IC封测行业概述
集成电路封装测试包括封装和测试两个环节,封装是保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能,实现电气连接,确保电路正常工作;测试主要是对芯片产品的功能、性能测试等,将功能、性能不符合要求的产品筛选出来。
目前封装技术正逐渐从传统的引线框架、引线键合向倒装芯片(FC)、硅通孔(TSV)、嵌入式封装(ED)、扇入(Fan-In)/扇出(Fan-Out)型晶圆级封装、系统级封装(SiP)等先进封装技术演进。芯片的尺寸继续缩小,引脚数量增加,集成度持续提升。而针对不同的封装有不同的工艺流程,并且在封装中和封装后都需要进行相关测试保证产品质量。
中金普华产业研究院联合思瀚产业研究院发布
封装材料主要包括引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、键合丝、包封材料、芯片粘结材料等。从构成来看,封装基板占比最高达38.39%,其次是引线框架、包封材料和键合丝,分别占比15.54%、15.04%和13.94%。其中装基板是通过PCB工艺生产,原材料和PCB一致,成本比例中35%是覆铜板,5%是铜箔,4%是铜球;引线框架成本中80%为铜;包封材料的主要成本就是环氧树脂;键合丝当中,50%是金丝;20%是铜丝;17%是镀钯铜丝。
与晶圆厂扩产相匹配,预计封测厂未来也将进入新一轮资本开支向上周期。2018年上半年之前,国内集成电路建设向上周期大多由晶圆制造环节带动。以12寸晶圆厂代工产能为例,2017年底之前,国内总产能约 25.7 万片/月。而当本轮所有在建和规划的新增产能全部达产后,国内累计12寸晶圆厂合计代工产能将上升至86.2万片/月,产能扩张为原来的3.35倍。随着 2018-2019 年相关产线陆续投产、释放产能,封测段现有配套产能出现不匹配,预计以长电、华天、通富微电等在内的封测厂商将陆续实现产能的扩张以匹配高速增长的前段产能扩张。
封装技术的迭代、封装内容的变化带来新增产能需求
除了整体产能需求的扩张之外,封装技术的迭代、封装产品的变化还带来了封装产能结构上的调整,成为促进下游封装厂持续投入的另一个因素。
一方面,多样化的下游产品促进了多样化的封装需求。举例来说,汽车电子领域,ADAS、无人驾驶、人工智能、深度学习等对数据处理实时性要求高,对芯片和模块小型化设计和散热的要求提升;消费电子领域,对芯片封装的小型化、轻薄化要求提升;5G网络提升了对于高频高速芯片的需求等。
封装测试是整个集成电路产业链中不可或缺的重要环节,目前集成电路高度集成化的趋势促使先进封装技术快速发展,逐渐形成了传统封装相对减少和先进封装份额日益增加的局面。我国封装企业逐渐向先进封装领域拓展,形成了以长电科技、通富微电、天水华天科技股份有限公司等为代表的行业龙头企业。2018年中国集成电路封测行业市场规模从2010年的629亿元增加到2194亿元,2018年市场规模增速达16.1%。
IC封测本质上是集成电路产业链中最难赚钱的行业,需要通过不断加大投资来赚取每一块钱上的边际增量,规模效应使得龙头企业增速快于小企业。目前我国IC封测龙头企业通过外延式扩张获得了良好的产业竞争力,技术实力和销售规模已进入世界第一梯队,2018年长电科技、华天科技和通富微电企业营收分别为250.81亿元、72.45亿元、71.48亿元,大陆前三大企业合计营收为394.74亿元。
制造与封装将形成新的竞合关系。由于先进封装带来的中段工艺,封测业和晶圆制造业有了更紧密的联系,在带来发展机遇的同时,也面临着新的挑战。中段封装的崛起必然挤压晶圆制造或者封装测试业的份额。有迹象表明,部分晶圆厂已加大在中段封装工艺上的布局。晶圆厂有着技术和资本的领先优势,将对封测厂形成较大的竞争压力。传统封测厂较晶圆制造业相比属于轻资产,引入中段工艺后,设备资产比重较传统封装大大增加,封测业的先进技术研发和扩产将面临较大的资金压力。