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中国半导体企业的研发投入现在提高了多少

2020年已走过大半,近日有不少企业晒出了“期中”成绩单。根据Wind数据显示,截至8月30日,3441家企业披露上半年研发费用投入情况,合计投入3340.74亿元,平均单家企业为9708.64万元。

在这其中,集成电路领域企业表现尤为亮眼。无论是从研发费用的营收占比,还是从研发费用规模来看,都取得了不错的成绩。 集成电路产业是典型的资本密集型行业,作为具有高技术含量的重资产业务,其需要投入的资金量巨大。很多时候,研发费用投入多少往往就能看出一家企业追逐先进技术的决心有多大。 聚焦于已发布上半年财报的半导体上市企业,大家选取部分代表性企业,从研发投入看一下他们今年上半年的表现。 

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晶圆代工篇

资本支出对于晶圆代工厂来说是展示其对半导体产业未来的看法,以及营收情况的重要指标。在新兴产业趋势的推动下,主要晶圆代工厂商正频频提高资本支出。资料显示,像台积电、SAMSUNG等大厂,为了保持较强的产品性能,保证业内的领先地位,需要不断地对自身的产线升级。 对于国内厂商而言,持续增加研发费用也就成了接近产业巨头的路径之一。首先看大陆晶圆代工龙头厂商中芯国际。

据中芯国际最新财报披露,截止到2020年6月30日,中芯国际上半年研发费用达22.78亿元,占当期营收比重为17.31%。与2019年同期相比,研发费用同比增加1%。

 

 

中芯国际表示,企业先进工艺研发业务进展顺利,先进工艺第一代技术量产顺利,与国内及国际客户继续开展新的试产项目;先进工艺第二代平台稳步推进,目前处于客户产品验证阶段。 近年来,中芯国际一直持续加大研发投入。比如在2018年企业全年研发费用为5.58亿美金,2019年企业全年研发费用投入为6.87亿美金。 

 

资料来源:wind 另外中芯国际在半年报中对未来业绩也给出了相应展望,报告指出,虽然2020年上半年受到疫情的影响,不过中芯国际看到了积极的势头和强劲的需求,并已提前布局为下一阶段的增长做好准备。2020年上半年,中芯国际营收创新高,预计今年全年将实现健康增长。展望全年,中芯国际的目标是实现收入15%–19%的双位数增长。 同时,研发费用的持续增长与投入,使得其先进工艺研发与业务进展顺利,先进工艺第一代技术量产顺利,与国内及国际客户继续开展新的试产项目。先进工艺第二代平台稳步推进,目前处于客户产品验证阶段。此外,成熟工艺应用平台的需求一如既往的强劲。 在先进工艺产能方面,今年年底前,中芯国际每月将增加30,000片8英寸晶圆产能及20,000片12英寸晶圆产能。同时,中芯国际也将持续推进研发进度,以抓住成熟和先进节点的市场机遇。 再来看我国晶圆代工的另一个领先企业华虹半导体。华虹半导体2020年半年报中没有明确透露其研发费用,不过在其半年报中有标出,2020年上半年经营开支为1.3亿美金,就二季度而言,该“经营开支”同比上升76.8%,环比下降12.5%,主要由于人工费用以及研发费用下降导致的人工费用、研发工程片及折旧费用增加所致。可知与2019年上半年相比仍然有较大幅度提升。 

 

 

华虹无锡12英寸生产线项目自立项以来就受到了外界的关注和支撑。华虹半导体本身投入了大量的研发费用以及人力,如今,无锡 12 英寸新厂的整体进度正在不断提速。财报指出,华虹半导体将在保证既有产品高良率出货的同时,稳步推进多个技术平台的认证工作,致力于打造多元化、综合化的客户解决方案。目前,12 英寸生产线已有智能卡芯片、功率器件和 CIS 产品率先交付客户,下半年还将有 IGBT、超级结以及其他产品陆续量产出货,以满足新能源汽车等新兴市场的需求。 此外,华润微电子也是我国知名的晶圆代工厂,它还是国内唯一一家IDM模式的半导体企业 。财报显示,报告期内,华润微电子研发费用 22,706.5 万元,同比增加4.69%,研发费用变动的原因在于,今年上半年比上年同期增长,主要是研发人员职工薪酬增长、研发流片增加及试验费用增长。

截至 2020 年 6 月底,企业境内专利申请 2,648 项,PCT 国际专利申请 410 项,境 外专利申请 311 项;企业已获得授权并维持有效的专利共计 1,483 项,其中境内专利 1,303 项、境外专利 180 项。

 

 

华润微电子一直以来高度重视技术团队的建设与研发能力的提升。2017年至 2019 年, 企业研发投入分别为 44,742.09 万元、44,976.10 万元和 48,261.57 万元,占营业收入的比例分别为 7.61%、7.17%和 8.40%。截至 2020 年 6 月 30 日,企业拥有 7,985 名 员工,其中包括 3,033 名研发和技术人员,合计占员工总数比例为 37.98%。 财报指出,华润微电子目前正积极布局和拓展碳化硅业务及供应链,企业通过华润微电子控股有限企业与国内领先的碳化硅外延晶片企业-瀚天天成电子科技(厦门)有限企业达成《增资扩 股协议》,增资后企业持有瀚天天成 3.2418%的股权,通过资本合作和业务合作积极带动 SiC 业务的发展和布局。截止 2020 年 6 月 30 日,共 有 12 个项目立项,其中 6 个项目完成了投决。 

芯片设计篇

我国在芯片设计领域与国际巨头相比,一直存在较大差距,不过HUAWEI显然不在其中。目前为止,HUAWEI并没有上市的打算,因此企业也没有对外公布过海思的研发支出。根据HUAWEI2020年上半年财务报告数据显示,2020年上半年,HUAWEI研发支出超过672亿元,占上半年总收入的14.9%,所占比例创历史新高。此前有内部人士称,芯片研发项大约占到40%,即芯片研发的投入可能在270亿左右,这个数值并不低,可以比肩国际一线芯片厂商的研发投入。 刨去HUAWEI,大家再看其他本土芯片设计企业,篇幅有限,此文只挑选几家以做参考。

 

 

首先是汇顶科技,根据财报显示,汇顶科技2020 上半年研发支出为 8.35 亿元,较 2019 上半年4.58 亿元增长 82.30%, 研发支出占营业收入比重为27.31%。关于研发费用变动,财报给出说明:增长的原因主要是围绕企业战略在各研究领域持续加大研发投入力度。其中本期的职工薪酬、折旧摊销费及委外研发费用增长较多,职工薪酬同比增长 99.23%,主要系研发人员人数增加、工资基数上调所致。委外研发费同比增长58.94%,主要系外包研发费增长所致,企业除引进、培养高科技人才助力企业的研发项目,还会与市场上各领域的专业团队合作来完善项目。 汇顶科技坚定以高研发投入来驱动创新能力的升级,近三年研发费用占营收的比重维持在不低于 15%的高水平,对创新的持续投入换来了核心技术及相关专利的快速累积。报告期内,企业申请、授权的国际国内专利总数超过 4,600 件。 财报指出,未来,汇顶科技将继续聚焦国内外智能移动终端市场,依靠自主研发的内生式发展,同时加速国际化进程,积极寻找全球优质标的,通过并购方式整合全球顶尖的研发力量及优势专利资源,为全球消费者带来更丰富、更极致的产品体验;企业还将大力开拓海外市场,服务更多国际客户, 进一步将企业创新价值与品牌影响力全球化。 再来看韦尔股份,韦尔股份在转型成为芯片设计企业以后市值水涨船高,早已突破千亿市值。上半年,韦尔股份半导体设计业务研发投入金额为9.87亿元,占半导体设计业务销售收入比例达14.33%。财报指出,企业持续加大在CMOS图像传感器芯片领域的研发投入。截至2020年6月底,企业已拥有专利4397项。其中,发明专利4030项。 其中CMOS图像传感器产品升级项目主要用于汽车及安防领域产品升级研发,项目建设期36个月,预计项目年均收入189,626.35万元,税后内部收益率16.30%。

 

 

 兆易创新也是国内知名的芯片设计企业。在2020年上半年,兆易创新研发费用达到 2.21 亿元,相比 2019 年同期增长 57.95%。财报指出,兆易创新在推出具备技术、成本优势的全系列产品的同时,积累了大量的常识产权专利。 截止 2020 年 6 月 30 日,兆易创新已获得 638 项授权专利,其中包含 595 项中国专利、26 项美国专利、9项欧洲国家专利。2020 年上半年共申请了 28 项国内外专利,新获得 49 项专利授权。此外,企业还拥有 73 件商标、18 件集成电路布图,20 件App著作权。持续的研发投入,是企业提升技术水平和产品竞争力的有力保障。

 

 

关于研发费用变动,财报给出说明:研发费用同期增加约 8,112 万元,主要有三点:①人工薪酬同期增加2,001 万元;②研发用机器设备和无形资产的折旧摊销增加约 3,222 万元;③加强技术研发及外部合作,专业服务费增加 1,785 万元;④持续研发,测试费和材料费同期增加约 1,064 万元。 2020 年上半年,尽管受到新冠肺炎全球疫情以及中美贸易摩擦、宏观经济增速放缓等因素影响,兆易创新仍持续加大产品研发力度,拓宽产品应用与业务范围,不断推动技术创新与产品结构优化,适应新基建时代下的全新技术需求,把握消费电子、工业、汽车、5G、物联网等应用领域,推进新产品量产销售,企业经营业绩保持稳定增长。 目前国内能够研发RISC-V的科技企业不多,全志科技就是其中的一家。2020年上半年,全志科技投入研发费用为1.14亿元,同比增长3.36%。

 

 

全志科技的研发费用占主营收入比例在20%以上,但此前连续3年研发费用有所下滑。研发费用2017、2018、2019分别为3.42亿、3.12亿、2.94亿。今年上半年研发费用同比有所增长,预期全年有所增长。 财报指出, 2020年上半年围绕智能大视频战略,持续根据客户需求投入研发,在各个业务领域推出具有竞争力的新产品及新方案。

封装测试篇

在我国集成电路产业链中,封装测试业是唯一能够与国际企业全面竞争的产业,长电科技、通富微电、华天科技等三大封测厂合计全球市占率超过 20%,具备全球竞争力。 首先是长电科技,2020年上半年,长安科技研发费用为4.9亿元,同比增长40.88%。2020 年 1-6 月,企业获得专利授权 54 件,新申请专利 50 件。截至 2020 年 6 月末,企业拥有专利 3,231 件,其中发明专利 2,458 件(在美国获得的专利 1,494 件),覆盖中、高端封测领域。

 

 

长电科技在投入研发费用方面,堪称疯狂,在此之前,长电科技在连续亏损的条件下,仍然投入大量研发费用。2019年上半年,研发费用为3.49亿元,同比增35.27%,此次则更为疯狂,同比增长高达40.88%! 财报指出,2020 年下半年,在完成董事会制定的2020年经营目标的前提下,长电科技将继续深化总部功能整合,加大先进封装工艺及产品的研发投入,积极搭建设计服务新业务平台,不断强化长电科技核心竞争力并在工厂端落实。 通富微电是国内封测三巨头之一,主营业务为集成电路封装测试。2020年上半年,整体营业收入实现46.70亿元,较去年同期增长30.17%;企业盈利能力稳步提升,2020年上半年较去年同期实现扭亏为盈, 净利润达1.29亿元。 2020年上半年,企业继续加大研发投入,费用高达3.4亿元,同比增长10.02%。财报指出,研发费用变动的原因主要是企业根据市场需求情况,加大了研发投入所致。

 

 

据悉,在2020年上半年,通富微电在2D、2.5D封装技术研发取得突破,Si Bridge封装技术研发拓展,Low-power DDR、DDP封装技术研发取得突破,Fanout封装技术的多种工艺研发,搭建了国际领先的SiP封装技术设计仿真平台及专业技术团队,在3D堆叠封装、CPU封测技术、金凸块封测技术等方面积极开展专利布局。 华天科技同样是我国知名的封测厂之一。华天科技于2020年8月26日披露中报,企业2020上半年实现营业总收入37.1亿,同比下降3.2%;实现归母净利润2.7亿,同比增长211.9%;每股收益为0.1元。报告期内,企业毛利率为21.7%,同比提高8.5个百分点,净利率为8.2%,同比提高5.5个百分点。 财报显示,2020年上半年,华天科技持续加大先进封装工艺及产品的研发投入,20H1企业研发费用达2.00亿元,同比增长15.41%,占营业收入比例为5.4%,同比提升0.9pct。 华天科技2020年上半年共获得国内专利授权15项,其中发明专利12项;美国专利授权1项。随着产品线布局不断完善,企业有望持续受益于下游5G通信类、高性能计算、消费类、汽车和工业等领域需求复苏及半导体国产替代趋势。

 

 

产业布局方面,华天科技正在积极推进先进封装。已有的昆山厂以Bumping、TSV、WLSCP、Fan-Out等晶圆级封装产品为主,20H1实现同比扭亏;2018年企业收购掌握Bumping、SiP、FC、MEMS等先进封装技术的Unisem,进一步开拓海外客户,20H1同比扭亏;同时企业拟投资80亿元建设南京工厂,主要进行存储器、MEMS、人工智能等集成电路产品的封装测试。2020年7月18日华天南京举行了一期项目投产仪式,随着华天南京的投产运营,企业先进封测产能将快速提升,产品结构将进一步优化,盈利能力有望持续提升。

半导体设备篇

半导体设备国产化率较低,产品供应主要被应用材料、泛林、东电、ASML和科天等厂商占有。他们能获得这样的地位,与他们一直以来坚持的高投入研发有关。目前国内企业也正在不断提高研发费用,虽然年初受疫情影响,但半导体设备行业景气度节节爬升,中微企业就是其中代表。 中微企业半年报显示,企业上半年实现营业收入9.78亿元,同比增长22.14%;实现净利润1.19亿元,同比增长291.98%;实现扣非净利润4017.97万元,同比增长81.93%。公告显示:2020年度上半年,中微研究开发支出共计2.07亿元,政府补助抵减研发费用5100万元,研究开发支出净额为1.56亿元,同比增长20.98%,占营业收入的比例为21.2%。截至2020年6月30日,企业已申请1538项专利, 其中发明专利1350项;已获授权专利1035项,其中发明专利885项。

 

 

公告指出,国外领先的同行业可比企业均在研发上投入了大量资金,根据2019年年度报告数据,应用材料和泛林半导体的研发投入分别为20.5亿美金和11.9亿美金,2019年企业研发投入为4.25亿人民币,与国外领先的半导体企业仍有不小差距。 在发布财报当天,中微企业推出了百亿定增方案,拟向特定对象发行股票数量不超过本次发行前企业总股本的15%,募资100亿元,用于中微产业化基地建设项目(31.7亿元)、中微临港总部和研发中心项目(37.5亿元)和科技储备资金(30.8亿元)。 北方华创同样是我国半导体设备领域中的佼佼者,报告期内,其研发投入为3.7亿元,同期相比增加6.33%。北方华创近年来的研发投入大幅提升,2019年达到11.37亿元,创下历史新高,占营业收入的比重为28.03%。

 

 

财报指出,报告期内,企业持续推进半导体装备新产品开发和市场开拓工作,集成电路刻蚀机、PVD、CVD、ALD、清洗机、立式炉、外延炉等设备在先进工艺验证方面取得阶段性成果,部分工艺完成验证;成熟工艺设备在新工艺拓展方面继续突破, 新工艺应用产品相继进入客户产线验证或量产,不断收获重复采购订单;光伏单晶炉、负压扩散炉、PECVD大尺寸、大产能产品相继研发完成,推向市场,受下游客户需求拉动,光伏设备业务实现快速增长;碳化硅(SiC)长晶炉、刻蚀机、PVD、PECVD等第三代半导体设备开始批量供应市场。企业真空热处理设备继续深耕细分市场,积极开发新产品,拓展新应用,业务增长平稳。电子元器件方面,受下游市场需求增长以及新产品应用拓展的推动,收入利润均实现稳定增长。 晶盛机电成立于2006年,成立之初,企业是国内技术领先的晶体硅生长设备供应商,目前产品主要服务于太阳能光伏产业,部分产品应用于半导体集成电路产业。2017-2019年,晶盛机电的研发投入总计5.34亿元,约占三年营收的7%。 2020年上半年,其研发投入为0.71亿元,同比下降28.87%。财报指出,变动的主要原因是部分新投研发项目及研发后期项目材料投入减少。

 

 

报告期内,企业以“打造半导体材料装备领先企业,发展绿色智能高科技制造产业”企业使命为指引,围绕半导体大硅片设备加速国产化布局,加大研发投入,发挥技术和渠道优势,携手客户在批量产业化领域加速突破,取得了一系列进展,巩固半导体材料关键设备国产化领先优势。 芯源微是一家主要从事光刻工序涂胶显影设备(涂胶/显影机、喷胶机)和单片式湿法设备(清洗机、去胶机、湿法刻蚀机)的企业,企业坚持以市场方向和客户需求为导向,不断对产品进行技术完善和革新,持续加大自主研发力度,报告期内,企业研发投入金额为1,422.67 万元,占营业收入的 22.78%,同比增长5.06%。

 

 

芯源微表示,半导体设备属于高精密的自动化装备,研发和生产均需使用高精度元器件,对产品机械结构的精度和材质要求较高,而我国与此相关的产业配套环境依然不够成熟,相关核心关键零部件仍然有赖于进口。企业以机械臂为代表的部分核心零部件大部分采购自日本等国外核心供应商,虽然企业与其建立了长期稳定的供货关系,但未来下游半导体制造业对半导体设备需求不排除会出现爆发式增长,进而对企业产品生产造成一定的压力,而企业上游核心供应商短期供货能力不足可能会在一定程度上约束企业的生产能力,进而对企业的经营产生不利影响。 

总结

分析这些企业,大家不难发现,在今年疫情影响下,其中的大部分企业与去年同期相比,仍然增加了研发投入。对于集成电路产业而言,保证研发投入是企业能够入场的前提。 正如英特尔每年花费超过800亿人民币、台积电每年花费超过140亿人民币研发费用去维持他们的先进性一样,想要成为头部厂商,必须要砸钱。当然,研发费用只是一部分,人才,技术等都缺一不可。

 

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