IC封装基板行业市场格局及国内企业发展现状

摘要:由于IC封装基板具有很高的技术壁垒和资金投入,目前全球封装基板市场基本由UMTC、Ibiden、SEMCO、南亚电路板、Kinsus等日本、台湾、韩国等地区的PCB企业所占据,占据了全球绝大部分市场。前十大企业的市场占有率超过80%,行业集中度相对而言较高。

封装基板是芯片封装体的重要组成材料,主要起承载保护芯片与连接上层芯片和下层电路板作用。完整的芯片由裸芯片(晶圆片)与封装体(封装基板及固封材料、引线等)组合而成。封装基板作为芯片封装的核心材料,一方面能够保护、固定、支撑芯片,增强芯片导热散热性能,保证芯片不受物理损坏,另一方面封装基板的上层与芯片相连,下层和印刷电路板相连,以实现电气和物理连接、功率分配、信号分配,以及沟通芯片内部与外部电路等功能。


半导体从晶圆到产品的封装过程可划分为三个等级(L0、L1、L2、L3),其中封装基板主要应用在一级封装过程中。按照现在电子安装等级可分为:


1)零级封装(晶片制程)(L0):指晶圆的电路设计与制造;


2)一级封装(封装制程)(L1):系指将芯片封装在导线框架或封装基板中,并完成其中的机构密封保护与电路连线、导热导线等制程;


3)二级封装(模组或 SMT 制程)(L2):系指将第一层级封装完成的元件组合在电路板上的制程;


4)三级封装(产品制程)(L3):将数个电路板组合在一主机板上或将数个次系统组合成为一完整的电子产品的制程。


从材料上分类,封装基板又可以分为有机基板、无机基板和复合基板三大类(分别对应其原材料种类)。各类基板在不同的封装应用领域各有其优点和缺点。有机基板由有机树脂、环氧树脂等有机材料制成,介电常数较低且易加工,适用于导热性要求不高的高频信号传输。无机基板是由各种无机陶瓷制成,耐热性好、布线较易且尺寸稳定,但其制作成本和材料毒性具有一定限制。复合基板则是根据不同需求的特性来复合不同有机、无机材料。随着技术的发展,环境保护等方面的要求逐渐提高,无机基板(陶瓷基板)由于其材料毒性等因素将逐渐被有机基板和复合基板取代。


有机封装基板主要用于消费电子领域,目前是封装基板的主流产品,根据数据统计,有机封装基板的产值约占整个IC封装基板总产值的 80%以上,其中又以刚性基板为主。其中,有机封装基板多用于消费电子领域,无机封装基板(陶瓷基板)则主要应用于对可靠性要求较高的领域,如军工产业。有机封装基板因其运用的材料不同,可分为刚性和柔性两种,刚性封装基板采用 BT 树脂基板材料、环氧树脂等刚性材料,柔性封装基板采用柔性材料,刚性封装基板主要运用于基带芯片、应用处理器芯片、功率放人器芯片、数字模块芯片等领域。柔性封装基板主要运用于晶体管液晶显示器芯片等领域。


01全球市场格局及主要企业

据亚化咨询估算,2018年全球IC封装材料市场规模达200亿美元,其中比重最大的是IC封装基板,约为73亿美元。据亚化咨询预测,全球IC封装基板市场稳步增长,2022年将破100亿美元。


PCB厂、载板厂与封测厂三方共同角逐封装基板产业,PCB 厂占据行业主流。从全球封装基板制造企业类型来看,主要可分三大部分:1)由原封装制造厂家投建的IC封装基板生产厂;2)由于封装基板与PCB 中的HDI板在制造工艺上存在一定共通之处,因此许多PCB 厂能够在原有业务基础上扩展封装基板业务,目前这一类厂商占据了封装基板市场主流,其中包括华通电脑、欣兴电子(属联电集团)、南亚电路以及我国的兴森科技、深南电路等;3)专门生产封装基板的厂商,包括景硕科技(属华硕电脑集团)、信泰电子以及我国的珠海越亚等。


由于IC封装基板具有很高的技术壁垒和资金投入,目前全球封装基板市场基本由UMTC、Ibiden、SEMCO、南亚电路板、Kinsus等日本、台湾、韩国等地区的PCB企业所占据,占据了全球绝大部分市场。前十大企业的市场占有率超过80%,行业集中度相对而言较高。

02国内封装基板主要企业动态

中国大陆市场主要由三家台湾企业、一家奥地利公司、三家大陆企业主导:台湾UMTC(欣兴电子)、Kinsus(景硕)、和南亚电路板在苏州和昆山设有IC封装基板工厂,奥特斯在重庆设有IC封装基板项目。


由于在关键原材料、设备及工艺等方面存在差距,内资企业在技术水平、工艺能力以及市场占有率上相较日本、韩国和台湾地区的封装基板企业仍然处于落后地位。绝大部分从事中低端PCB产品的生产,不具备进入IC封装基板行业的条件。


不过,随着5G技术的发展以及物联网概念的不断实践,持续驱动半导体产业成长,进而拉动对上游IC载板等材料的需求增长。国内的IC载板产值不到3亿美元,全球的IC载板的市场空间为83.11亿美元,国内的产值占比不到4%,相比于PCB的产值规模占比来讲,国内IC载板的国产替代具有可观的市场空间,更多的本土企业像深南电路、兴森科技、珠海越亚也都在积极设厂或投资新项目。


深南电路


深南电路于2008年进入封装基板业务,主要提供2L-6L的BGA基板和CSP基板,目前已经成为日月光、安靠科技、长电科技等全球领先封测厂商的合格供应商,封装基板产品主要包括5类,即存储芯片封装基板、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。


2019上半年,深南电路在封装基板业务方面实现营收达5.01亿元,同比增长29.70%,其中,微机电系统(MEMS)封装基板产品为基板业务主力产品,公司制造的硅麦克风微机电系统封装基板(MEMS-MIC)大量应用于苹果和三星等智能手机中,全球市场占有率超过30%。


3月3日,深南电路表示,公司无锡封装基板工厂(即“无锡半导体高端高密IC载板产品制造项目”投资建设工厂)已于2019年6月连线试生产,目前仍处于产能爬坡阶段,已有部分客户完成认证,关键客户开发进度符合预期。最终的达产时间仍需参考客户开发认证情况及市场订单情况。据了解,与PCB相比,封装基板由于产品的精密程度、工艺难度、客户要求相对更高,工厂的爬坡时间相对会更长,通常需要1-2年。


据悉,深南电路在华南、华东均布局了生产基地,其中华南主要集中在深圳龙岗生产基地,目前拥有PCB、封装基板、PCBA三项业务。华东分布在江苏无锡、江苏南通两个生产基地,无锡原有PCB、PCBA两项业务,IPO募投项目建设的封装基板工厂已于2019年年中连线试产,目前处于产能爬坡阶段,产能将逐步释放。


兴森科技


兴森科技从2012年开始进入集成电路封装基板业务,尚处于起步阶段,主攻存储领域方向,并成为三星的供应商,目前在现有内资韩系等重要客户基础上也在积极拓展更多的龙头客户,应用领域包括CPU、射频、存储、移动通讯等。


在产能方面,兴森科技现有产能仅有1万平方米/月。2019年9月12日,兴森科技发布公开发行A股可转换公司债券预案,拟发行可转债募集资金总额不超过6亿元,用于广州兴森国产高端集成电路封装基板自动化生产技术改造项目和广州兴森二期工程建设项目—刚性电路板项目。


2020年2月24日晚间,兴森科技发布公告称,公司与国家大基金等设立的合资公司“广州兴科半导体有限公司”取得由广州市黄埔区市场监管局颁发的《营业执照》,完成了工商注册登记手续。


兴森科技承诺,合资公司于存续期间内将作为兴森科技及其关联方从事封装基板和类载板产品业务(但兴森科技体系内的S1已规划产能除外)(此处兴森科技体系内的S1指公司现有的IC封装基板产线)和建设项目的唯一平台。


珠海越亚


珠海越亚由方正集团与以色列AMITEC公司共同投资组建,成立于2006年,公司主要研发生产应用于模拟芯片封装领域的无线射频模块(RFModule)封装基板,客户包括威讯联合半导体(RFMD)、安华高科技(Aago)等国际芯片企业。


2016年,越亚封装产值达到5亿元人民币,占据全球手机射频芯片封装基板市场容量的25%,进入全球细分市场前三。


据了解,珠海越亚2014年曾计划登陆上交所,但高度依赖大客户等“硬伤”最终掣肘了其IPO之路。2019年4月18日,珠海越亚在广东证监局办理了辅导备案登记。


丹邦科技


丹邦科技成立于2001年,2007年7月开始批量生产COF柔性封装基板及COF产品,客户包括索尼、佳能、夏普、日本电气等。2009年COF柔性封装基板市场占有率为1.55%,是全球第八大COF柔性封装基板生产商。


丹邦科技近日发布2019年年度业绩快报公告,2019年营业总收入为3.47亿元,比上年同期增长1.04%;归属于上市公司股东的净利润为2232.41万元,比上年同期下滑12.16%。

03小结

目前行业发展形式明朗,国产替代潜力大。从技术方面来讲,封装基板是在HDI板的基础上发展而来,是适应电子封装技术快速发展而向高端技术的延伸。在特性方面,封装基板具有高密度、高精度、高性能、小型化及薄型化等特点,以移动产品处理器的芯片封装基板为例,其线宽/线距为20m/20m,在未来1-2年将降低至15m/15m,10m/10m。


IC封装基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。国产替代再加上内资晶圆厂建设推动行业发展,国内晶圆厂扩产将带来巨额增量空间。



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