金准产业研究 芯片产业链专题: IC载板市场景气度高,国产替代正当时

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前言

IC载板或称IC基板,主要功能是作为载体承载IC,并以IC载板内部线路连接晶片与印刷电路板(PCB)之间的讯号。IC载板能够保护电路,固定线路并导散余热,是封装过程中的关键零件,占封装成本的40-50%。随着晶圆制造技术的演进,对于晶圆布线密度、传输速率及讯号干扰等性能提出了更高的需求,使得对高性能IC载板的需求也逐渐增加。

IC载板技术可分为IC与载板的连接方式及载板与PCB的连接方式。IC与载板的连接方式又分为覆晶(Flip Chip,FC)及打线(Wire Bounded,WB)。载板与PCB连接可分为BGA(Ball Grid Array,球闸阵列封装)和CSP(Chip Scale Package,晶片尺寸封装)。因此IC 载板可分为四大类:PBGA、WBCSP、FCBGA 和FC-CSP。

IC芯片应用广泛,大到航天器具小到收录音机器,所有电子产品都离不开IC芯片。金准产业研究团队认为,芯片从设计到制成工艺繁杂,其中IC载板用于芯片制作中的封装环节,属于高阶封装的一种,是芯片制造中比不可少的一步。当前,全球集成电路行业进入调整变革时期,行业发展呈现新趋势。

一、IC载板:集成电路封装关键基材,“特殊”的PCB

1.1封装技术演进的产物,分类形式多样化

集成电路封装技术趋于复杂化,先进封装技术成为主流。在集成电路产业链中,封装处于产业中下游,是在对晶圆进行切割后的“包装处理”。IC进行封装后,一方面可以提升其坚固程度,另一方面也是为了方便连接PCB或其他基板。封装技术是随着芯片技术的发展而发展的,封装技术的优劣对芯片质量有着显著的影响。根据摩尔定律,特征尺寸每3年缩小1/3,集成度每两年增加1倍。因此,集成电路的发展趋势为:尺寸增大;频率提高;发热增大;引脚变多;芯片封装技术随之发展:小型、薄型化;耐高温;高密度化;高脚位化,封装技术的变革也带来了封装材料的不断演变。

传统的集成电路(Integrated Circuit,简称IC)封装采用引线框架作为IC导通线路与支撑IC的载体,连接引脚于导线框架的两旁或四周,如双侧引脚扁平封装、四侧引脚扁平封装等。在引脚数量数量还不算太多的时候,此种封装方式还能够满足要求。

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IC集成度不断提高,封装基板顺势而生。随着半导体技术的发展,IC的特征尺寸不断缩小,集成度不断提高,相应的IC封装向着超多引脚、窄节距、超小型化方向发展,传统的引线封装已经无法满足。上个世纪90年代,球栅阵列封装(Ball Grid Array,简称BGA)、芯片尺寸封装(Chip Scale Package,简称CSP)等新型IC高密度封装方式开始出现,因此IC载板顺势而生。

IC封装基板(IC Package Substrate,又称为IC封装载板)是先进封装用到的一种关键专用基础材料,在IC芯片和常规PCB之间起到提供电气导通的作用,同时为芯片提供保护、支撑、散热以及形成标准化的安装尺寸的作用。封装基板分类方式较多,主要可以通过封装工艺、材料性质和应用领域等方式来分类。

1)按照封装工艺的不同,封装基板可分为引线键合封装基板和倒装封装基板。

引线键合(WB)封装基板:使用细金属线,利用热、压力、超声波能量为使金属引线与芯片焊盘、基板焊盘紧密焊合,实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通,大量应用于射频模块、存储芯片、微机电系统器件封装。

倒装(FC)封装基板:与引线键合不同,其采用焊球连接芯片与基板,即在芯片的焊盘上形成焊球,然后将芯片翻转贴到对应的基板上,利用加热熔融的焊球实现芯片与基板焊盘结合,该封装工艺已广泛应用于CPU、GPU及Chip set等产品封装。

球形阵列封装(BGA):全称为Ball Grid Airy,其英文缩写BGA,BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,多应用于引脚很多的芯片封装。

芯片级尺寸(CSP):全称为chip scale packaging,属单一晶片的封装,轻量、小型,其封装尺寸和IC本身尺寸几乎相同或稍大,适用于引脚数不多的芯片。与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。

2)按照基板材料的不同,封装基板可以分为硬板、软板和陶瓷基板。

硬板封装载板:以环氧树脂,、BT树脂,、ABF树脂作成的刚性有机封装基板,其产值为IC载板的大多数。CTE(热膨胀系数)为13~17ppm/°C。

软板封装载板:以PI(聚酰亚胺),PE(聚酯)树脂作成的挠性基材的封装基板,CTE为13~27ppm/°C。

陶瓷基板:以氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料作为的封装基板。CTE很小,6~8ppm/°C。

3)按照应用领域的不同,封装基板又可分为存储芯片封装基板、微机电系统封装基板、射频模块封装基板、处理器芯片封装基板和高速通信封装基板等,主要应用于移动智能终端、服务/存储等。

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1.2技术壁垒远高于普通PCB,行业玩家少

HDI发展而来,技术壁垒远高于HDI和普通PCB。IC载板是在HDI板的基础上发展而来,两者存在一定的相关性,但是IC载板的技术门槛要远高于HDI和普通PCB。IC载板可以理解为高端的PCB,具有高密度、高精度、高脚数、高性能、小型化及薄型化等特点,其在多种技术参数上都要求更高,特别是最为核心的线宽/线距参数。以移动产品处理器的芯片封装基板为例,其线宽/线距为20μm/20μm,在未来2-3年还将不断降低至15μm/15μm,10μm/10μm,而,而一般的PCB线宽/线距要在50μm/50μm以上。

与普通PCB相比,IC载板存在很多处技术难点,这些技术难点是IC载板最大的行业准入门槛,下面总结几点IC载板的技术难点。

1)芯板制作技术。IC载板的芯板很薄,极易变形,只有当板件涨缩、层压参数等工艺技术取得突破之后,才能实现超薄芯板翘曲和压合厚度的有效控制。

2)微孔技术。微孔孔径一般要达到30μm左右,远小于普通PCB和HDI的微孔孔径,叠孔层数达到3阶、4阶、5阶。

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3)图形形成和镀铜技术。镀铜厚度均匀性要求高,对精细电路的闪蚀要求高。目前线宽间距要求是10-30μm。镀铜厚度均匀性要求为18±3微米,蚀刻均匀性为≥90%。

4)阻焊工艺。IC载板阻焊表面高度差小于10μm,阻焊和焊盘的表面高度差不超过15μm。

5)检测能力和产品可靠性测试技术。IC载板工厂需要配备一批与传统PCB厂不同的检测设备/仪器,还需要掌握与常规不同的可靠性检测技术。

目前IC载板和PCB的制作工艺主要有三种,分别是减成法、加成法(SAP)与改良型半加成法(MSAP)。

减成法:最传统的PCB制造工艺,首先在覆铜板上镀一定厚度的铜层,然后使用干膜将线路及导通孔保护起来,将不需要的铜皮蚀刻掉。该方法最大的问题是在刻蚀过程中,铜层侧面也会变刻蚀一部分(侧蚀)。侧蚀的存在使得PCB的最小线宽/间距只能大于50μm(2mil),从而只能用于普通的PCB和HDI等产品上。

加成法(SAP):首先在含光敏催化剂的绝缘基板上进行线路曝光,然后在曝光后的线路上进行选择性化学沉铜,从而得到完整的PCB。该方法由于不需要后期的蚀刻,可以达到很高的精度,制成可以达到20μm以下。目前该方法对基材和工艺流程要求很高,成本高企,产量不大。

改良型半加成法(MSAP):首先在覆铜板上电镀薄铜层,然后将不需要电镀的区域保护起来,再次进行电镀并涂上抗蚀图层,接下来通过闪蚀将多余的化学铜层去除,留下来的就是需要的铜层线路。由于一开始电镀的铜层很薄,闪蚀的时间很短,因此侧蚀造成的影响就很小。相比于减成法和加成法,MSAP工艺在制造精度与SAP相差不大的情况下,生产良率大幅提高,生产成本明显下降,是目前精细线路载板最主流的制造方法。

IC载板生产流程复杂,MSAP工艺是主流。IC载板最小线宽/间距普遍要小于30μm,传统的减成法工艺已经难以满足IC载板的要求,MSAP是目前IC载板制造的最普遍工艺。MSAP工艺除了在IC载板制造上得到广泛应用之外,苹果还将该工艺引入了SLP(类载板)的生产制造。目前的设计是混合使用减成蚀刻法和MSAP工艺,MSAP工艺能够应用于更薄、更小的母板设计。SLP的制成介于高阶HDI和IC载板之间,而IC载板厂商具备明显的技术优势,能够较为容易的进入SLP领域。随着消费电子集成度的持续提升,SLP将会被越来越多的厂商采用,虽然盈利能力不如IC载板,但是市场空间可观。

金准产业研究团队认为,IC载板行业壁垒高,不仅限于技术门槛。极高的技术要求和众多的专利限制已经造就了IC载板行业的高门槛,而该行业的壁垒还包括资金和客户等多方面。

1)资金壁垒

由于IC载板具有极高的技术壁垒,前期的研发投入巨大,且耗时良久,项目的开发风险大。IC载板产线的建设和后续的运营也需要巨大的资金投入,其中设备的资金投入最大。IC载板产线设备众多,单台设备价格可能就会超过1000万元,设备/仪器投资占IC载板项目总投资60%以上,这对于传统PCB厂商而言是个沉重的负担。以兴森科技为例,公司于2012开展IC载板项目,项目总投资超过4亿元,预计三年达产,达产后年产值约5亿元,然而公司IC载板项目前期开展困难,多年来亏损超4亿元,严重拖累了公司业绩,直到六年后的2018年才逐渐好转。

2)客户壁垒

IC载板客户验证体系较PCB更为严格,其关系到芯片与PCB的连接质量。行业内一般采用“合格供应商认证制度”,要求供应商有健全的运营网络,高效的信息化管理系统,丰富的行业经验和良好的品牌声誉,且需要通过严格的认证程序,认证过程复杂且周期较长。还是以兴森科技为例,经过近两年的验证合作,公司才于2018年9月通过三星认证,并且大规模为三星供货还需一段时间。

3)环保壁垒

PCB类似,IC载板的生产制造过程涉及多种化学和电化学反应,生产的材料中也包含铜、镍金、银等重金属,存在一定的环保风险。随着国家对环保重视力度的加大和环保政策的持续出台,IC载板项目的前期环评愈发困难,环保的趋严也进一步提升了行业资金门槛,资金实力不够雄厚的企业难以拿到行业准入门票。

1.3上游材料核心是基板,下游应用广泛

封装基板是IC封装最大的成本,占比超过30%。IC封装成本包括封装基板、包装材料、设备贬值和测试等,其中IC载板成本占比超过30%,是集成电路封装的成本大头,在集成电路封装中占据重要的地位。对于IC载板来说,其基板材料包括铜箔、基板、干膜(固态光阻剂)、湿膜(液态光阻剂)及金属材料(铜球、镍珠及金盐),其中基板占比要超过30%,是IC载板最大的成本端。

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1)主要原材料之一:铜箔

PCB类似,IC载板所需铜箔也为电解铜箔,且需是超薄均匀性铜箔,厚度最低可达1.5μm,一般为9-25μm,而传统PCB所用铜箔厚度为18、35μm左右。超薄均匀性铜箔的价格要高于普通电解铜箔,在加工难度上也要更大一些。

2)主要原材料之二:基板

IC载板的基板类似于PCB的覆铜板,主要分为硬质基板、柔性薄膜基板和共烧陶瓷基板三大种类,其中硬质基板和柔性基板具备更大的发展空间,而共烧陶瓷基板发展趋于减缓。IC载板基材主要考虑的因素包括尺寸稳定性、高频特性、耐热性和热传导性等多种要求,目前硬质封装基板主要有三种材料,分别是BT材料、ABF材料和MIS材料;柔性封装基板基板材料主要包括PI(聚酰亚胺)和PE(聚酯)树脂;陶瓷封装基板材料主要为氧化铝、氮化铝、碳化硅等陶瓷材料。

硬质基板材料:BT、ABF、MIS

1、BT树脂

BT树脂全称为“双马来酰亚胺三嗪树脂”,由日本三菱瓦斯公司研发,虽

BT树脂专利期已过,但三菱瓦斯公司在BT树脂研发和应用方面仍处于全球领先地位。BT树脂具备高Tg、高耐热性、抗湿性、低介电常数(Dk)和低散失因素(Df)等多种优势,但是由于具有玻纤纱层,较ABF材质的FC基板更硬,且布线较麻烦,雷射钻孔的难度较高,无法满足细线路要求,但可以稳定尺寸,防止热胀冷缩而影响线路良率,因此BT材质多用于对于可靠度要求较高的网路晶片及可程式逻辑晶片。目前,BT基板多用于手机MEMS芯片、通信芯片和内存芯片等产品,随着LED芯片的快速发展,BT基板在LED芯片封装上的应用也在快速发展。

2、ABF

ABF材料是由Intel主导研发的材料,用于导入Flip Chip等高阶载板的生产。相比于BT基材,ABF材质可做线路较细、适合高脚数高传输的IC,多用于CPU、GPU和晶片组等大型高端芯片。ABF作为增层材料,铜箔基板上面直接附着ABF就可以作线路,也不需要热压合过程。过去,ABFFC有厚度上的问题,不过由于铜箔基板的技术越来越先进,ABFFC只要采用薄板,就可以解决厚度的问题。早期ABF载板应用在电脑、游戏机的CPU居多,随着智慧型手机崛起和封装技术改变,ABF产业曾陷入低潮,但在近年网路速度提升与技术突破,高效能运算新应用浮上台面,ABF需求再次放大。从产业的趋势来看,ABF基材可以跟上半导体先进制程的脚步,达到细线路、细线宽/线距的要求,未来市场成长潜力可期。

产能受限,行业龙头开始扩产。2019年5月,欣兴宣布,预计自2019年至2022年投资200亿元来扩增高阶IC覆晶载板厂,大力发展ABF基板。其他台厂方面,景硕预计将类载板转往生产ABF,南电也在持续增加产能。

3、MIS

MIS基板封装技术是一种新型技术,目前在模拟、功率IC、及数字货币等市场领域迅速发展。MIS与传统的基板不同,包含一层或多层预包封结构,每一层都通过电镀铜来进行互连,以提供在封装过程中的电性连接。MIS可以替代一些传统的如QFN封装或基于引线框的封装,因为MIS具有更细的布线能力,更优的电和热性能,和更小的外形。

柔性基板材料:PI、PE

PI、PE树脂在挠性PCB和IC载板中得到了广泛的使用,尤其在带式IC载板中应用最多。挠性薄膜基板主要分为三层有胶基板和二层无胶基板。三层有胶板最初主要用于运载火箭、巡航导弹、空间卫星等军工电子产品,后来也扩展到各种民用电子产品芯片;无胶板厚度更小,适合于高密度布线,在耐热性、细线化和薄型化具有明显的优势,产品广泛应用于消费电子、汽车电子等领域,是未来挠性封装基板主要发展方向。

金准产业研究团队分析认为,上游基板材料生产厂商较多,国内技术相对薄弱。IC载板核心材料基板种类较多,上游生产厂商多为外资企业。以使用量最大的BT材料和ABF材料为例,全球BT树脂主要生产厂商为日企三菱瓦斯化学和日立化成,中国主要是台湾地区产能较大,包括景硕、欣兴和南电等,大陆企业涉及的很少;ABF材料龙头包括南电、Ibiden、Shinko、Semco等,欣兴正积极赶进度,中国大陆内资企业少有涉及。就中国企业而言,生益科技走在了IC载板基材研发生产前列。公司于2018年5月发布公告称,对“年产1,700万平方米覆铜板及2,200万米商品粘结片建设项目”进行变更,原项目实施地点地块将规划建设封装载板用基板材料生产线。公司在IC载板基材端的布局有望突破外资巨头的技术包围,加速PCB和IC载板的国产替代进程。

IC载板应用领域广泛。主流封装基板产品大致分为五类,分别为存储芯片封装基板、微机电系统封装基板、射频模块封装基板、处理器芯片封装基板和高速通信封装基板,这些芯片由于集成度高,基本都已经采用基板封装方案,随着IC集成度的不断提升,其他芯片采用IC载板的的比例也会越来越高。

二、日韩等三足鼎立,市场集中度高

2.1从日本开始,发展至日韩等三足鼎立

行业格局为日韩台三足鼎立,内资企业实力弱。IC载板技术起源于日本,后来韩国和中国台湾相继崛起,最终行业格局变为日韩台三足鼎立,近年中国大陆企业有崛起趋势。从20世纪80年代末IC载板被研发出来至今,全球IC载板发展大致可以分为三个阶段:

第一阶段:1980s-20世纪90年代末

此阶段为IC载板发展初期,由于日本是IC载板技术的开创者,日本此时的IC载板技术全球领先。日本主要产品为有机树脂封装基板(以BT基板为主),占据全球绝大部分的市场。日本由此诞生了多家行业领先的IC载板企业,包括Ibidegn、Shinko和Eastern等。

第二阶段:20世纪90年代末-21世纪初

随着《美日半导体协议》的签署,处于浪潮之巅的日本半导体芯片产业掉头滑向深渊。日本的半导体存储产业从全球市占率第一直接降到忽略不计,而与此同时,韩国和中国台湾彻底抱上美国大腿,日本半导体产业基本出局。在这种时代背景下,辅以韩国和中国台湾的人工成本优势,这两个地区的IC载板行业开始崛起,到21世纪初,全球IC载板行业基本形成了日韩台“三足鼎立”的格局。韩国和台湾也相继出现优质的IC载板企业,比如韩国的三星机电和台湾的欣兴电子、景硕科技等。

第三阶段:21世纪初—至今

行业格局奠定之后,行业内主要是技术的演进分化。在此阶段,更高技术水平的MCP(多芯片封装)和SiP(系统封装)用CSP封装基板得到较大发展,这个台湾、韩国占居了PBGA封装基板的大部分市场,日本占据了倒芯片安装的BGA、PGA型封装基板的一半多市场。近年来,由于中国玩家的逐渐入局,IC载板市场格局又开始有所变动。

目前全球封装基板企业集中于日韩台地区,日本IC载板龙头包括揖斐电、新光电气和京瓷,三者创立时间远早于其他地区企业,目前日本占据了FCBGA、FCCSP、埋入式基板等高端市场,客户多为三星、苹果和Intel这种行业巨头。韩国和中国台湾的情况比较类似,两者发达的半导体产业催生了巨大的内需(韩国存储产业发达,台湾晶圆代工产业发达),因此均与本地产业链有密切联系。韩国拥有三星电机、信泰、大德和伊诺特等IC载板企业,中国台湾拥有欣兴电子、景硕、日月光材料和南亚等企业,两个地区的载板产品从低端到高端具有所覆盖,客户种类也很全面。

从各厂家生产的产品来看的话,有些厂商生产的IC载板产品种类齐全,而有些厂商专注于生产特定领域的基板。大多数公司生产的都是FCBGA、FCCSP这些主流基板,而有些实力强大的企业还会涉及引线键合基板、COF、COP等,比如欣兴电子和景硕科技等,还有些企业专注于某一种类型基板,比如我国珠海越亚的RFModule基板表现突出。

2.2市场集中度高,大陆发展潜力大

全球排名前十企业产值占比超80%,内资企业不见踪影。根据金准数据,2017年全球前十大IC载板企业总产值占比达到83%,行业集中度极高。其中欣兴电子产值占比达到14.8%,全球排名第一,排名前列的还有IBIDEN、三星电机、景硕和南亚等企业,而大陆企业在榜单中难觅踪影。

从全球IC载板龙头企业的主营业务来看,从PCB业务发展而来的占绝大多数。目前,从全球IC载板企业类型来看,主要可以分为三种:

1)由PCB企业发展而来。由于封装基板是从高阶HDI板发展而来,两者在制造工艺上有共通支出,因此很多PCB厂商能在此基础上延伸发展出IC载板业务。从金准统计数据来看的话,目前绝大多数IC载板企业都是由这种方式发展而来,比如我国台湾的欣兴电子(联电下属企业)、南亚和华通电脑等,大陆地区的深南电路和兴森科技也属于这个范畴。

2)由封装厂发展而来。IC载板也属于封装材料的一种,封装厂为了降低成本和吸引客户,也会向上游发展,比较具有代表性的有日月光材料(日月光集团旗下企业)和全懋精密(硅品科技公司投资)等。

3)单纯的IC载板企业。IC载板门槛高,还拥有巨大的发展潜力,因此就有一些大型企业设立了基板子公司,比如隶属于华硕集团的景硕科技和我国的珠海越亚(北大方正集团旗下公司)等。

内资IC载板企业市占率低,奋起直追正当时。中国大陆IC载板市场企业数量不算少,台企占绝大多数,欣兴电子、景硕科技和南亚电路等台企在大陆都有设厂。金准产业研究团队分析,就内资企业而言,大体上有四家,分别是深南电路、兴森科技、珠海越亚和丹邦科技,这些企业涉足IC载板的时间基本上都是2005年之后,在整个IC载板行业属于“后起之秀”。虽然我国封装基板行业起步晚,但是受益于全球PCB产能的中移和中国半导体封测及电子制造业的崛起,行业发展正处于加速阶段,未来发展潜力很大。

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三、行业发展形式明朗,国产替代潜力大

3.1从全球来看:芯片尺寸的提升带来行业持续增长

全球PCB行业稳定增长,IC载板占比快速提升。金准产业研究团队统计的数据显示,2018年全球PCB产值约为623.96亿美元,同比增长6%,2017-2022年全球PCB产值复合增长率约为3.2%,整个PCB行业近年来维持稳定增长。从产品结构来看,多层板占比始终维持在35%以上,仍占据主流地位,近两年增长最为迅速的是IC载板。IC载板在2017年之前的占比比较稳定甚至稍有下降,但是从2017年开始迅速提升,占比从2016年的12.12%提升至2018年的20%,提升了近8个百分点,份额提升的原因包括汽车电子和个人终端等领域需求的提升,但更主要是受内存芯片景气周期的影响。

IC载板占PCB市场份额达到12%,个人设备占比最高。根据Prismark数据,2018年IC下游市场规模占比最高的仍为移动终端和个人电脑,占比分别达到26%、21%。在电子设备持续向更轻、更薄追求的趋势下,单个电子设备(尤其是个人设备)采用的IC载板数量也在持续提升,未来移动终端的IC载板市场规模有望持续提升。

2016年探底后,全球IC载板市场规模稳定增长。由于IC载板具有半导体属性,所以其受半导体行业景气度影响,具备一定的周期性。IC载板的市场规模从2011年开始下降,一直降低至2016年最低点(65亿美元)后开始逐渐回升,根据ASIACHEM数据,2018年IC载板市场规模达到了约74亿美元,预计2022年将突破100亿美元,5年CAGR近8%,远超全球PCB市场增速。

封装技术不断演进,芯片面积与封装面积比例越来越接近1。随着集成电路的迅速发展,IC封装技术也在不断演进。封装大致发展历程:TO→DIP→PLCC→QFP→PGA→BGA→CSP→MCM,其中较为先进的CSP封装技术可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14,未来芯片面积与封装面积比例肯定会越来越接近1,因此未来封装基板面积的增长将主要来自于芯片面积的增长。

摩尔定律逐渐失效,芯片尺寸提升是大势所趋。在过去的十几年时间里,集成电路内晶体管数量从几千万到几亿,再到如今的近百亿个,芯片的性能每年都突飞猛进。得益于摩尔定律的存在,虽然芯片集中度越来越高,但是芯片的尺寸却越来越小,目前7nm芯片已经进入量产阶段,5nm也开始试产。然而近年来摩尔定律正逐渐失效,芯片制成的提升已经进入瓶颈,未来3nm工艺可能就是现有工艺下的极限。在这种状况下,芯片性能的提升将越来越依赖于芯片体积的提升。

出于对成本的考虑,芯片Die的尺寸不能提升太多,因此CPU性能的提升可以通过堆积Die个数来完成。以AMD最新最高端的CPU-EPYC为例,EPYC采取一个Package封装4个独立Die的做法,从而实现了单CPU拥有64核心128线程的目标。该做法最大的影响是CPU的封装面积明显增大,EPYC尺寸可与成年人巴掌相比,其IC载板面积是普通CPU的4倍还多。金准产业研究团队认为,随着线程提升瓶颈的出现,消费者对更高性能芯片的需求势必将刺激芯片封装尺寸的增大,而此种趋势将显著提升IC载板的用料,未来IC载板市场的需求将随着芯片尺寸的提升而不断增长。

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3.2从中国来看:国产替代+内资晶圆厂建设推动行业发展

全球半导体市场规模快速增长,中国已经是全球最大的市场。2018年,全球半导体市场销售总额达到4700亿美元,较2017年同比大增14%;中国大陆半导体市场销售总额达到近1600亿美元,是全球最大的半导体销售单一市场,占比近三分之一。

我国半导体产业逆差持续扩大,国产化刻不容缓。虽然我国已经是全球第一大半导体市场,但是2018年我国集成电路产业进口总额达到3120.58亿美元,贸易逆差达到2274.22亿美元,占全球集成电路市场总额近一半。我国集成电路进口额超2000亿美元已有6年,对于内资企业而言,金准产业研究团队认为,无论是从家国情怀,还是从商人逐利而言,这都是一个巨大的市场,随着国际形势的瞬息万变,我国半导体产业的国产化已经是刻不容缓。

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IC载板是半导体产业重要基材,产业转移可类比PCB行业。根据金准数据,2000年我国PCB产值全球占比只有8%,而2018年我国PCB产值占比达到了52.4%,产值规模在全球遥遥领先,是全球最大的PCB出产国。受益于全球PCB产能的中移,中国诞生了深南电路、沪电股份等PCB巨头,还诞生了生益科技这种行业上游材料巨头。我们认为,IC载板可以看做是高端的PCB产品,一旦技术壁垒被内资企业打破,必将复制PCB的产业转移历史。同时,IC载板是先进集成电路封装的重要基材,是中国集成电路国产化的重要一环,其国产化是必然且必须的,我国也必将诞生全球IC载板巨头。

据金准产业研究团队统计,中国IC载板市场规模近300亿,内资企业占比低。由于中国IC载板市场规模没有可靠的公开数据,本文以中国PCB产值在全球占比乘以全球IC载板市场规模,得出大致的中国IC载板市场规模(2018年我国IC载板市场规模约为260亿元)。2018年,A股上市公司深南电路和兴森科技的IC载板业务营收之和为11.83亿元,预计内资公司IC载板总营收15亿元左右(珠海越亚2013年营收为3.5亿元),占国内市场总规模不足5%。相比于产值全球遥遥领先的PCB产业,内资IC载板行业具有极大的国产化空间。

国内晶圆厂扩产带来巨额增量空间,内资IC载板龙头有望充分受益。在国家意志的驱动下,我国半导体制造业开始飞速发展,大量晶圆厂正处于建设阶段或者被规划建设阶段。截止2018年末,我国拥有近50条正在建设或准备建设的晶圆产线,其中大部分为12寸晶圆产线,少部分为8寸产线和化合物半导体产线,其中存储芯片厂更是重中之重。目前我国在建的存储芯片厂建设方主要有三个,分别长江存储、合肥长鑫和紫光集团,总计划产能为50+万平米/月,预计内资存储厂扩产空间就将带来20亿元以上的IC载板增量空间,如果将其余晶圆产线考虑在内,那么单单内资半导体市场的IC载板需求就有极大潜力可挖。

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结语

极高的技术要求和众多的专利限制已经造就了IC载板行业的高门槛,而该行业的门槛还包括资金壁垒、客户壁垒和环保壁垒等,这些要求的存在让IC载板行业玩家稀少。金准产业研究团队认为,虽然我国IC载板行业起步晚,但是受益于全球PCB产能向中国转移和中国半导体封测及电子制造业的崛起,行业发展正处于加速阶段,未来发展潜力很大。从中国来看,国内晶圆厂扩产为行业带来了巨额增量空间,再加上国产替代市场,内资IC载板龙头有望充分受益。


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