAND随着产能释放价格的下降，DRAM、硅片产能仍然紧张，价格预计将继续上涨。展望未来，物联网、区块链、汽车电子、5G、AR／VR及AI半导体产业有望保持多项创新应用的高繁荣。
国内半导体市场接近世界的三分之一，但国内半导体自给率水平很低，特别是核心芯片极度缺乏，国内份额几乎为零。芯片与国家安全有关，国内化迫在眉睫。2014年，《国家集成电路产业发展促进纲要》将半导体产业新技术研发提升到国家战略高度。大型基金的第一次投资取得了显著成果，利用了当地产业基金5000亿元。目前，大型基金的第二集金额将超过一期，促进国内半导体产业发展。
经过多年的发展，国内半导体生态逐步完成，设计制造密封测试三个行业的发展越来越均衡。设计行业：虽然收购有限，但独立发展迅速，海思展览进入世界十大。制造业：晶圆制造业转移到大陆，大陆12英寸晶圆厂的生产能力爆发。在OEM方面，虽然与国际巨头相比，追赶仍需要很长时间，但中芯国际28nm工艺突破，14nm加快研发；在存储方面，长江存储、金华集成、合肥长信三大存储项目稳步推进。密封测试行业：国内密封测试前三名进入第一梯队，率先布局先进的包装。设备：国内半导体设备销售快速稳定增长，各种产品从零开始取得突破，星星等待草原大火。材料：国内厂家在小型硅片、光刻胶、CMP材料、溅射靶材等领域已初见成效；大型硅片的定位指日可待。
设计：兆易创新、紫光国芯、圣邦股份；制造：中芯国际；封测：长电科技、华天科技；分立器件IDM：扬杰科技；设备：北方华创、长川科技；材料：上海新阳、江丰电子。
半导体产业繁荣下降，下游创新应用发展低于预期，国家政策支持减弱，技术替代风险降低。
从晶体管的诞生到集成电路
计算机的基础是1和0，有了1和0，就像数学有了10个数字，语言有了26个字母，人类基因有了AGCT，通过编码和逻辑运算等便可以表示世间万物。1946年的第一台计算机是通过真空管实现了1和0，共使用了18800个真空管，大约是一间半的教室大，六只大象重。
通过在半导体材料里掺入不同元素，1947年在美国贝尔实验室制造出全球第一个晶体管。晶体管同样可以实现真空管的功能，且体积比电子管缩小了许多，用电子管做的有几间屋子大的计算机，用晶体管已缩小为几个机柜了。
把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构，这便是集成电路，也叫做芯片和IC。集成电路中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。
集成电路发明者为杰克·基尔比（基于锗（Ge）的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于硅（Si）的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
1965年，戈登·摩尔（GordonMoore）预测未来一个芯片上的晶体管数量大约每18个月翻一倍(至今依然基本适用)，这便是著名的摩尔定律诞生。1968年7月，罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔从仙童（Fairchild）半导体公司辞职，创立了一个新的企业，即英特尔公司，英文名Intel为“集成电子设备（integratedelectronics）”的缩写。
电子产品的核心，信息产业的基石
以智能手机为例，诸如骁龙、麒麟、苹果A系列CPU为微元件，手机基带芯片和射频芯片是逻辑IC；通常所说的2G或者4G运行内存RAM为DRAM，16G或者64G存储空间为NANDflash；音视频多媒体芯片为模拟IC。以上这些统统是属于半导体的范畴。
半导体位于电子行业的中游，上游是电子材料和设备。半导体和被动元件以及模组器件通过集成电路板连接，构成了智能手机、PC等电子产品的核心部件，承担信息的载体和传输功能，成为信息化社会的基石。
半导体主要分为集成电路和半导体分立器件。半导体分立器件包括半导体二极管、三极管等分立器件以及光电子器件和传感器等。
集成电路可分为数字电路、模拟电路。一切的感知：图像，声音，触感，温度，湿度等等都可以归到模拟世界当中。很自然的，工作内容与之相关的芯片被称作模拟芯片。除此之外，一些我们无法感知，但客观存在的模拟信号处理芯片，比如微波，电信号处理芯片等等，也被归类到模拟范畴之中。比较经典的模拟电路有射频芯片、指纹识别芯片以及电源管理芯片等。数字芯片包含微元件（CPU、GPU、MCU、DSP等），存储器（DRAM、NANDFlash、NORFlash）和逻辑IC（手机基带、以太网芯片等）。
简单的讲，电子制造产业包括：原材料砂子-硅片制造-晶圆制造-封装测试-基板互联-仪器设备组装。集成电路产业链主要为设计、制造、封测以及上游的材料和设备。
集成电路产业主要有以下特征：制造工序多、产品种类多、技术换代快、投资大风险高。
生产工序多：核心产业链流程可以简单描述为：IC设计公司根据下游户（系统厂商）的需求设计芯片，然后交给晶圆代工厂进行制造，这些IC制造公司主要的任务就是把IC设计公司设计好的电路图移植到硅晶圆制造公司制造好的晶圆上。完成后的晶圆再送往下游的IC封测厂，由封装测试厂进行封装测试，最后将性能良好的IC产品出售给系统厂商。
具体来说，可以细分为以下环节：
>IC设计：根据客户要求设计芯片
IC设计可分成几个步骤，依序为：规格制定→逻辑设计→电路布局→布局后模拟→光罩制作。规格制定：品牌厂或白牌厂的工程师和IC设计工程师接触，提出要求；逻辑设计：IC设计工程师完成逻辑设计图；电路布局：将逻辑设计图转化成电路图；布局后模拟：经由软件测试，看是否符合规格制定要求；光罩制作：将电路制作成一片片的光罩，完成后的光罩即送往IC制造公司。
>IC制造：将光罩上的电路图转移到晶圆上
IC制造的流程较为复杂，过程与传统相片的制造过程有一定相似主要步骤包括：薄膜→光刻→显影→蚀刻→光阻去除。薄膜制备：在晶圆片表面上生长数层材质不同，厚度不同的薄膜；光刻：将掩膜板上的图形复制到硅片上。光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%；
>IC封测：封装和测试
封装的流程大致如下：切割→黏贴→切割