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1、 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。1 20242024 年年 0303 月月 1212 日日 電子電子 行業專題行業專題 A AI I 浪潮推升先進封裝需求,國產替代浪潮推升先進封裝需求,國產替代全面推進全面推進 證券研究報告證券研究報告 投資評級投資評級 同步大市同步大市-A A 維持維持評級評級 首選股票首選股票 目標價(元)目標價(元)評級評級 600584 長電科技 42.49 買入-A 002156 通富微電 26.40 買入-A 002185 華天科技 14 買入-A 688362 甬矽電子 32.8 買入-A 603005 晶方科技 26.37 買入-
2、A 002371 北方華創 291.73 買入-A 688012 中微公司 196.69 買入-A 688630 芯碁微裝 83.99 買入-A 688072 拓荊科技 380 買入-A 688037 芯源微 179.47 買入-A 688120 華海清科 416.05 買入-A 688383 新益昌 110.03 買入-A 002436 興森科技 17.43 買入-A 300054 鼎龍股份 25.6 買入-A 行業表現行業表現 資料來源:Wind 資訊 升幅升幅%1M1M 3M3M 12M12M 相對收益相對收益 7.9-12.9 1.2 絕對收益絕對收益 14.5-7.9-8.3 馬良馬
3、良 分析師分析師 SAC 執業證書編號:S1450518060001 郭旺郭旺 分析師分析師 SAC 執業證書編號:S1450521080002 程宇婷程宇婷 分析師分析師 SAC 執業證書編號:S1450522030002 相關報告相關報告 AIAI 浪潮推升先進封裝需求:浪潮推升先進封裝需求:隨著摩爾定律放緩,通過制程升級提高晶體密度的方法性價比越來越低,先進封裝重要性愈發凸顯。與傳統封裝主要提供電氣連接和保護半導體芯片免受元件影響的作用不同,先進封裝可以大幅提高芯片集成度,提高芯片之間通信速度。從下游需求來看,AI 浪潮對于先進封裝的發展起到了關鍵作用。目前全球絕大部分 AI 芯片廠商均
4、采用了Cowos 先進封裝,臺積電 Cowos 產能持續吃緊。根據市場調研機構 Yole數據預測,全球先進封裝市場規模將由 2022 年的 443 億美元,增長到2028 年的 786 億美元,年復合成長率為 10.6%,增速遠高于傳統封裝。臺積電為全球先進封裝龍頭,國內廠商進展迅速:臺積電為全球先進封裝龍頭,國內廠商進展迅速:從競爭格局來看,臺積電為全球先進封裝龍頭,其推出的 3DFabric,搭載了完備的 3D 硅堆棧(3D Silicon Stacking)和先進的封裝技術,目前全球 AI 芯片龍頭英偉達、AMD 均采用臺積電的先進封裝。另外,三星、intel、日月光等在先進封裝領域也有
5、深厚積累。從國內來看,長電科技、通富微電均具備 Cowos 先進封裝能力,其中長電先進XDFOI 2.5D 試驗線已建設完成,并進入穩定量產階段,同步實現國際客戶 4nm 節點多芯片系統集成封裝產品出貨,通富微電與全球 AI 芯片龍頭 AMD 深入合作,布局 Cowos 產品。盛合精微起步較晚,進展迅速,目前已經可以提供基于硅通孔(TSV)載板、扇出型和大尺寸基板等多個不同平臺的多芯片高性能集成封裝一站式量產服務,滿足人工智能、數據中心、智能手機領域需求。先進封裝先進封裝工藝升級,帶動半導體設備材料需求成長:工藝升級,帶動半導體設備材料需求成長:從技術工藝來看,先進封裝主要包含倒裝(FlipC
6、hip),凸塊(Bumping),晶圓級封裝(Waferlevelpackage),2.5D 封裝(interposer,RDL 等),3D 封裝(TSV)等,將帶動半導體設備及材料需求持續成長。目前封裝設備主要包括固晶機、引線鍵合機、電鍍設備、塑封機、檢測設備、劃片機、減薄機等后道設備,封裝材料主要包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷封裝材料、芯片粘結材料等。隨著先進封裝工藝逐步從后道往前道晶圓制造滲透,涉及光刻、刻蝕、沉積、拋光等工藝,對應設備材料需求也傳統的封裝設備材料擴展至前道晶圓制造用的設備材料,設備端如光刻機、刻蝕、薄膜沉積設備,材料端如電鍍液及添加劑、拋光液、功能性濕電
7、子化學品、光刻膠、臨時鍵合膠、靶材等。-29%-19%-9%1%11%21%31%2023-032023-072023-112024-03電子電子滬深滬深300300 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。2 行業專題行業專題/電子電子 先進封裝設備國產替代全面推進:先進封裝設備國產替代全面推進:從先進封裝設備國產化的情況來看,國產替代正在全面推進。在固晶機中,華封科技實現高端 IC 固晶機突破;在封裝光刻機中,上海微電子、芯碁微裝進展迅速,2022 年上海微電子制造的中國首臺 2.5D/3D封裝光刻機下線交付。在刻蝕、薄膜沉積設備中,中微、北方華創均推出了先進封裝相關產
8、品。鍵合設備中,拓荊科技圓對晶圓鍵合產品(Dione 300)已通過客戶驗收,并獲得了重復訂單。在 CMP、減薄設備中,華海清科是龍頭,公司用于先進封裝的 CMP 設備已批量交付客戶大生產線,新開發的 12 英寸超精密減薄機各項性能指標達到預期目標,已經發往客戶端進行驗證。先進封裝材料國產化突破成為關鍵:先進封裝材料國產化突破成為關鍵:先進封裝材料性能要求高,國產化程度低需求迫切。高端封裝基板、環氧塑封料、PSPI 光刻膠、臨時鍵合膠等品類國產化亟待突破,替代空間大:先進封裝用 FCBGA 基板,深南電路及興森科技處于客戶送樣認證階段;先進封裝環氧塑封料,華海誠科產品已陸續通過驗證,部分品類小
9、批量試產;底填材料,德邦科技已有多款產品處于客戶驗證及導入階段;封裝光刻膠 PSPI,艾森股份產品在客戶測試認證中,鼎龍股份的負膠已投產,正膠處于客戶驗證階段;臨時鍵合膠,鼎龍股份已具備量產供貨能力,飛凱材料處于研發測試階段。同時,高端硅微粉、電鍍液、拋光液、功能性濕化學品、先進封裝用 g/i 線光刻膠、濺射靶材等品類國內材料廠商積極布局,處于加速滲透階段:高端硅微粉填料,聯瑞新材已批量供應 Low 球硅和 Low 球鋁,雅克科技中高端產品已投產;先進封裝電鍍液:艾森股份、上海新陽、飛凱材料、安集科技已有產品實現量產銷售,天承科技的基礎液及添加劑產品也進入最終驗證階段。拋光液,安集科技及鼎龍股
10、份已有數款產品實現銷售;功能性濕化學品,安集科技、上海新陽、飛凱材料等已有多款產品供應。先進封裝用 g/i 線光刻膠,艾森股份的 g/i 線負性光刻膠已通過驗證并批量供應,雅克科技高端 i 線產品處于客戶導入階段;濺射靶材,江豐電子、有研新材均有相關先進封裝用靶材產品。相關標的:相關標的:半導體封測推薦:長電科技、通富微電、華天科技、甬矽電子、晶方科技 先進封裝設備推薦:北方華創、中微公司、芯碁微裝、拓荊科技、芯源微、華海清科、新益昌。建議關注:盛美上海、文一科技 先進封裝材料推薦:興森科技、鼎龍股份。建議關注:華海誠科、安集科技、上海新陽、飛凱材料、艾森股份、天承科技、德邦科技 風險提示:風
11、險提示:新技術、新工藝、新產品無法如期產業化的風險;行業與市場的不穩定性風險;國際貿易摩擦風險;生產成本上升的風險 AI 算力/存力需求高企,液冷帶動散熱革新 2024-03-10 福建晉華在美勝訴,MWC 大會 AI 展品紛呈 2024-03-03 英偉達業績再超預期,持續關注高端國產替代 2024-02-25 Sora 發布推升算力需求,應用材料營收指引超預期 2024-02-18 云端兩側 AI 需求旺盛,產業鏈國產化有望加速 2024-02-04 2VmWgVqYlYbWpMaQ9R8OtRoOoMqMiNoOpMeRnMmP8OnMoOvPsPoPMYmOnO行業專題行業專題/電子電
12、子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。3 內容目錄內容目錄 1.AI 浪潮推升先進封裝需求,國內廠商占比持續提高.7 先進封裝可以實現芯片高密度集成,高速互聯.7 封裝技術發展歷史:從傳統封裝到先進封裝.8 人工智能、數據中心引領先進封裝市場持續成長.12 臺積電為全球先進封裝龍頭,中國大陸占比持續提高.14 1.4.1.中國大陸先進封裝占比持續提高.14 1.4.2 臺積電為全球先進封裝龍頭.15 1.4.3.國內企業先進封裝進展:長電、通富為國內龍頭,盛合精微進展迅速.17 2.先進封裝推升前道和后道設備需求共同成長,國產替代全方位推進.19 2.1.先進封裝與前
13、道制程部分重疊,將推升前道和后道設備需求共同成長.19 2.2.先進封裝設備競爭格局:國產替代全方位推進.22 3.先進封裝材料.29 3.1.先進封裝技術工藝拉動材料端增量需求.30 3.2.先進封裝基板、環氧塑封料、光刻膠等材料國產化率低,國內廠商積極布局.34 3.2.1.封裝基板:高端產品國產亟待突破,先進封裝基板成本占比更高.34 3.2.2.底填(wlcsp):環氧塑封料及硅微粉等高端產品需求高,國產廠商加速突破.35 3.2.3.光刻膠:g/i 線光刻膠及 PSPI 膠先進封裝用量增長.37 3.3.先進封裝拉動電鍍液、拋光液及功能性濕化學品、靶材等材料需求,國內廠商加速滲透.3
14、8 3.3.1.電鍍液、拋光液、清洗液及刻蝕液等用量需求增加,品類增多.38 3.3.1.1.電鍍液及添加劑.38 3.3.1.2.拋光液.40 3.3.1.3.清洗液、刻蝕液等功能性濕電子化學品.41 3.3.2.臨時鍵合膠:應用于晶圓承載系統工藝,國產廠商起步較晚.42 3.3.3.濺射靶材:封裝測試用需求大,海外廠商主導.43 4.相關標的.44 4.1.長電科技:國內先進封裝龍頭,未來成長空間廣闊.44 4.2.通富微電:深度合作 AMD,持續受益先進封裝.46 4.3.華天科技:3D Matrix 打造技術護城河,先進封裝創造長期成長性.48 4.4.甬矽電子:專注中高端先進封裝,射
15、頻芯片封測領域占據優勢.49 4.5.深科技:EMS 全球領先,存儲封測或打開成長空間.52 4.6.興森科技:AI 驅動下游需求,高端 FCBGA 封裝基板持續推進.53 4.7.華海誠科:聚焦半導體封裝材料,高端環氧塑封料不斷突破.54 4.8.安集科技:國內 CMP 拋光液龍頭,拓展電鍍液及功能性濕化學品賽道.55 4.9.鼎龍股份:平臺型半導體材料公司,拓展高端材料打開成長空間.56 4.10.上海新陽:晶圓制程及先進封裝材料國內領先,光刻膠及 CMP 進展順利.56 4.11.飛凱材料:多品類半導體封裝材料布局,環氧塑封料及濕化學品助力成長.57 4.12.艾森股份:先進封裝材料國產
16、替代先鋒,光刻及電鍍產品優勢領先.58 4.13.天承科技:PCB 專用化學品龍頭,電鍍液及添加劑產品進展順利.59 4.14.德邦科技:封裝材料領軍企業,半導體先進封裝國產替代持續推進.59 4.15.芯碁微裝:國產直寫光刻設備龍頭,開創國產直寫光刻在先進封裝領域的應用先河.60 4.16.拓荊科技:前瞻性布局混合鍵合設備,充分受益先進封裝行業浪潮.61 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。4 4.17.芯源微:國內涂膠顯影設備稀缺供應商,多布局充分收益先進封裝.61 4.18.華海清科:國產 CMP 設備龍頭,積極開拓先進封裝市場.62
17、4.19.北方華創:泛半導體設備龍頭,積極拓展先進封裝領域.63 4.20.雅克科技:半導體材料平臺型公司,布局光刻膠及 EMC 填料等先進封裝材料.64 5.風險提示.65 5.1.新技術、新工藝、新產品無法如期產業化風險.65 5.2.行業與市場的不穩定性風險.65 5.3.國際貿易摩擦風險.65 5.4.生產成本上升的風險.65 圖表目錄圖表目錄 圖 1.半導體封裝的作用.7 圖 2.封裝工藝簡單對比.8 圖 3.半導體封裝技術發展進程.9 圖 4.引線鍵合示意圖.10 圖 5.倒裝連接圖.10 圖 6.晶圓級封裝(WLP)示意圖.11 圖 7.硅通孔技術(TSV-Through Sil
18、icon Via).12 圖 8.硅中介層(Silicon Interposer).12 圖 9.臺積電 3D Fabric 技術.12 圖 10.臺積電 CoWoS 2.5D 封裝示意圖.14 圖 11.全球先進封裝市場規模及增長率.14 圖 12.2022 年全球前十大先進封裝廠商收入規模(百萬人民幣).15 圖 13.2022 年中國前十大先進封裝廠商收入規模(百萬美元).15 圖 14.2016-2021 年中國先進封裝規模占全球規模比重情況.15 圖 15.臺積電 3DFabric 技術.16 圖 16.英特爾 EMIB 技術.16 圖 17.三星 3D IC 技術演進.17 圖 1
19、8.長電科技 XDFOI 平臺.17 圖 19.華天科技 3D Matrix 平臺.18 圖 20.盛合精微先進封裝工藝.18 圖 40.全球半導體封裝材料市場規模(億美元).29 圖 41.2022 年全球半導體封裝材料市場結構.30 圖 42.Bumping 工藝流程涉及到電鍍液、光刻膠、光刻膠剝離液、靶材等材料的應用.31 圖 43.RDL 工藝流程涉及到 PSPI 光刻膠、掩模版、電鍍液等材料的應用.31 圖 44.WLCSP 主要可分為扇入和扇出兩種類型.32 圖 45.典型 WLCSP 流程.32 圖 46.TSV 工藝流程.33 圖 47.HBM 架構中可見微凸點及硅通孔技術.3
20、3 圖 48.TSV 和 Cu-Cu 混合鍵合是堆棧式 CIS 的常規方案.33 圖 49.D2W 和 W2W 工藝流程.34 圖 50.全球 IC 封裝基板市場規模.34 圖 51.2022 中國大陸 IC 封裝基板行業進口替代空間及市場競爭格局.35 圖 52.賽靈思 FPGACoWoS 封裝中使用的 FCBGA.35 圖 53.2018-2021 年國內包封材料市場規模(億元).36 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。5 圖 54.2020 年包封材料市場結構.36 圖 55.國內集成電路封裝用 g/i 線光刻膠市場規模.37 圖 5
21、6.先進封裝 Bumping 工藝中使用 PSPI 和厚膜光刻膠.38 圖 60.2020 年全球拋光液競爭格局.41 圖 61.2021 年全球拋光墊競爭格局.41 圖 62.臨時鍵合膠作用于晶圓減薄流程.43 圖 63.國內濺射靶材市場規模.43 圖 64.半導體集成電路用濺射靶材市場規模.43 圖 86.興森科技營收及同比增速(單位:百萬元).54 圖 87.興森科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).54 圖 88.華海誠科 2023 業務結構.54 圖 89.華海誠科營收及同比增速(單位:百萬元).55 圖 90.華海誠科歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).55 圖 91.安集科技營
22、收及同比增速(單位:百萬元).55 圖 92.安集科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).55 圖 93.鼎龍股份營收及同比增速(單位:百萬元).56 圖 94.鼎龍股份歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).56 圖 95.上海新陽營收及同比增速(單位:百萬元).57 圖 96.上海新陽歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).57 圖 97.飛凱材料營收及同比增速(單位:百萬元).58 圖 98.飛凱材料歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).58 圖 99.艾森股份營收及同比增速(單位:百萬元).58 圖 100.艾森股份歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).58 圖 101.天承科技營收及同比增速(單
23、位:百萬元).59 圖 102.天承科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).59 圖 103.德邦科技營收及同比增速(單位:百萬元).60 圖 104.德邦科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).60 圖 105.芯碁微裝營收及同比增速(單位:百萬元).60 圖 106.芯碁微裝歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).60 圖 107.拓荊科技營收及同比增速(單位:百萬元).61 圖 108.拓荊科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).61 圖 109.芯源微營收及同比增速(單位:百萬元).62 圖 110.芯源微歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).62 圖 112.華海清科營收及同比增速(單位:
24、百萬元).63 圖 113.華海清科歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).63 圖 114.北方華創營收及同比增速(單位:百萬元).63 圖 115.北方華創歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).63 圖 116.北方華創 PSE V300 深硅刻蝕機.64 圖 117.北方華創 HSE D300 等離子體切割刻蝕機.64 圖 118.雅克科技營收及同比增速(單位:百萬元).64 圖 119.雅克科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元).64 表 1:傳統封裝技術簡介.8 表 2:封裝工藝功能對比.8 表 3:終端應用對先進封裝的需求.13 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限
25、公司,各項聲明請參見報告尾頁。6 表 4:封裝設備的主要廠商.23 表表 5 5:上海微電子 SSB500 系列主要技術參數.25 表表 6 6:芯碁微裝 WLP2000 主要技術參數.26 表 7:環氧塑封料行業國產化與競爭格局.36 表 8:刻蝕劑的主要成分和作用.42 表表 9 9:通富微電封裝技術進展.48 表表 1010:雅克科技硅微粉產能規劃雅克科技硅微粉產能規劃(截至截至 20222022 年報年報).65 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。7 1.1.AIAI 浪潮推升先進封裝需求,國內廠商占比持續提高浪潮推升先進封裝需求,
26、國內廠商占比持續提高 先進封裝可以實現芯片高密度集成,高速互聯先進封裝可以實現芯片高密度集成,高速互聯 半導體封裝,即將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程,是半導體制造的關鍵環節。封裝不僅能從機械、熱和環境方面保護芯片,還能促進可靠的芯片間通信、供電,提供穩定的測試和系統集成平臺。半導體封裝的主要作用是電氣連接和保護半導體芯片免受元件影響。封裝技術將芯片用絕緣的塑料或陶瓷材料打包,以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另外,封裝還可以實現從芯片到系統之間的電氣和機械連接,為芯片提供信號的輸入和輸出通路,同時將芯片可靠地連接至系統,以確保使用時芯片和系統之
27、間連接良好。圖圖1.1.半導體封裝的作用半導體封裝的作用 資料來源:Status of the Advanced Packaging report,Yole Intelligence,國投證券研究中心 半導體封裝一般分為傳統封裝和先進封裝,其中傳統封裝主要是指將晶圓切割為晶粒(Die)后,使晶粒貼合到相應的基板架的小島(LeadframePad)上,再利用導線將晶片的接合焊盤與基板的引腳相連(WireBond),實現電氣連接,最后用外殼加以保護(Mold,或Encapsulation)。主要包含 DIP、SOP、TO、QFP、DFN、BGA 等封裝形式。封裝形式主要是利用引線框架作為載體,采用
28、引線鍵合互連的形式。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。8 表表1 1:傳統封裝技術簡介傳統封裝技術簡介 盛行時間盛行時間 類型類型 圖例圖例 簡介簡介 20 世紀 80年代以前 TO Transistor Outline(晶體管外形),是一種晶體管封裝,旨在使引線能夠被成型加工并用于表面貼裝。DIP Dual In-line Package(雙列直插封裝)就是在集成塊的兩個對稱邊上排列引腳,并采用直接插入式的引腳。作為 TO 封裝的發展,DIP 封裝也繼承了直插的特性。20 世紀 80年代 SOP Small Out-Line Packag
29、e(小外形封裝)是一種元件封裝形式,常見的封裝材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金屬等,基本采用塑料封裝,應用范圍很廣,主要用在各種集成電路中。1995-1997 QFP Quad Flat Package(方形扁平封裝)是一種常見的表面貼裝封裝技術,常用于集成電路(C)和其他電子器件的封裝它是一種短的封裝,具有四個平坦的引腳排列在封裝底部。QFP 封裝的引腳通常位于封裝的四個邊緣周圍,以便于焊接到印刷電路板(PCB)。1998-2000 BGA Ball grid array(球柵陣列或焊球陣列)封裝技術發展迅速并成為主流的封裝工藝之一。它是一種高密度表面裝配封裝技術,在封裝底部,引腳都成球狀并排列
30、成一個類似于格子的圖案,由此命名為 BGA。1998-2000 CSP Chip Scale Package(芯片尺寸封裝),是指封裝尺寸大體同芯片尺寸一致,或者略微大一點。目前,CSP 產品已有 100 多種,封裝類型主要有以下五種:柔性基片 CSP、硬質基片 CSP、引線框架CSP、圓片級 CSP、疊層 CSP。資料來源:半導體行業觀察,ICNET,21ic,MEMS,國投證券研究中心 先進封裝一般指將不同系統集成到同一封裝內以實現更高效系統效率的封裝技術,是對應于先進晶圓制程而衍生出來的概念,先進封裝能夠實現芯片的整體性能(包括傳輸速度、運算速度等)的提升,相對輕松地實現芯片的高密度集成
31、、體積的微型化和更低的成本。因此先進封裝在提高芯片集成度、縮短芯片距離、加快芯片間電氣連接速度以及性能優化的過程中扮演了重要角色。先進封裝主要包括倒裝(FlipChip),凸塊(Bumping),晶圓級封裝(Waferlevelpackage),2.5D 封裝(interposer,RDL 等),3D 封裝(TSV)等封裝技術。圖圖2.2.封裝工藝簡單對比封裝工藝簡單對比 表表2 2:封裝工藝功能對比封裝工藝功能對比 傳統封裝(以傳統封裝(以倒裝為例)倒裝為例)先進封裝(以先進封裝(以 FanFan-outout WLPWLP和和 2.52.5D D/3/3D D 為例)為例)FanFan-o
32、utout WLPWLP 2 2.5D/3D.5D/3D 系統內存帶寬 低 中 高 芯片能耗比 低 高 高 芯片厚度 高 低 中 芯片發熱 中 低 高 封裝成本 低 中 高 性能 低 中 高 形態 平面、芯片之間缺乏高速互聯 多芯片、異質集成、芯片之間高速互聯 資料來源:Brewer Science,國投證券研究中心 資料來源:資產信息網,千際投行,國投證券研究中心 封裝技術發展歷史:從傳統封裝到先進封裝封裝技術發展歷史:從傳統封裝到先進封裝 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。9 封裝技術一個簡化的演變過程是:DIPQFPBGAPOP/Si
33、PWLP。從發展歷史來看,半導體封裝技術的發展趨勢可以歸納為有線連接到無線連接,芯片級封裝到晶圓級封裝,二維封裝到三維封裝。由于封裝技術需要滿足電子產品小型化、輕量化、高性能等需求,因此,封裝技術未來發展趨勢是高密度、高腳位、薄型化、小型化。具體劃分可以將封裝技術分為引線鍵合、倒裝、晶圓級封裝、2.5D 封裝和 3D 封裝。圖圖3.3.半導體封裝技術發展進程半導體封裝技術發展進程 資料來源:新材料在線,國投證券研究中心 引線鍵合(WireBonding):開發在 20 世紀 50 年代,至今仍在使用,它是一種互連技術,引線鍵合的連接方式是將芯片的正面朝上,通過引線(包括鋁、銅、銀、金線)將芯片
34、與線路板連接。使用焊球和細金屬線將印刷電路板(PCB)連接到芯片(包含集成電路的硅方塊)。目前,引線鍵合技術因成本相對低廉,仍是主流的封裝互聯技術,但它不適合對高密度、高頻有要求的產品。目前引線鍵合廣泛應用于集成電路、LED 燈、功率模塊、傳感器等領域。常用的引線鍵合方式有 3 種,分別是熱壓鍵合、超聲鍵合和熱聲鍵合。熱壓鍵合焊是利用加壓和加熱的方法,使得金屬絲與焊區接觸面的原子間達到原子間的引力范圍,從而達到鍵合的目的,常用于金絲的鍵合。超聲鍵合焊是利用超聲波(60120kHz)發生器使劈刀發生水平彈性振動,同時施加向下的壓力,使得劈刀在這兩種力的作用下帶動引線在焊區金屬表面迅速摩擦,引線受
35、能量作用發生塑性變形,與鍵合區緊密接觸而完成焊接,常用于鋁絲的鍵合。熱聲鍵合焊主要用于金絲和銅絲的鍵合。它也采用超聲波能量,但是與超聲鍵合焊不同的是鍵合時要提供外加熱源,鍵合絲線不需要磨蝕掉表面氧化層。外加熱量的目的是激活材料的能級,促進兩種金屬的有效連接以及金屬間化合物的擴散和生長。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。10 圖圖4.4.引線鍵合示意圖引線鍵合示意圖 資料來源:全球百科,國投證券研究中心 倒裝(Flip Chip):倒裝芯片技術起源于 IBM,IBM 公司在 1960 年研制開發出在芯片上制作凸點的倒裝芯片焊接工藝。它使用面朝
36、下的芯片,其整個表面區域用于通過將 PCB 與芯片粘合的焊料“凸塊”進行互連。隨著倒裝技術的成熟應用,目前全世界的倒裝芯片消耗量超過年60萬片,且以約50%的速度增長,3%的晶圓封裝用于倒裝芯片凸點技術,幾年后可望超過20%。倒裝芯片元件主要用于半導體設備,無源濾波器、探測天線、存儲器裝備也開始使用倒裝芯片技術 倒裝芯片具有小尺寸、功能增強、性能增加、可靠性提高低成本等優點,但倒裝凸點芯片適應性有限,由于芯片與基底之間的底部填充材料使連接抵抗熱疲勞的性能顯著提高,如果沒有底部填充,則熱疲勞將是倒裝芯片主要的可靠性問題。圖圖5.5.倒裝連接圖倒裝連接圖 資料來源:Szolks,國投證券研究中心
37、晶圓級封裝(Wafer Level Packaging):晶圓級封裝技術源自于倒裝芯片,晶圓級封裝的開發主要是由集成器件制造廠家(IBM)率先啟動。傳統封裝首先將硅晶圓“切割”成單獨的芯片,然后將芯片附著到 PCB 上并建立電氣連接,而晶圓級封裝則直接在晶圓上進行大多數或是全部的封裝測試程序,之后再進行切割(singulation)制成單顆組件。而重新分配(redistribution)與凸塊(bumping)技術為其 I/O 繞線的一般選擇。WLP 的主要應用范圍為Analog IC(累比 IC)、PA/RF(手機放大器與前端模塊)與 CIS(CMOS Image Sensor)等各式半導體
38、產品,部分 NOR Flash/SRAM 也采用 WLP 封裝。一般的 WLP 技術有兩種類型:“扇入式”(Fan-in)和“扇出式”(Fan-out)晶圓級封裝。扇行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。11 入型(Fan-In)將整片晶圓芯片進行封裝測試,之后再切割成單顆芯片,封裝尺寸與芯片尺寸大小相同。扇出型(Fan-out)初始用于將獨立的裸片重新組裝或重新配置到晶圓工藝中,并以此為基礎,通過批量處理、構建和金屬化結構,如傳統的扇入式 WLP 后端處理,以形成最終封裝。扇出式 WLP 可根據工藝過程分為芯片先上(Die First)和芯片
39、后上(Die Last),芯片先上工藝,簡單地說就是先把芯片放上,再做布線(RDL),芯片后上就是先做布線,測試合格的單元再把芯片放上去,芯片后上工藝的優點就是可以提高合格芯片的利用率以提高成品率,但工藝相對復雜。圖圖6.6.晶圓級封裝(晶圓級封裝(WLP)示意圖)示意圖 資料來源:Georgia Institute of Technology(2005/09),IBT Research,國投證券研究中心 2.5D 封裝:2008 年,賽靈思將其大型 FPGA 劃分為四個良率更高的較小芯片,并將這些芯片連接到硅中介層,2.5D 封裝由此誕生,并最終廣泛用于高帶寬內存(HBM)處理器集成。2.5
40、D封裝通常將兩個或多個芯片并排放置,并通過中介層將一個芯片連接到另一個芯片,該技術需要精確控制中介層的制作和芯片的放置精度,以確保連接的可靠性和穩定性。借助 2.5D 先進封裝技術,把內存,GPU 和 I/O 集成在一塊基板上,拉近它們與處理器的距離,提升傳輸帶寬,不僅可以節省能耗與成本,還可以提升計算效率。借助硅中階層和 TSV 技術,采用先進封裝的芯片之間能產生更快的數據輸入和輸出。根據估計,使用先進封裝技術封裝的應用處理器和存儲器芯片將減少約 30或 40的面積,傳輸速度比使用舊技術封裝的芯片快兩到三倍,可節省高達 40或更多的功耗。其中有兩個關鍵技術要為我們所熟知。(1)硅通孔技術(T
41、SV-Through Silicon Via):它是一項高密度封裝技術,正在逐漸取代目前工藝比較成熟的引線鍵合技術,被認為是第四代封裝技術。TSV 技術通過銅、鎢、多晶硅等導電物質的填充,實現硅通孔的垂直電氣互連。(2)硅中介層(Silicon Interposer):中介層是一種由硅和有機材料制成的硅基板,是先進封裝中多芯片模塊傳遞電信號的管道。一層薄薄的中介層被加入基底和 Die 之間,起到承上啟下的作用;借助硅中介四通八達的通道,多個 Die 可以自由地組合在一起,就像一個巨型的地下交通樞紐。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。12 圖
42、圖7.7.硅通孔技術硅通孔技術(TSV-Through Silicon Via)圖圖8.8.硅中介層硅中介層(Silicon Interposer)資料來源:麥姆斯咨詢,國投證券研究中心 資料來源:2020 通用版封裝工藝,國投證券研究中心 3D:3D 集成技術作為 2010 年以來得到重點關注和廣泛應用的封裝技術,它起源于快閃存儲器(NOR/NAND)及 SDRAM 的疊層封裝,可以實現不同類型芯片的異質集成,目前在存儲芯片上已有較多應用。3D 封裝的原理是在芯片制作電晶體(CMOS)結構,并且直接使用硅穿孔來連結上下不同芯片的電子訊號,以直接將記憶體或其他芯片垂直堆疊在上面。此項封裝最大的
43、技術挑戰是,要在芯片內直接制作硅穿孔困難度極高。由于 3D 封裝在單個封裝內垂直堆疊半導體元件,因此具有尺寸小、重量輕等優點.目前 3D 堆疊封裝技術已進入 AI/ML、HPC、數據中心、CIS、MEMS/傳感器領域。近二十年來,3D 封裝沿著封裝堆疊及 IC 裸芯片焊接(鍵合)技術方向經歷了三個重要的技術工藝階段:絲焊技術工藝、倒裝芯片技術工藝和通孔技術工藝,其中通孔技術工藝中的 TSV技術被稱為第四代封裝技術。3D 集成技術作為 2010 年以來得到重點關注和廣泛應用的封裝技術,通過用 3D 設備取代單芯片封裝,可以實現相當大的尺寸和重量降低。這些減少量的大小部分取決于垂直互連密度和可獲取
44、性(accessibility)和熱特性等。與傳統封裝相比,使用 3D 技術可以實現 4050 倍的尺寸和重量減少。圖圖9.9.臺積電臺積電 3D Fabric 技術技術 資料來源:McKinsey,國投證券研究中心 人工智能、數據中心引領先進封裝市場持續成長人工智能、數據中心引領先進封裝市場持續成長 隨著摩爾定律的放緩,先進制程的推進的成本越來越高,先進封裝能以更加具有性價比的方式提高芯片集成度,提高芯片互聯速度,實現更加高的帶寬,已經得到了越來越廣泛的應用。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。13 在高端消費電子、人工智能、服務器、汽車等
45、領域,先進封裝已經滲透進各個行業的終端應用中。表表3 3:終端應用對先進封裝的需求終端應用對先進封裝的需求 應用領域應用領域 C CPU/GPUPU/GPU A APUPU D DPUPU MCUMCU A ASICSIC F FPGAPGA 存儲存儲 傳感器傳感器 模擬模擬 光電子光電子 人工智能 FC、2.5D/3D、FO、SiP FC、FO、ED FC、WB、QFN、WLCSP FC、FO FC、2.5D/3D、FO FC、3D、WB、QFN、WLCSP、SiP 智能駕駛 FC、FO、WB、QFN、WLCSP、SiP FC、FO、WB、QFN、WLCSP、SiP AR/VR HPC FC
46、、FO、ED FC、2.5D/3D、FO FC、2.5D/3D、WB、SiP IoT FC、WB、QFN、WLCSP FC、FQ、WB、QFN、WLCSP、SiP FC、FO、WB、QFN、ED、SiP 5G FC、2.5D/3D、FO、SiP FC、FO、ED FC、2.5D/3D、WB、SiP 手機通信 FC、FO、WB、QFN、WLCSP、SiP 區塊鏈 FC、2.5D/3D、FO FC、2.5D/3D、FO 資料來源:Yole,國投證券研究中心 在 AI 領域,算力和功耗是 AI 芯片最關鍵的指標。隨著摩爾定律的放緩,單純依靠先進制程來提升算力性價比越來越低,先進封裝發揮著越來越關鍵的
47、作用。目前英偉達、amd 的 AI 芯片均采用了臺積電的 Cowos 先進封裝,CoWoS 是一種 2.5D、3D 的封裝技術,可以分成 CoW和 WoS 來看。Cowos 先將芯片通過 Chip on Wafer(CoW)的封裝制程連接至硅晶圓,再把 CoW芯片與基板(Substrate)連接,整合成 CoWoS。在硅中介層中,臺積電使用微凸塊(Bmps)、硅穿孔(TSV)等技術,代替傳統引線鍵合用于裸片間連接,大大提高了互聯密度以及數據傳輸帶寬。相較于傳統的芯片封裝技術,CoWoS 技術有以下幾個優勢:高度密集:高度密集:此技術可以使多個芯片在一個封裝中實現高度集成,從而可以在更小的空間內
48、提供更強大的功能。高速和高可靠性:高速和高可靠性:由于芯片與晶圓直接相連,從而可以提高信號傳輸速度和可靠性。同時,此技術還可以有效地縮短電子器件的信號傳輸距離,從而減少傳輸時延和能量損失。高性價比:高性價比:CoWoS 技術可以降低芯片的制造成本和封裝成本,因為它可以避免傳統封裝技術中的繁瑣步驟(例如銅線纏繞、耗材成本高等),從而可以提高生產效率和降低成本。目前大部分 AI 芯片均采用 HBM 存儲,HBM 的高焊盤數和短跡線長度要求需要 2.5D 先進封裝技術,因此目前幾乎所有的 HBM 系統都封裝在 CoWoS 上。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請
49、參見報告尾頁。14 圖圖10.10.臺積電臺積電 CoWoS 2.5D 封裝示意圖封裝示意圖 資料來源:SemiAnalysis,國投證券研究中心 對于 AI 芯片廠商,Cowos 不僅可以提高系統性能,還可以降低功耗、縮小封裝尺寸,獲得了AI 芯片廠商廣泛采用,英偉達的 H100、AMD 的 MI300 等熱門 AI 芯片均采用了 Cowos 封裝。在 AI 芯片需求等推動下,臺積電 Coows 產能持續吃緊,2023 年底產能 15000 片每月,預計CoWoS 封裝的月產能預計將在 2024 年第一季度達到 17000 片晶圓。臺積電還為 CoWoS 生產分配更多晶圓廠產能,這將導致 2
50、024 年 CoWoS 封裝的月產能逐季增加,最終達到 26000-28000片晶圓。在人工智能、自動駕駛等算力需求暴漲的背景下,先進封裝在提高芯片集成度、縮短芯片距離、加快芯片間電氣連接速度以及性能優化的過程中扮演了越來越重要角色。根據市場調研機構 Yole 數據預測,全球先進封裝市場規模將由 2022 年的 443 億美元,增長到 2028 年的 786 億美元,年復合成長率為 10.6%,增速遠高于傳統封裝。圖圖11.11.全球先進封裝市場規模及增長率全球先進封裝市場規模及增長率 資料來源:Yole,國投證券研究中心 臺積電為全球先進封裝龍頭,中國大陸占比持續提高臺積電為全球先進封裝龍頭
51、,中國大陸占比持續提高 1.4.1.1.4.1.中國大陸先進封裝占比持續提高中國大陸先進封裝占比持續提高 2022 年全球先進封裝廠商主要以中國臺灣、中國大陸、美國廠商為主。芯思想研究院(ChipInsights)發布 2022 年全球委外封測(OSAT)榜單,榜單顯示,2022 年委外封測整體營收較 2021 年增長 9.82%,達到 3154 億元;其中前十強的營收達到 2459 億元,較 2021年增長 10.44%。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。15 根據總部所在地劃分,前十大委外封測公司中,中國臺灣有五家(日月光 ASE、力成
52、科技 PTI、京元電子 KYEC、南茂科技 ChipMOS、頎邦 Chipbond),市占率為 39.36%,較 2021 年的 40.58%減少 1.22 個百分點;中國大陸有四家(長電科技 JCET、通富微電 TFMC、華天科技 HUATIAN、智路封測),市占率為 24.54%,較2021年 23.53%增加1.01個百分點;美國一家(安靠 Amkor),市占率為 14.08%,相較 2021 年的 13.44%增加 0.64 個百分點。圖圖12.12.2022 年全球前十大先進封裝廠商收入規模(百萬年全球前十大先進封裝廠商收入規模(百萬人民人民幣幣)圖圖13.13.2022 年年中國中
53、國前十大先進封裝廠商收入規模(百萬美元)前十大先進封裝廠商收入規模(百萬美元)資料來源:芯思想研究院,國投證券研究中心 資料來源:Yole,國投證券研究中心 近年來,國內廠商先進封裝技術快速發展,在全球的市場份額不斷提高,中國大陸先進封裝產值占全球比例也不斷提升,由 2016 年的 10.9%增長至 2020 年的 14.8%,隨著我國封測行業的不斷發展,預計我國先進封裝產值占全球比重有望進一步提高,2022 年達到 16.8%。圖圖14.14.2016-2021 年中國先進封裝規模占全球規模比重情況年中國先進封裝規模占全球規模比重情況 資料來源:Yole,國投證券研究中心 1.4.21.4.
54、2 臺積電為全球先進封裝龍頭臺積電為全球先進封裝龍頭 從全球來看,臺積電是先進封裝的龍頭,目前全球 AI 芯片龍頭英偉達、AMD 最領先的 AI 芯片都采用了臺積電的先進封裝解決方案。臺積電推出的 3DFabric,搭載了完備的 3D 硅堆棧(3D Silicon Stacking)和先進的封裝技術。3DFabric 是由臺積電前端 3D 硅堆棧技術 TSMC SoIC 系統整合的芯片,由基板晶圓上封裝(Chip on Wafer on Substrate,CoWoS)與整合型扇出(Integrated Fan-Out,InFO)的 85,489.00 44,393.00 33,778.00
55、20,519.00 19,277.00 12,127.00 10,968.00 8,448.00 5,515.00 5,401.00 010000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000$4,895$3,107$1,726$556$537$448$317$244$210$188 010002000300040005000600010.90%11.90%12.80%13.60%14.80%15.70%16.80%0 00.020.020.040.040.060.060.080.080.10.10.120.120.140.140.160.16
56、0.180.182016201620172017201820182019201920202020202120212022E2022E中國先進封裝占全球規模比重中國先進封裝占全球規模比重行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。16 后端 3D 導線連接技術所組成,能夠為客戶提供整合異質小芯片(Chiplet)的彈性解決方案。該項技術先后被用于賽靈思的 FPGA、英偉達的 GPU 以及 AMD 的 CPU、GPU 等產品。圖圖15.15.臺積電臺積電 3DFabric3DFabric 技術技術 資料來源:臺積電官網,國投證券研究中心 IntelInt
57、el 主導的主導的 2.5D2.5D 封裝技術為封裝技術為 EMIBEMIB,使用多個嵌入式包含多個路由層的橋接芯片,同時內嵌至封裝基板,達到高效和高密度的封裝。由于不再使用 interposer 作為中間介質,可以去掉原有連接至 interposer 所需要的 TSV,以及由于 interposer 尺寸所帶來的封裝尺寸的限制,可以獲得更好的靈活性和更高的集成度。相較于 MCM 和 CoWoS 技術,EMIB 技術獲得更高的集成度和制造良率。英特爾對各種先進封裝產品組合(如 Foveros、EMIB 和 Co-EMIB)的投資是實施公司新領導層所公布的 IDM2.0 戰略的關鍵。圖圖16.1
58、6.英特爾英特爾 E EMIBMIB 技術技術 資料來源:半導體觀察網,國投證券研究中心 三星也在積極投資先進的封裝技術,以滿足三星也在積極投資先進的封裝技術,以滿足 HPCHPC 應用在異質芯片整合的快速發展。應用在異質芯片整合的快速發展。2020 年 8 月,三星公布了 X Cube 3D 封裝技術。在芯片互連方面,使用成熟的硅通孔 TSV 工藝。目前X Cube 能把 SRAM 芯片堆疊在三星生產的 7nm EUV 工藝的邏輯芯片上,在更易于擴展 SRAM 容量的同時也縮短了信號連接距離,提升了數據傳輸的速度。此后發布的 I-Cube 可以將一個或多個邏輯 die 和多個 HBM die
59、 水平放置在硅中介層,進行異構集成。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。17 圖圖17.17.三星三星 3 3D ICD IC 技術演進技術演進 資料來源:智東西,國投證券研究中心 日月光憑借在日月光憑借在 F FO OCoSCoS 先進封裝技術的布局,是目前在封測代工廠中唯一擁有超高密度扇出解先進封裝技術的布局,是目前在封測代工廠中唯一擁有超高密度扇出解決方案的供應商。決方案的供應商。日月光的 FOCoS 提供了一種用于實現小芯片集成的硅橋技術,稱為 FOCoS-B(橋),它利用帶有路由層的微小硅片作為小芯片之間的封裝內互連,例如圖形計算芯
60、片(GPU)和高帶寬內存(HBM)。硅橋嵌入在扇出 RDL 層中,是一種可以不使用硅中介層的 2.5D 封裝方案。與使用硅中介層的 2.5D 封裝相比,FOCoS-B 的優勢在于只需要將兩個小芯片連接在一起的區域使用硅片,可大幅降低成本。1.4.1.4.3 3.國內企業先進封裝進展:長電、通富為國內龍頭,盛合精微進展迅速國內企業先進封裝進展:長電、通富為國內龍頭,盛合精微進展迅速 國內先進封裝廠中,長電科技、通富微電、華天科技、甬矽電子、盛合精微等均有深入積累和布局,部分龍頭公司在先進封裝技術上與海外龍頭技術水平已經比較接近。長電科技是國內封測龍頭,公司推出的高密度多維異構集成技術平臺 XDF
61、OI可實現 TSV-less 技術,達到性能和成本的雙重優勢,重點應用領域為高性能運算如 FPGA、CPU/GPU、AI、5G、自動駕駛、智能醫療等。XDFOI是一種以 2.5D TSV-less 為基本技術平臺的封裝技術,在線寬/線距可達到 2m/2m 的同時,還可以實現多層布線層,以及 2D/2.5D 和 3D 多種異構封裝,能夠提供小芯片(Chiplet)及異構封裝的系統封裝解決方案。目前長電先進 XDFOI 2.5D 試驗線已建設完成,并進入穩定量產階段,同步實現國際客戶 4nm 節點多芯片系統集成封裝產品出貨。圖圖18.18.長電科技長電科技 X XDFOIDFOI 平臺平臺 資料來
62、源:長電科技公眾號,國投證券研究中心 通富微電是我國營收第二的封測廠商,在先進封裝方面公司已大規模生產 Chiplet 產品,7nm產品已大規模量產,5nm 產品已完成研發即將量產。公司的 VisionS 2.5D/3D Chiplet 面向高性能計算應用。公司面向 3D 堆疊內存布局了 TSV+micro-bump,面向混合鍵合布局了 bump-行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。18 less,開發 TCB 技術和優化治具和工藝參數將凸點間距推進至40m;10 萬個凸點共面度15m,以破解高密度 Chiplet 封裝技術難點。華天科技目前
63、已建立三維晶圓級封裝平臺3D Matrix,該平臺由 TSV、eSiFo(Fan-out)、3D SIP 三大封裝技術構成。凸點間距也將推進至 40m,該技術的目標應用主要是 Al、loT、5G 和處理器等眾多領域。圖圖19.19.華天科技華天科技 3 3D MD Matrixatrix 平臺平臺 資料來源:未來半導體,國投證券研究中心 盛合晶微以先進的 12 英寸凸塊和再布線加工起步、向國內外客戶提供優質的中段硅片制造和測試服務。公司是中國境內最早致力于 12 英寸中段硅片制造的企業,其 12 英寸高密度凸塊(Bumping)加工、12 英寸硅片級尺寸封裝(WLCSP)和測試(Testing
64、)達到世界一流水平。目前,盛合晶微可提供基于硅通孔(TSV)載板、扇出型和大尺寸基板等多個不同平臺的多芯片高性能集成封裝一站式量產服務,人工智能、數據中心、智能手機領域需求。在下游需求快速增長的推動下,公司營收增長迅速,2022 年的營收約為 2.7 億美元,折合人民幣約 18 億元,同比增長 17%。其中,2022 年下半年環比上半年實現了近 40%的增長。圖圖20.20.盛合精微先進封裝工藝盛合精微先進封裝工藝 資料來源:盛合精微官網,國投證券研究中心 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。19 2.2.先進封裝推升前道和后道設備需求共同成
65、長,國產替代全方位推進先進封裝推升前道和后道設備需求共同成長,國產替代全方位推進 2.1.2.1.先進封裝與前道制程部分重疊,將推升前道和后道設備需求共同成長先進封裝與前道制程部分重疊,將推升前道和后道設備需求共同成長 傳統封裝一般在封測廠完成,先進封裝越來越向前道晶圓廠工藝滲透,先進封裝技術主要包含倒裝(FlipChip),凸塊(Bumping),晶圓級封裝(Waferlevelpackage),2.5D 封裝(interposer,RDL 等),3D 封裝(TSV)等封裝技術,新的技術帶來的新的設備和工藝需求。圖圖21.21.先進封裝處于晶圓制造與封測制程中的交叉區域先進封裝處于晶圓制造與
66、封測制程中的交叉區域 資料來源:艾森股份招股書,國投證券研究中心 以凸塊(Bumping)工藝為例,凸塊(Bumping)主要是目的是凸塊制造過程一般是基于定制的光掩模,通過真空濺鍍、黃光、電鍍、蝕刻等環節而成,該技術是晶圓制造環節的延伸,也是實施倒裝(FC)封裝工藝的基礎及前提。根據凸塊材料的不同,凸塊工藝可分為四類:金凸塊工藝、銅柱凸塊工藝、銅鎳金凸塊工藝、錫凸塊工藝。圖圖22.22.Bumping 流程圖流程圖 資料來源:fujitsu,國投證券研究中心 1.金凸塊工藝:(1)濺鍍,用高速離子對金屬進行轟擊,使其表面沉積一層金屬層;(2)上膠,在晶圓表面涂一層光刻膠,再通過光模板進行曝光
67、,浸入顯影液后膠部分溶解,從而在光刻膠上對凸塊位置開窗;(3)電鍍,將晶圓浸入電鍍液,在電流差的作用下金屬離子移行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。20 動到開窗位置形成凸塊;(4)去膠、蝕刻,去除多余的光刻膠并通過蝕刻去除凸塊周圍的金屬層。2.銅柱凸塊工藝:(1)再鈍化,在晶圓上的凸塊位置附近涂抹聚合物或金屬形成鈍化層,以提供芯片保護及結構支撐作用;(2)濺鍍;(3)上膠;(4)電鍍;(5)去膠、蝕刻;(6)回流,運用助焊劑對焊料進行多次回流,形成光滑的截球形凸塊。圖圖23.23.金凸塊工藝流程金凸塊工藝流程 圖圖24.24.銅柱凸塊工藝流
68、程銅柱凸塊工藝流程 資料來源:頎中科技官網,國投證券研究中心 資料來源:頎中科技官網,國投證券研究中心 3.銅鎳金凸塊工藝:工藝流程與金凸塊工藝流程相似,區別在于(1)銅鎳金凸塊的表面面積更大,改變了芯片的部分線路結構,鍵合靈活性更高;(2)凸塊中銅占比較高,大幅降低成本和導通電阻。4.錫凸塊工藝:工藝流程與銅柱凸塊工藝流程相似,區別在于(1)球體體積更大,是銅柱凸塊尺寸的 3-5 倍,可焊性更強(也可以采用電鍍工藝回流形成大直徑錫球);(2)分為電鍍焊錫和植球焊錫兩類,前者尺寸更小,可用于小尺寸封裝,后者使用更大的焊錫球來形成接點,可以增加元件與基板底材之間的距離,緩沖基板與元件間因熱膨脹差
69、異而產生的應力,增加元件的可靠性。凸塊涉及的半導體封裝設備和材料領域包括光刻機、涂膠顯影設備、刻蝕設備、清洗設備、鍵合設備等。圖圖25.25.銅鎳金凸塊工藝流程銅鎳金凸塊工藝流程 圖圖26.26.電鍍焊錫凸塊工藝流程電鍍焊錫凸塊工藝流程 資料來源:頎中科技官網,國投證券研究中心 資料來源:頎中科技官網,國投證券研究中心 Redistribution layer(RDL),是添加到集成電路或微芯片中以重新分配電氣連接的金屬層。這種 RDL 技術是一種用于集成電路(IC)的先進封裝解決方案,允許將多個芯片集成到單個封裝中。它是在介電層頂部創建圖案化金屬層的過程,該金屬層將 IC 的輸入/輸出(I/
70、O)重新分配到新位置。新位置通常位于芯片的邊緣,這允許使用標準表面貼裝技術(SMT)將 IC連接到印刷電路板(PCB)。RDL 工藝需要曝光、PVD 等設備,具體工藝流程如下:(1)再鈍化形成絕緣層并開口;(2)利用旋涂膜技術涂覆烘烤后形成種子層;(3)上光刻膠,曝光顯影后形成線路圖再電鍍銅墊;(4)去膠、刻蝕;(5)第一層布線完成后重復步驟,開始形成第二層。RDL 工藝主要增加了對曝光、薄膜沉積、刻蝕、電鍍等設備需求。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。21 圖圖27.27.RDL 工藝流程工藝流程 資料來源:SMT,國投證券研究中心 TS
71、V(Through Silicon Via)中文為硅通孔技術。它是通過在芯片與芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直導通;TSV 技術通過銅、鎢、多晶硅等導電物質的填充,實現硅通孔的垂直電氣互聯,這項技術是目前唯一的垂直電互聯技術,是實現 3D 先進封裝的關鍵技術之一。TSV 工藝流程依次為:(1)首先使用光刻膠對待刻蝕區域進行標記,然后使用深反應離子刻蝕(DRIE)法在硅片的一面刻蝕出盲孔;(2)依次使用化學沉積(PECVD)形成二氧化硅(SiO2)絕緣層、使用物理氣相沉積(PVD)的方法沉積鈦(Ti)形成阻擋層、銅(Cu)作為種子層,避免 TSVs 與襯底之間形成通路;(3)運用化學電鍍在盲孔中
72、填充金屬導體,其導體種類通常為多晶硅、鎢、銅等;(4)使用化學機械拋光(CMP)法將硅晶圓表面上多余的銅去除。(5)在硅晶圓上有盲孔的一面上制作電路層(RDL)。(6)使用可溶膠把硅晶圓上有電路層(RDL)的一面粘合在載體晶圓上。(7)使用化學機械拋光(CMP)和背面磨削法將盲孔中電鍍銅柱的另一端暴露出來。(8)在暴露出電鍍銅后的硅晶圓的背面開始制作電路層和微凸點下的銅墊(UBM)。(9)在硅晶圓背面開始制作微凸點。(10)將制作了微凸點的晶圓從載體晶圓上取下然后清除晶圓正面的可溶膠??傮w來看,TSV 工藝涉及到的關鍵技術主要包括通孔刻蝕、通孔薄膜淀積(SiO2 鈍化層、阻擋層、種子層沉積)、
73、通孔填充、化學機械拋光(CMP)等關鍵技術,涉及的設備包括光刻機、刻蝕機、晶圓減薄機、掩膜設備、涂膠機、電鍍設備等。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。22 圖圖28.28.TSVTSV 工藝流程工藝流程 資料來源:Research Gate,國投證券研究中心 2.2.2.2.先進封裝設備競爭格局:國產替代全方位推進先進封裝設備競爭格局:國產替代全方位推進 按照設備種類來分,封裝設備大致可分為如下幾類,分別是固晶機、引線鍵合機、電鍍設備、塑封機、檢測設備、劃片機、減薄機。據 TechInsights 數據顯示,截止 2022 年 12 月,全
74、球封裝設備市場規模為 58 億美元,其中 Die Attach(固晶機)的比例為 24%,與 Wire Bonding(引線鍵合機)并列第一,市場規模約為 14 億美元。排名第三的為 Packaging(封裝機),占比為 15%。圖圖29.29.2022 年全球封裝設備市場結構年全球封裝設備市場結構 資料來源:TechInsights,Besi2022 年年度報告,國投證券研究中心 從競爭格局來看,全球封裝設備市場基本由 ASMPT、K&S、Besi、Disco 等海外廠商壟斷,其中 K&S 在引線鍵合設備方面全球領先,ASMPT、Besi 壟斷固晶機市場,Disco 壟斷全球劃片機和減薄機市
75、場,行業競爭格局高度集中。24%24%32%15%5%Die AttachDie AttachWire BondingWire BondingPlating,Inspection,Dicing,OtherPlating,Inspection,Dicing,OtherPackagingPackagingOther BondingOther Bonding行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。23 表表4 4:封裝設備的主要廠商封裝設備的主要廠商 設備類型設備類型 國際頭部廠商國際頭部廠商 大陸代表企業大陸代表企業 晶圓減薄機 DISCO、東京精密
76、、Okamoto 華海清科、中電科 45 所、方達研磨、蘭新高科 劃片機 DISCO、東京精密 和研科技、中電科 45 所、光力科技、匯盛機械 固晶機 ASMPT、Besi、Kulicke&Soffa 華封科技、艾克瑞思、普萊信、新益昌 引線鍵合機 Kulicke&Soffa、ASMPT 中電科 45 所、創世杰、深圳翠濤、成都字芯 塑封機 Towa、Besi、ASMPT、Yamada 文一科技 切筋成型機 Besi、ASMPT 文一科技、耐科設備 資料來源:AvantSemi,國投證券研究中心 固晶機:固晶機:ASMPTASMPT、BesiBesi 為全球龍頭,國內華封科技實現高端為全球龍頭
77、,國內華封科技實現高端 ICIC 固晶機突破固晶機突破 固晶機(Diebonder),也稱貼片機,主要將芯片從已經切割好的晶圓(Wafer)上抓取下來,并安置在基板對應的 Dieflag 上,利用銀膠(Epoxy)把芯片和基板粘接起來。貼片機可高速、高精度地貼放元器件,并實現定位、對準、倒裝、連續貼裝等關鍵步驟。先進封裝貼片機分為 FC 封裝貼片機、FO 封裝貼片機和 2.5D/3D 貼片機。最尖端的先進封裝貼片機設備為TSV/3D 封裝以及晶圓級封裝的貼片機。圖圖30.30.新益昌單頭半導體固晶機新益昌單頭半導體固晶機 圖圖31.31.新益昌雙頭半導體固晶機新益昌雙頭半導體固晶機 資料來源:
78、新益昌招股書,國投證券研究中心 資料來源:新益昌招股書,國投證券研究中心 ASMPT、Besi、Ficontec、新益昌等是全球主要的固晶機生產商。Yole Development 數據顯示,2018 年,ASMPT 占據全球固晶機 31%的市場份額;Besi 緊隨其后,市占率 28%;Ficontec市占率 17%;新益昌位列第四,市占率 6%??傮w來看,在中低端市場國產固晶機已具備了國際競爭力,比如 2023 年 LED 固晶機國產化率達到 90%;但在 IC 高端市場的國產化率依然偏低,才剛突破 10%。LED 領域,國內比如新益昌、凱格精機均占據較高的份額,高端的 IC 領域,陸續有多
79、家廠商實現突破,其中華封科技是國產 IC 貼片機龍頭,公司的貼片機產品對先進封裝貼片工藝實現了全面覆蓋,包括FOWLP(Face Up/Down)、POP、MCM、EMCP、Stack Die、SIP、2.5D/3D、FCCSP、FCBGA,已覆蓋國內前十的國內客戶,和國際排名前十中的七家客戶,也是近年在先進封裝領域唯一獲得日月光、矽品、NEPES、通富多個頭部廠商大量復購的設備企業。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。24 圖圖32.32.2018 年全球固晶機市場份額年全球固晶機市場份額 資料來源:Yole Development,國投證
80、券研究中心 隨著先進封裝的發展,封裝工藝向前道晶圓制造滲透,帶動光刻機、涂膠顯影、薄膜沉積等前道設備需求提高,國內前道設備廠商持續發力。光刻機:日本佳能為全球龍頭,國內上海微電子、芯碁微裝進展迅速光刻機:日本佳能為全球龍頭,國內上海微電子、芯碁微裝進展迅速 封裝光刻主要用在后道工藝的芯片封裝環節,如在 2.5D/3D、RDL,TSV,Bump、WaferLP 等封裝。與前道晶圓制造光刻機不同,后道光刻機不像制造邏輯芯片那樣精密復雜,常規 G/I 線光刻機就可以滿足要求。從競爭格局來看,前道的光刻機基本被荷蘭的 ASML 壟斷,后道的封裝光刻機,日本的佳能、尼康等具備明顯競爭優勢。佳能在 202
81、1 年 4 月發售面向后道工序的半導體光刻機新產品i 線步進式光刻機 2“FPA-5520iV LF Option”。該產品實現了面向先進封裝的 5268mm 大視場曝光,解析度達 1.5m??蓾M足異構封裝 6 等多種先進封裝技術的需求。另外,佳能還于 2023 年 1 月發售半導體光刻機新產品i 線步進式光刻機“FPA-5520iV LF2 Option”,通過半導體芯片層疊而實現高性能的 3D 技術。新產品是通過 0.8m 的高解像力和曝光失真較小的 4 個 shot 拼接曝光,使 100100mm 的超大視場曝光成為可能,從而實現 2.5D和 3D 技術相結合的超大型高密度布線封裝的量產
82、。31%28%17%6%5%4%4%2%1%1%1%ASMPTASMPTBesiBesiFicontecFicontec新益昌新益昌SHINKAWASHINKAWAFastfordFastfordFour TecnosFour Tecnos松下松下芝浦芝浦PalomarPalomar其他其他行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。25 圖圖33.33.FPA-5520iV LF2 Option 較小的較小的 4 個個 shot 拼接曝光,使拼接曝光,使 100mm100mm 的超的超大視場曝光成為可能大視場曝光成為可能 資料來源:IT 之家,國投
83、證券研究中心 從國內來看,上海微電子是封裝光刻機龍頭,根據國產光刻機龍頭上海微電子的數據顯示,2023 年其在后道光刻機市場的市場份額達到 37%,國內份額達到 80%以上。公司 SSB500 系列步進投影光刻機主要應用于200mm/300mm硅片尺寸的集成電路先進封裝領域,包括Flip Chip、Fan-InWLP、Fan-Out WLP 和 2.5D/3D 等先進封裝形式,可滿足 Bumping、RDL 和 TSV 等制程的晶圓級光刻工藝需求。2022 年上海微電子制造的中國首臺 2.5D/3D 封裝光刻機下線交付,本次發運的封裝光刻機主要用于高端數據中心的高性能計算芯片和高端 AI 芯片
84、等高密度異構集成芯片。表表5 5:上海微電子 SSB500 系列主要技術參數 型號 SSB500/40 SSB500/50 分辨率 2m 1 um 曝光光源 ghi-line/gh line/i-line mercury lamp ghi-line/gh line/i-line mercury lamp 硅片尺寸 200mm/300mm 200mm/300mm 背面對準 IR or visible light backside alignment Wafer edge exposure IR or visible light backside alignment Wafer edge expo
85、sure 資料來源:上海微電子官網,國投證券研究中心 芯碁微裝是國產直寫光刻設備龍頭,公司 WLP 系列(WLP2000),用于 12inch/8inch 集成電路先進封裝領域,包括 FlipChip、Fan-In WLP、Fan-OutWLP 和 2.5D/3D 等先進封裝形式。2022 年 9 月公司就已交付 WLP2000 晶圓級封裝直寫光刻機,WLP2000 采用最先進的數字光刻技術,無需掩模板,可直接將版圖信息轉移到涂有光刻膠的襯底上,主要應用于 8inch/12inch集成電路先進封裝領域,包括 Flip Chip、Fan-In WLP、Fan-Out WLP 和 2.5D/3D
86、等先進封裝形式,WLP2000 是其在晶圓級封裝領域自主研發的具有自動再布線(RDL)功能的光刻設備,各項性能指標已達國際先進水平。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。26 表表6 6:芯碁微裝 WLP2000 主要技術參數 設備型號 WLP2000 支持基板尺寸 12inch(兼容 8inch)基板厚度 0.1mm4mm 分辨率 L/S 2/2m;Hole 4um 景深 12m 產能 40WPH 光源類型 LD 375+5nm(405nm 可選)拼接誤差 0.2um MES 系統 支持工廠 MES 系統接入 資料來源:芯碁微裝官網,國投證券
87、研究中心 薄膜沉積、刻蝕設備:北方華創、中微公司為國內龍頭,已經推出先進封裝相關產品薄膜沉積、刻蝕設備:北方華創、中微公司為國內龍頭,已經推出先進封裝相關產品 北方華創:在先進封裝領域,針對 Flip chip Bumping、Fan-Out、WLCSP、2.5D/3D TSV 等技術,北方華創為客戶量身打造的刻蝕設備、沉積設備、爐管設備等已經實現了在主流先進封裝企業的批量生產,并不斷獲得客戶的重復采購訂單。中微公司:公司等離子體刻蝕設備可用于先進封裝生產線,其深硅刻蝕設備Primo TSV 200E、Primo TSV 300E 可用于 IC 3D 封裝、CMPS、MEMS 等。在晶圓級封裝
88、、2.5D 封裝和 MEMS 系統等領域公司持續獲得重復訂單,在 12 英寸 3D 芯片的 TSV 刻蝕工藝上成功驗證。圖圖34.34.中微公司中微公司 Primo 系列等離系列等離子體刻蝕設備子體刻蝕設備 資料來源:中微公司官網,國投證券研究中心 涂膠顯影:芯源微為國內龍頭涂膠顯影:芯源微為國內龍頭 芯源微是國內涂膠顯影設備龍頭,目前公司應用于集成電路制造后道先進封裝領域的噴膠機、涂膠/顯影機和清洗機等產品已通過 SEMIS2 國際安規認證,為公司進入國際半導體設備供應商體系奠定了良好的基礎。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。27 圖圖3
89、5.35.KSKS-FT200/300 FT200/300 前道前道 8/128/12 寸涂膠顯影機寸涂膠顯影機 資料來源:芯源微官網,國投證券研究中心 CMPCMP 設備、減薄設備:華海清科為國內龍頭設備、減薄設備:華海清科為國內龍頭 華海清科是國內 CMP 設備、減薄設備龍頭,公司用于先進封裝的 CMP 設備已批量交付客戶大生產線,新開發的 12 英寸超精密減薄機各項性能指標達到預期目標,已經發往客戶端進行驗證。圖圖36.36.UniversalUniversal-300 B 300 B 1212 英寸英寸 C CMPMP 設備設備 資料來源:華海清科官網,國投證券研究中心 電鍍設備:盛美
90、上海為國內龍頭電鍍設備:盛美上海為國內龍頭 盛美上海在先進封裝領域擁有較為完整的產品線,從電鍍設備到涂膠、顯影、濕法刻蝕、濕法去膠、金屬剝離、無應力拋光先進封裝平坦化以及清洗設備都有。在電鍍設備方面,公司鍍銅設備可用于前道的先進封裝,目前已經拓展到第三代的半導體電鍍,并且已經在客戶端得到部分驗證。此外,公司已經開始有臺灣的客戶在內地的工廠采購了公司的鍍銅設備,并且也給了重復訂單。未來,公司有機會讓鍍銅設備進入中國臺灣地區市場,并在韓國、美國等開拓鍍銅設備市場,將鍍銅設備推向全球,完成全球化布局。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。28 圖圖3
91、7.37.Ultra ECP apUltra ECP ap 電鍍設備電鍍設備 資料來源:盛美上海官網,國投證券研究中心 鍵合設備:應材為全球龍頭,國內拓荊科技等已經推出對標產品鍵合設備:應材為全球龍頭,國內拓荊科技等已經推出對標產品 先進封裝之前都是采用焊錫球凸點(solder bump)或微凸點(Micro bump)來實現芯片與基板,芯片與中介層(interposer),芯片與芯片間的電連接,當接觸間距減小到 10m 左右時,焊球尺寸的減小會增加金屬間化合物(IMC)形成的風險,從而降低導電性和機械性能。這時候就需要一種新的工藝來解決 bump 間距小于 10 微米芯粒間鍵合的問題,混合鍵
92、合以細間距(1 20m)形成直接銅-銅鍵合,或將廣泛替代微凸塊和銅柱凸塊?;旌湘I合可以在 1 平方毫米的空間內,可以連接 10,000 到 100,000 個通孔,與使用焊球相比,這可以大大擴展 I/O 提供更小、更簡單的電路,不需要作扇入和扇出就可以相互疊加。目前主要有三種方法可以實現混合鍵合:晶圓到晶圓(W2W)和芯片到晶圓(D2W),芯片到晶圓(C2W)工藝正在深入研究開發中。圖圖38.38.CuCu-CuCu 混合混合鍵合的三種方法鍵合的三種方法 資料來源:PR Newswire,國投證券研究中心 全球來看,應用材料,日本 EVG、德國的 SUSS MicroTec 等企業在相關設備處
93、于領先地位。2023 年 7 月,應用材料公司推出利用混合鍵合和硅通孔新技術推進異質芯片集成方案,可幫助芯片制造商使用混合鍵合和硅通孔(TSV)將小芯片集成到先進的 2.5D 和 3D 封裝中。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。29 EVG 是全球晶圓鍵合機的領跑者,其永久鍵合系統包括系列晶圓鍵合機,提供最佳的總體擁有成本(TCO),以及多種設計功能來優化鍵合良率。德國的 SUSS MicroTec 擁有小于 100 nm 的高精度,支持 D2W 和 W2W 混合鍵合,重點關注 3D 堆疊存儲器或 3D SOC 等最苛刻的應用。國產設備方面
94、,華卓精科、拓荊科技、芯源微等均實現突破,華卓精科:公司開發了 HBS 系列全自動晶圓混合鍵合系統是自動化程度、集成度很高,對準精度為 200nm,真正實現了室溫的直接鍵合工藝。拓荊科技:圓對晶圓鍵合產品(Dione 300)已通過客戶驗收,并獲得了重復訂單,芯片對晶圓鍵合表面預處理產品(Pollux)已出貨至客戶端驗證。芯源微:公司生產的臨時鍵合機、解鍵合機均已進入客戶驗證階段。圖圖39.39.HBSHBS 系列全自動晶圓混合鍵合系統系列全自動晶圓混合鍵合系統 資料來源:華卓精科官網,國投證券研究中心 3.3.先進封裝材料先進封裝材料 全球全球半導體封裝材料半導體封裝材料市場穩定增長。市場穩
95、定增長。根據 semi 數據,2022 年全球半導體封裝材料市場銷售額為 261 億美元,同比增長9.21%,預計到 2027年全球半導體封裝材料市場將達298 億美元,復合年增長率為 2.7%。高性能應用、5G、人工智能(AI)以及異構集成和系統封裝(SiP)技術的采用,正在增加對先進封裝解決方案的需求。開發新材料和工藝,使芯片具有更高的晶體管密度和更高的可靠性,有助于封裝材料市場的進一步增長。圖圖40.40.全球全球半導體封裝材料市場規模(半導體封裝材料市場規模(億美元)億美元)資料來源:semi,國投證券研究中心 0 00.050.050.10.10.150.150.20.20 0505
96、0100100150150200200250250300300350350201920192020202020212021202220222027E2027E市場規模(億美元)市場規模(億美元)yoyyoyCAGR2.7%行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。30 半導體封裝材料市場細分品類眾多,占比前三依次為基板、引線框架和鍵合絲半導體封裝材料市場細分品類眾多,占比前三依次為基板、引線框架和鍵合絲。半導體封裝材料涵蓋基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、底部填充材料、芯片粘接材料、晶圓級封裝電介質和晶圓級電鍍化學品。其中基板占比最高,達 57%,
97、其次為引線框和鍵合絲,分別占比 18%、13%。圖圖41.41.2022 年全球年全球半導體封裝材料市場半導體封裝材料市場結構結構 資料來源:semi,國投證券研究中心 封裝工藝進步推動先進封裝材料需求提升。封裝工藝進步推動先進封裝材料需求提升。在傳統封裝工藝中,作為原材料使用的有機復合材料包括六種:粘合劑(Adhesive)、基板(Substrate)、環氧樹脂模塑料(EMC)、引線框架(Leadframe)、引線和錫球(Solder Ball),其中后三種材料為金屬材料;輔助材料包括膠帶和助焊劑(Flux)等。在先進封裝工藝中,部分傳統先進封裝材料被改善或替代,工藝進步推動對更先進、更多樣
98、化材料的需求。例如,FOWLP、2.5D/3D 封裝中,電解質材料及底填材料的進步;新型基板在硅中介層、RDL 有機中介層的新應用;混合鍵合技術中,傳統的焊料鏈接和底填材料被取代的同時,催生了對銅金屬鍵合材料、二氧化硅介質層鍵合材料、拋光材料的新需求等等。3.1.3.1.先進封裝技術工藝先進封裝技術工藝拉動材料端增量需求拉動材料端增量需求 先進封裝的四要素是 Bump(金屬凸點)、RDL(重布線層)、Wafer(晶圓)和 TSV(硅通孔),具備其中任意一個要素都可以稱為先進封裝。此類封裝技術的特點是封裝內部連接擺脫傳統的焊線方式,基板被部分或全部取代,使用凸塊及直接鍵合等方式實現連接。此外,H
99、ybrid Bonding(混合鍵合)技術是 Bumping 技術的發展和延伸。(1 1)BumpBump(金屬凸點)技術(金屬凸點)技術 Bumping 是先進封裝中重要的要素之一,主要作用是電氣互連和應力緩沖。是先進封裝中重要的要素之一,主要作用是電氣互連和應力緩沖。凸塊制造過程一般是基于定制的光掩模,通過真空濺鍍、黃光、電鍍、蝕刻等環節而成。不同金屬材質適用于不同芯片的封裝,目前制作凸塊的材質主要包含金、銅、銅鎳金、錫等。Bumping 普遍應用于 Flip-Chip(倒裝焊)技術中,處于晶圓之間互聯的位置,起著電氣互聯。和應力緩沖的作用,其發展趨勢是使金屬凸點越來越小,直至發展為 Hy
100、brid Bonding(混合鍵合)技術,該技術制造的電介質表面光滑、沒有凸點,且具有更高的集成密度。電子封裝的小型化、輕薄化推動更高密度的微凸點技術以及更加合適的電鍍工藝的研發。BumpingBumping 工藝流程涉及到電鍍液、光刻膠、光刻膠剝離液、靶材等材料的應用。工藝流程涉及到電鍍液、光刻膠、光刻膠剝離液、靶材等材料的應用。凸塊工藝流程:(1)高能量離子轟擊靶材產生濺射現象,靶材粒子沉積到晶圓表面形成一層 under bump metal(簡稱 UBM),通過調節功率和時間控制膜厚(UBM 層厚度)。(2)進入光刻制程,在晶圓表面涂上一層光刻膠,在需要開口的地方進行高強光線曝光(紫外線
101、),將開口處的膠去掉,得到 CD(criditle-dimensions)開口,形成圖形從掩膜版到襯底片的轉移。(3)隨后在電鍍過程中電鍍液進入開口,在電場作用下,在裸露的 UBM 表面發生電化學反應,析出單質銅。(4)去除多余光刻膠。57%18%13%6%1%3%1%1%封裝基板封裝基板引線框架引線框架鍵合絲鍵合絲包封材料包封材料底填底填芯片粘接材料芯片粘接材料晶圓級封裝電介質晶圓級封裝電介質晶圓級電鍍化學品晶圓級電鍍化學品行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。31 圖圖42.42.Bumping 工藝流程涉及到電鍍液、光刻膠、光刻膠剝離液、
102、靶材等材料的應用工藝流程涉及到電鍍液、光刻膠、光刻膠剝離液、靶材等材料的應用 資料來源:SK 海力士官網,國投證券研究中心 (2 2)RDLRDL(重布線層)技術(重布線層)技術 RDL 也稱重新布線層,由金屬層和介質層組成,其工藝是在載體或者晶圓的表面沉積金屬層和相應保護的介質層形成金屬布線,用于 X 與 Y 平面電氣延伸和互聯,適用于為 I/O 端口進行寬松排布,廣泛應用于 WLP(晶圓級封裝)技術和 2.5D/3D 技術中,但不適用于 Flip-Chip技術。RDLRDL 工藝運用的材料包括工藝運用的材料包括 PSPIPSPI 光刻膠、掩模版、電鍍液等。光刻膠、掩模版、電鍍液等。RDL
103、技術首先通過濺射工藝創建一層金屬薄膜,之后在金屬薄膜上涂覆厚層光刻膠。隨后利用光刻工藝繪制電路圖案,在電路圖案的曝光區域電鍍金層,以形成金屬引線。PSPI(光敏性聚酰亞胺)用作 RDL 的核心介質,可以實現更高分辨率的圖案化和更好的絕緣性。圖圖43.43.RDL 工藝流程涉及到工藝流程涉及到 PSPI 光刻膠、掩模版、電鍍液等材料的應用光刻膠、掩模版、電鍍液等材料的應用 資料來源:SK 海力士官網,國投證券研究中心 (3 3)WaferWafer(晶圓)技術(晶圓)技術 晶圓級芯片封裝(WLCSP)是晶圓級封裝的典型代表,分為扇入型 WLCSP 和扇出型 WLCSP。扇入型 WLCSP 工藝將
104、導線和錫球固定在晶圓頂部,而扇出型 WLCSP 則將芯片重新排列為模塑晶圓。WLCSP 技術與傳統封裝球柵陣列(BGA)和層壓式 CSP 的不同之處在于它不需要鍵合線或內插連接,先在整片晶圓上進行封裝和測試,然后才切割成一個個的 IC 顆粒(傳統的芯片封裝方式先切割再封測),因此封裝后的體積即等同 IC 裸晶的原尺寸。WLCSP 主要優點是最大限度地降低了芯片到 PCB 的電感,縮小了封裝尺寸,并增強了熱傳導特性。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。32 圖圖44.44.WLCSP 主要可分為扇入和扇出兩種類型主要可分為扇入和扇出兩種類型 資
105、料來源:SK 海力士官網,國投證券研究中心 WLCSPWLCSP 工藝流程主要涉及介質層鍵合材料、錫球、晶圓載片、臨時鍵合膠等封裝材料。工藝流程主要涉及介質層鍵合材料、錫球、晶圓載片、臨時鍵合膠等封裝材料。典型的 WLCSP 流程包括:(1)鍍第一層電介質;(2)沉積 RDL 金屬;(3)鍍第二層電介質;(4)焊球連接;(5)電氣測試(晶片形式);(6)背磨減??;7)激光打標;8)切割;9)卷帶。圖圖45.45.典型典型 WLCSP 流程流程 資料來源:NXP 官網,國投證券研究中心 (4 4)T TSVSV(硅通孔)技術(硅通孔)技術 TSVTSV 工藝流程涉及到工藝流程涉及到光刻膠、蝕刻液
106、、光刻膠、蝕刻液、電鍍液、拋光液、硬掩膜、晶圓載片電鍍液、拋光液、硬掩膜、晶圓載片、臨時鍵合膠、臨時鍵合膠等等材料。材料。中通孔方法的硅通孔封裝工藝流程:首先在晶圓制造過程中形成通孔。隨后在封裝過程中,于晶圓正面形成焊接凸點。之后將晶圓貼附在晶圓載片上并進行背面研磨,在晶圓背面形成凸點后。凸點形成后將晶圓放置在晶圓載片上刻蝕減薄。將晶圓切割成獨立芯片單元,并進行堆疊。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。33 圖圖46.46.TSV 工藝流程工藝流程 資料來源:山西冶金2023 年第 7 期,國投證券研究中心 TSVTSV 技術技術應用廣泛,對
107、于應用廣泛,對于 H HBMBM、C CISIS 等需采用立體結構封裝的芯片來說必不可少。等需采用立體結構封裝的芯片來說必不可少。T TSV 技術用于 Z 軸電氣互聯,是實現多維立體結構封裝的關鍵技術。Yole 研究表明,TSV 幾乎可以應用于任何芯片的封裝以及任何類型的先進封裝,包括 LED,MEMS 等。因為存在感光面的緣故,CIS 芯片的電信號必須從背部引出,TSV 因此成為其必不可少的電互連結構。HBM 是基于多層堆疊的存儲芯片,多層堆疊的實現離不開 TSV 的互連。第 1 代 HBM 的架構如圖所示,由邏輯芯片和 4 層 DRAM 堆疊在一起,每個 HBM 有 8 個通道,每個通道有
108、 128 個 I/O,因此每個 HBM有 1024 個 I/O,即 1024 個 TSV,位于 HBM 的中間區域。圖圖47.47.HBM 架構中可見微凸點及硅通孔技術架構中可見微凸點及硅通孔技術 圖圖48.48.TSV 和和 Cu-Cu 混合鍵合是堆棧式混合鍵合是堆棧式 CIS 的常規方案的常規方案 資料來源:AMD 官網,國投證券研究中心 資料來源:電子工程專輯官網,國投證券研究中心 (5 5)混合鍵合技術)混合鍵合技術 混合鍵合工藝材料包括清洗液、刻蝕液、混合鍵合工藝材料包括清洗液、刻蝕液、C CMPMP 拋光材料、電鍍液等。拋光材料、電鍍液等?;旌湘I合工藝是指絕緣的 SiO2 鍵合和金
109、屬 Cu 鍵合互連的直接混合式鍵合工藝,形成 Cu/絕緣層的電互連。當先進封裝需要凸塊間距小于 10m,混合鍵合通過直接銅對銅的連接方式取代傳統的凸點互連?;旌湘I合主要有兩種使用方式晶圓對晶圓(Wafer-to-Wafer,W2W)和裸片對晶圓(Die-to-wafer)。晶圓到晶圓混合鍵合工藝流程:(1)在鍵合電介質中蝕刻出小孔腔-主要使用 SiO2??涨浑婂兲畛溆凶钃踅饘?、晶種和銅。(2)化學機械拋光(CMP)。(3)等離子活化、對準、鍵合、分離和退火,獲得永久的電介質-電介質和銅-銅鍵合。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。34 圖圖4
110、9.49.D2W 和和 W2W 工藝流程工藝流程 資料來源:應用材料官網,國投證券研究中心 3.2.3.2.先進封裝基板、環氧塑封料、光刻膠等先進封裝基板、環氧塑封料、光刻膠等材料國產化率低材料國產化率低,國內廠商積極布局國內廠商積極布局 3.2.1.3.2.1.封裝基板:高端產品國產亟待突破,先進封裝基板成本占比更高封裝基板:高端產品國產亟待突破,先進封裝基板成本占比更高 全球全球 ICIC 封裝基板封裝基板市場增長快速,國產替代空間大。市場增長快速,國產替代空間大。根據中國臺灣電路板協會和 Prismark 統計,2022 年全球 IC 封裝基板行業整體規模達 178.40 億美元,同比增
111、長 23.89%,預計到 2026年規模將達到 214.00 億美元。2022 年中國大陸市場 IC 封裝基板行業(含外資廠商在大陸工廠)整體產值規模為 34.98 億美元,外資廠商產值約 29.27 億美元,占比 83.68%,內資廠商產值約 5.71 億美元,占比 16.32%。我國封裝基板產業起步較晚,關鍵原料與設備受限,技術水平、工藝能力以及產業鏈布局等方面較外資廠尚有差距。圖圖50.50.全球全球 IC 封裝基板封裝基板市場規模市場規模 資料來源:中國臺灣電路板協會,Prismark,國投證券研究中心 國內主要國內主要 I IC C 封裝基板封裝基板廠商包括深南電路、興森科技、和美精
112、藝,高端封裝基板亟待突破。廠商包括深南電路、興森科技、和美精藝,高端封裝基板亟待突破。2022 年中國內資 IC 封裝基板企業產值占全球 IC 封裝基板總產值約 3.2%。其中,中國內資企業主要生產 BT 封裝基板,占全球 BT 封裝基板產值約 7%,高端邏輯芯片使用的 ABF 封裝基板尚未形成大規模產業化能力。我國內資企業中,2022 年深南電路 IC 封裝基板業務產值25.20 億元,興森科技 IC 封裝基板業務產值 6.90 億元以及和美精藝(待上市)3.10 億元。在中國臺灣及市場,主要由欣興電子、南亞電路、揖斐電、三星電機等企業在 IC 封裝基板領域深耕多年,具備豐富的技術積累。0
113、0505010010015015020020025025020182018201920192020202020212021202220222026E2026EICIC封裝基板產值(億美元)封裝基板產值(億美元)行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。35 圖圖51.51.2022 中國大陸中國大陸 IC 封裝基封裝基板行業進口替代空間及市場競爭格局板行業進口替代空間及市場競爭格局 資料來源:和美精藝公告,國投證券研究中心 先進封裝基板先進封裝基板較傳統封裝在封裝材料成本中價值量占比更高。較傳統封裝在封裝材料成本中價值量占比更高。先進封裝基板目前主
114、要包括FCBGA、無芯封裝基板和埋入基板等幾種類型。據 SEMI 統計,傳統的引線鍵合類封裝中,封裝基板占總材料成本的 4050%,在先進封裝中材料成本占比更高,以占據先進封裝市場份額一半的 FC 封裝為例,其封裝基板成本占比在 7080%之間。圖圖52.52.賽靈思賽靈思 FPGACoWoS 封裝封裝中使用的中使用的 FCBGA 資料來源:前瞻科技2022 年第一期,國投證券研究中心 國內廠商積極布局先進封裝基板國內廠商積極布局先進封裝基板。根據各公司公告,深南電路現已具備 FCBGA 封裝基板中階產品樣品制造能力,目前已有部分產品向客戶進行送樣驗證。高階產品技術研發按期順利推進。興森科技
115、FCBGA 封裝基板業務持續推進投資擴產,截至 2024 年 1 月公告,尚處于客戶認證、打樣和試產階段。3.2.2.3.2.2.底填(底填(wlcspwlcsp):環氧塑封料及硅微粉等高端產品需求高,國產廠商加速突破):環氧塑封料及硅微粉等高端產品需求高,國產廠商加速突破 環氧塑封料(EMC)是用于半導體封裝的一種熱固性化學材料,是由環氧樹脂為基體樹脂,以高性能酚醛樹脂為固化劑,加入硅微粉等填料,以及添加多種助劑加工而成,主要功能為保護半導體芯片不受外界環境(水汽、溫度、污染等)的影響,并實現導熱、絕緣、耐濕、耐壓、支撐等復合功能。根據中國半導體支撐業發展狀況報告,2021 年中國包封材料市
116、場規模為 73.60 億元,同比增速達到 16.83%;根據前瞻產業研究院,環氧塑封料在包封材料的市場占比為 90%。據此推算,環氧塑封料 2021 年國內市場規模為 66.24 億元。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。36 圖圖53.53.2018-2021 年國內包封材料市場規模(億元)年國內包封材料市場規模(億元)圖圖54.54.2020 年包封材料市場結構年包封材料市場結構 資料來源:中國半導體支撐業發展狀況報告,華海誠科招股書,國投證券研究中心 資料來源:前瞻產業研究院,國投證券研究中心 外資廠商壟斷先進封裝環氧塑封料市場。外資廠
117、商壟斷先進封裝環氧塑封料市場。根據 中國半導體環氧塑封料產業調研報告,2022年國產環氧塑封料(包含臺資廠商)市場占比約為 30%左右,但高端環氧塑封料產品基本被國外品牌產品壟斷。先進封裝環氧塑封料市場份額基本由住友電木、藹司蒂等外資領先廠商占據。國內廠商加速突破,部分先進封裝環氧塑封料實現小批量生產。國內廠商加速突破,部分先進封裝環氧塑封料實現小批量生產。根據集成電路材料產業技術創新聯盟發布的2021 年專用封裝材料產業數據統計報告,我國環氧模塑料在中低端封裝產品已實現規模量產,在 QFP、QFN、模組類封裝領域已實現小批量供貨;應用于 FC-CSP、FOWLP、WLCSP、FOPLP 等先
118、進封裝的產品成熟度較低。表表7 7:環氧塑封料行業國產化與競爭格局環氧塑封料行業國產化與競爭格局 下游封裝類型下游封裝類型 下游封裝技下游封裝技術術 環氧塑封料國產化程度環氧塑封料國產化程度 環氧塑封料競爭格局環氧塑封料競爭格局 傳統封裝 DO、SMX、TO、DIP 等 由內資廠商主導,但在應用于 TO 領域內外資整體相當 市場主要由華海誠科、衡所華威、長春塑封料等塑封料廠商主導 SOD、SOT、SOP、QFP 等 仍由外資廠商主導,但內資廠商的市場份額逐步提升,大部分產品性能已達到外資 同類產品的水平,仍存在一 定的替代空間 市場份額主要被住友電木、藹司蒂、華海誠科、衡所華威四家廠商占據 先
119、進封裝 QFN、BGA 等 外資廠商基本處于壟斷地位,內資廠商產品仍主要處于導入考核階段,較少數內資廠商已實現小批量生產,存在較大的替代空間 市場份額基本由住友電木、藹司蒂等外資領先廠商占據,以華海誠科為代表的較少數內資廠商已陸續通過主流廠商的考核驗證,并實現小批量生產 SiP、MUF、FOWLP 等 外資廠商處于壟斷地位,內資廠商尚處于產品開發或者客戶考核階段,產品類別相對單一 市場份額主要由住友電木、藹司蒂、京瓷等外資領先廠商占據,內資廠商布局相對有限,華海誠科在該領域的技術與產品布局處于內資廠商中領先地位,應用于 FC、SiP、FOWLP/FOPLP 等領域的封裝材料已陸續通過客戶考核驗
120、證 資料來源:華海誠科招股書,國投證券研究中心 環氧塑封料在先進封裝流程中消耗先進封裝材料成本的約環氧塑封料在先進封裝流程中消耗先進封裝材料成本的約 6 6%。根據華海誠科招股書,2020 年先進封裝 EMC 在國內先進封裝代表廠商的先進封裝材料成本中占比 5.72%;且在國內整體 EMC市場中占比 6.34%。根據上文數據 2021 年環氧塑封料國內市場規模為 66.24 億元,可估算2021 年先進封裝 EMC 的市場規模約為 4.2 億元。-5%-5%0%0%5%5%10%10%15%15%20%20%0 02020404060608080201820182019201920202020
121、20212021包封材料市場規模(億元)包封材料市場規模(億元)yoyyoy90%10%環氧塑封料環氧塑封料陶瓷和金屬包封材料陶瓷和金屬包封材料行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。37 先進封裝對于高性能先進封裝對于高性能 E EMCMC 填料填料需需求求更高,國內廠商積極布局硅微粉。更高,國內廠商積極布局硅微粉。硅微粉是環氧塑封料常用的填充料之一(含量占比 60%90%),具有耐熱和強固化效果。常見的環氧塑封料的主要組成為填充料(主要用硅微粉,含量占比 60%90%)、環氧樹脂(18%以下)、固化劑(9%以下)、添加劑(3%左右)。隨著集成
122、電路進一步朝向高集成度與多功能化的方向發展,推動了高端芯片封裝、異構集成先進封裝應用領域的先進技術發展和應用,帶動了低 CUT 點、高填充、低放射性含量的硅微粉、具備特殊電性能如 Low Df(低介質損耗)等特性的球形硅微粉需求的增加。國內主要硅微粉廠商包括聯瑞新材和雅克科技。根據各公司公告,聯瑞新材推出多種規格用于先進封裝的低 CUT 點 Low-微米/亞微米球形硅微粉,并已向先進封裝客戶配套并批量供應了 Low 球硅和 Low 球鋁等高性能產品;雅克科技(子公司華飛電子)中高端 EMC 球形封裝材料規劃設計產能為 4000T/年。3.2.3.3.2.3.光刻膠:光刻膠:g g/i/i 線光
123、刻膠及線光刻膠及 P PSPISPI 膠先進封裝用量增長膠先進封裝用量增長 先進封裝先進封裝 g/ig/i 線正性光刻膠線正性光刻膠用于用于 B Bumpingumping、R RDLDL、T TSVSV 技術工藝流程。技術工藝流程。先進封裝 g/i 線正性光刻膠可用于先進封裝 Bumping 工藝中圖形轉移、線路重排(RDL)、TSV 技術;先進封裝 g/i線負性光刻膠用于先進封裝 Bumping 工藝中。與 IC 制造時使用的 g/i 線光刻膠相比,大多數封裝技術中所用到的光刻膠層要厚很多,一方面是由于先進封裝對精度要求相對晶圓制造環節低,另一方面是由于凸塊需要厚涂。根據中國電子材料行業協
124、會的數據,2021 年集成電路封裝用 g/i 線光刻膠市場規模 4.95 億元,預計 2025 年將增長至 5.97 億元,2021-2025CAGR為 4.80%。先進封裝用光刻膠主要海外廠商包括日本 JSR、德國 Merck、東京應化等。艾森股份的先進封裝用 g/i 線負性光刻膠已通過長電科技、華天科技等客戶的測試認證并批量供應,根據雅克科技 22 年年報,先進封裝 RDL 層用 I-Line 光刻膠等高端產品進行客戶測試導入階段。圖圖55.55.國內集成電路封裝用國內集成電路封裝用 g/i 線光刻膠市場規模線光刻膠市場規模 資料來源:中國電子材料行業協會,國投證券研究中心 封裝光刻膠封裝
125、光刻膠 PSPIPSPI 在在 R RDLDL 工藝流程中獨具優勢,市場規模有望快速增長。工藝流程中獨具優勢,市場規模有望快速增長。封裝光刻膠 PSPI 是一種光敏性聚酰亞胺材料,兼具光刻膠的圖案化和樹脂薄膜的應力緩沖、介電層等功能,類似于有圖案的介電薄膜,可用于 Bumping 和 RDL 等先進封裝工藝流程中。由于目前 RDL 層通常需要多次布線,采用 PSPI 則可大幅簡化工藝流程。根據中國電子材料行業協會數據,2021年中國集成電路 PSPI 市場規模 7.12 億元,預計到 2025 年將增長至 9.67 億元,預計 2021-2025 年 CAGR 為 7.95%。隨著先進封裝的快
126、速發展以及布線層數的提升,封裝用 PSPI 的市場規模有望迎來快速增長。目前全球 PSPI 主流供應商為日本富士、旭化成、東麗等,國產化率幾乎為零。國內布局封裝光刻膠 PSPI 廠商包括鼎龍股份、艾森股份。根據各公司公告,鼎龍股份負性 PSPI 光刻膠項目產線已于 2023 年上半年竣工并成功投產,具備每月噸級的量產能力,正性 PSPI 光刻膠和負性 PSPI 光刻膠產品處于客戶端驗證階段;艾森股份封裝用 PSPI 在華天科技測試認證中。0%0%2%2%4%4%6%6%8%8%10%10%12%12%14%14%0 01 12 23 34 45 56 67 720202020202120212
127、022E2022E2023E2023E2024E2024E2025E2025E市場規模(億元)市場規模(億元)yoyyoy行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。38 圖圖56.56.先進封裝先進封裝 Bumping 工藝工藝中使用中使用 PSPI 和厚膜光刻膠和厚膜光刻膠 資料來源:艾森股份公告,國投證券研究中心 3.3.3.3.先進封裝拉動電鍍液、拋光液及功能性濕化學品、靶材等先進封裝拉動電鍍液、拋光液及功能性濕化學品、靶材等材料需求材料需求,國內廠國內廠商加速滲透商加速滲透 3.3.1.3.3.1.電鍍液、拋光液、清洗液及刻蝕液等用量需求增
128、加,品類增多電鍍液、拋光液、清洗液及刻蝕液等用量需求增加,品類增多 先進封裝過程與前道晶圓制造過程相似,都涉及光刻、沉積、刻蝕等工藝,使用到電鍍液、拋光液及功能性濕化學品。根據 TECHCET,2022 年全球半導體拋光液、刻蝕后和拋光后清洗液、電鍍化學品的總體市場規模分別為 20 億美元、11 億美元、10.2 億美元,合計超過 41 億美元。圖圖57.57.先進封裝與前道晶圓制造都涉及到電鍍液、拋光液、刻蝕液、清洗液等先進封裝與前道晶圓制造都涉及到電鍍液、拋光液、刻蝕液、清洗液等 資料來源:安集科技公告,國投證券研究中心 3.3.1.1.電鍍液及添加劑 電鍍材料需求持續增長,電鍍銅占比最高
129、。電鍍材料需求持續增長,電鍍銅占比最高。電鍍液(Plating Solution)是一種在電鍍過程中使用的溶液,由金屬離子、酸和添加劑組成。隨著先進邏輯器件技術節點帶來的互連層的行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。39 增加,先進封裝對重新布線層和銅柱結構應用的增加,以及廣泛運用銅互連技術的半導體器件整體增長,電鍍液及其添加劑市場加速增長。根據 TECHCET,2022 年全球半導體電鍍材料市場規模為 10.2 億美元,同比增長 8.1%;受晶圓廠開工情況及市場庫存調整影響,預計 2023年全球半導體電鍍化學品市場規模下降 2%至 9.87
130、億美元,預計 2022-2027 年金屬互連和先進封裝電鍍化學品年復合增長率分別為 3.3%和 3.7%。銅互連材料是電鍍材料最大的細分市場,2022 年規模有望達到 7.1 億美元,2021-2026 年復合年化增長率預計為 8.6%。圖圖58.58.先進封裝及金屬互聯的電鍍材料收入預測先進封裝及金屬互聯的電鍍材料收入預測 資料來源:TECHCET,國投證券研究中心 電鍍液在先進封裝中用量提升,成本占比提升。電鍍液在先進封裝中用量提升,成本占比提升。電化學沉積(電鍍)技術主要應用于集成電路制造的大馬士革銅互連電鍍工藝和后道先進封裝的凸塊(Bumping)、重布線層(RDL)、硅通孔(TSV)
131、等電鍍工藝。目前,半導體電鍍已經不限于銅線的沉積,還有錫、錫銀合金、鎳、金等金屬,但金屬銅的沉積依然占據主導地位。銅導線可以降低互聯阻抗,降低器件的功耗和成本,提高芯片的速度、集成度、器件密度等。以 TSV 為例,TSV 技術的核心是在晶圓上打孔,并在硅通孔中進行鍍銅填充,從而實現晶圓的互聯和堆疊,在無需繼續縮小芯片線寬的情況下,提高芯片的集成度和性能。TSV 電鍍銅技術難點在于無缺陷填充,而添加劑是實現無缺陷填充的關鍵組分。和芯片制造的銅互連工藝相比,TSV 電鍍的尺寸更大,通常需要更長的沉積時間、更高的電鍍速率以及更多工藝步驟,銅互連電鍍液及添加劑成本占 TSV工藝的總成本比重也更高。目前
132、 TSV 電鍍添加劑供應商有樂思、陶氏杜邦、安美特等國外企業。電鍍液市場以海外廠商為主,國內多廠商發力布局先進封裝。電鍍液市場以海外廠商為主,國內多廠商發力布局先進封裝。根據 QYRResearch,全球范圍內高純電鍍液生產商主要包括 Umicore、MacDermid、TANAKA、Japan Pure Chemical、BASF、Technic、Mitsubishi Materials Corporation、Shanghai Sinyang Semiconductor Materials、DuPont、ADEKA 等。2022 年,全球前十強廠商占約 81.0%的市場份額。行業專題行業專
133、題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。40 圖圖59.59.2022 年全球高純電鍍液廠商前年全球高純電鍍液廠商前 18 名名 資料來源:QYResearch,國投證券研究中心 國內有艾森股份、上海新陽、飛凱材料、安集科技、天承科技等企業布局先進封裝電鍍液及添加劑領域。艾森股份:先進封裝用電鍍銅基液(高純硫酸銅)已在華天科技正式供應;先進封裝用電鍍錫銀添加劑已通過長電科技的認證,尚待終端客戶認證通過;先進封裝用電鍍銅添加劑正處于研發及認證階段。根據公司公告,公司在 2020 年至 2022 年集成電路封裝(含集成電路先進封裝及傳統封裝)用電鍍液及配套試劑市場
134、占有率(按銷售量計算)均超過 20%,排名國內前二。上海新陽:公司先進封裝材料產品為大馬士革銅互連、TSV、Bumping 電鍍液及配套添加劑。根據公司 2023 年半年報,其先進封裝用電鍍液及添加劑系列產品市場份額快速增長。飛凱材料:公司半導體材料主要包括應用于半導體制造及先進封裝領域的光刻膠及濕制程電子化學品如顯影液、蝕刻液、剝離液、電鍍液等。安集科技:完成了應用于集成電路制造及先進封裝領域的電鍍液及添加劑產品系列平臺的搭建并開始量產,多種電鍍液添加劑在先進封裝領域已實現量產銷售。天承科技:目前 RDL 和 bumping 應用的基礎液和電鍍添加劑已經研發完成,其中 RDL 應用的基礎液和
135、電鍍添加劑已經進入了終端客戶最終驗證階段。此外正全力推動 TSV 相關的基礎液和電鍍添加劑產品研發進程,大馬士革電鍍液也正處于積極研發的過程中。3.3.1.2.拋光液 拋光液由固體粒子研磨劑、表面活性劑、穩定劑、氧化劑等成分構成,在化學機械研磨(CMP)過程中用于平整晶圓表面或封裝層,借助納米磨料的機械研磨作用與各類化學試劑的化學作用之間的高度有機結合,使被拋光的晶圓表面達到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求,確保后續工藝的精度和良率。根據應用的不同工藝環節,可以將拋光液分為硅襯底拋光液、銅及銅阻擋層拋光液、鎢拋光液、介質材料拋光液、基于氧化鈰磨料的拋光液以及用于先進封裝的硅通孔(TSV)
136、拋光液等。隨著制程節點的進步,多層布線的數量及密度增加,隨著制程節點的進步,多層布線的數量及密度增加,CMP 工藝步驟增加,帶動拋光液耗用量工藝步驟增加,帶動拋光液耗用量增加。增加。拋光液種類繁多,即使是同一技術節點、同一工藝段,根據不同拋光對象、不同客戶的工藝技術要求也有不同配方。不同制程對于去除速率、均勻性有不同的要求,更先進的邏輯芯片工藝可能會要求拋光新的材料,為拋光液帶來了更多的增長性。晶圓前道制程中,CMP行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。41 主要應用在 FEOL 中的 SiO2,Si3N4 及多晶硅的阻擋層,SiO2/BPSG
137、/PSG 等層間介質 ILD(Inner-layer dielectric)和 Al/Cu/W 等金屬互聯,邏輯器件的晶體管中的高 k 金屬柵結構(HKMG-high k/Metal Gate structure)的平坦化等。先進封裝工藝中,金屬鍵合面也需要CMP 工藝確保晶圓的整體平坦化,包括正面銅/阻擋層及晶圓背面減薄拋光,因此拋光液在硅通孔(TSV)、混合鍵合(Hybrid Bonding)等工藝中得到廣泛應用,包括 TSV 銅/阻擋層Slurry,TSV 晶背銅/介質層拋 Slurry、TSV 晶背硅 Slurry、TSV 晶背硅/銅 Slurry 等品類。CMPCMP 材料市場材料市
138、場持續增長。持續增長。根據 TECHCET,2022 年全球半導體 CMP 拋光材料市場規模近 35 億美元,較 2021 年增長 9%,其中拋光液市場規模超過 20 億美元。2023 年,由于 DRAM 產能過剩及市場整體調整,全球半導體 CMP 拋光材料市場規模預計下滑 2.4%。隨著中國及全球晶圓產能的增長,制造工藝不斷向先進制程節點發展疊加先進封裝的應用,CMP 工藝步驟不斷增加、技術要求也會相應提高,TECHCET 預計全球半導體 CMP 拋光材料市場 2023-2027 年復合增長率為 5.2%。其中,QYRResearch 預計,2029 年全球 CMP 拋光液市場規模達 27.
139、8 億美金,2022-2029 年 CAGR 為 6.2%。美日廠商壟斷美日廠商壟斷,國內廠商,國內廠商逐步提升市場滲透率。逐步提升市場滲透率。全拋光液種類繁多,競爭格局相對分散,但市場仍主要被美國和日本企業所壟斷,包括美國的 Cabot Microelectronics、Versum 和日本的 Fujimi 等。根據前瞻產業研究院和 Cabot Microelectronics 數據,2020 年美國卡博特公司的全球市場占有率達 33%,日本廠商日立、富士美等分別占據 13%、10%的市場份額;在拋光墊市場,2021 年美國杜邦的全球市場份額達 79%,幾乎一家獨大。國內廠商中,拋光液的進口
140、依賴局面已由安集科技打破,鼎龍股份的拋光墊產品也在持續開拓市場。安集科技 CMP拋光液已在 130-14nm 技術節點實現規?;N售,主要應用于國內 8 英寸和 12 英寸主流晶圓產線。鼎龍股份打破國外壟斷,全面掌握拋光墊全流程核心研發和制造技術,深度滲透國內主流晶圓廠供應鏈地區,本土化化自給率提升。圖圖60.60.2020 年年全球全球拋光液競爭格局拋光液競爭格局 圖圖61.61.2021 年全球拋光墊競爭格局年全球拋光墊競爭格局 資料來源:Cabot Microelectronics,前瞻產業研究院,國投證券研究中心 資料來源:hdinresearch,國投證券研究中心 3.3.1.3.清
141、洗液、刻蝕液等功能性濕電子化學品 濕電子化學品需求持續增長。濕電子化學品需求持續增長。據中國電子材料行業協會預計,2022 年中國集成電路用濕電子化學品市場規模同比增長 8.6%,到 2025 年我國集成電路用濕電子化學品市場需求和市場規模將分別達到 106.94 萬噸和 69.8 億元。此外,由于 12 英寸晶圓產線對濕電子化學品的需求量較 8 英寸/6 英寸產線有明顯提升,未來隨著我國 12 英寸晶圓產能占比的逐步提升,集成電路用濕電子化學品需求量有望進一步增長。濕電子化學品可按照組分和應用工藝不同,分為通用濕化學品和功能性濕化學品兩大類。濕電子化學品可按照組分和應用工藝不同,分為通用濕化
142、學品和功能性濕化學品兩大類。其中,功能性濕化學品指為滿足濕法工藝中特殊工藝需求,通過復配工藝制備的配方類或復配類化學品,主要包括各類刻蝕液、清洗液及光刻膠配套試劑(剝離液、稀釋劑、去邊劑、顯影液)等。33.0%13.0%10.0%9.0%2.0%33.0%卡博特卡博特日立日立富士美富士美VersumVersum安集科技安集科技其他其他杜邦杜邦EntegrisEntegrisTWITWI富士富士JSRJSR其他其他行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。42 清洗液清洗液:根據其應用工藝不同,清洗液可分為化學機械拋光(CMP)后清洗液、鋁工藝刻蝕后
143、清洗液、銅工藝刻蝕后清洗液、HKMG 假柵去除后清洗液、封裝工藝用去溢料清洗液等。清洗液在封裝工藝中主要用于半導體封裝前后的清洗步驟,清除晶圓和封裝材料上的顆粒、有機物和金屬離子等雜質,確保封裝質量和器件性能。在芯片制造流程中,光刻、刻蝕、離子注入、沉積、拋光等重復性工序后均設置了清洗工序,最大限度地減少雜質對芯片良率的影響。清洗步驟數量約占所有芯片制造工序步驟的 30%以上,是所有芯片制造工藝步驟中占比最大的工序,而且隨著技術節點的推進,清洗工序的數量和重要性持續提升,在實現相同芯片制造產能的情況下,對清洗液的需求量也將相應增加。先進封裝過程中的清洗步驟包括:Bumping、TSV、RDL
144、清洗、鍵合清洗等。根據 TECHCET,受益于邏輯和存儲芯片技術節點進步、掩膜步驟數、3D NAND 層數、刻蝕及刻蝕后去除步驟數增加,全球半導體關鍵清洗材料(包括刻蝕后殘留物清洗液和拋光后清洗液)保持增長。2021 年,全球半導體關鍵清洗材料市場規模超過 10 億美元,預計 2022 年達到 11 億美元,2022-2026 年復合增長率為 6%。進一步可推算出 2026 年全球半導體關鍵清洗材料市場規模將達到 13.89 億美元??涛g液:刻蝕液:半導體制造工藝應用的刻蝕技術主要包括濕法刻蝕和干法刻蝕兩大類,刻蝕工藝用到的濕化學品為刻蝕液??涛g液在封裝工藝中主要用于特定薄膜的蝕刻,如開窗口、
145、隔離層或者在 TSV(硅通孔)等三維封裝技術中實現精細圖案化。晶圓級封裝需要通過濺射(Sputtering)工藝形成籽晶層(Seed Layer),即通過濺射或蒸餾的方式形成的一層用于電鍍的薄金屬。電鍍和光刻膠去膠工序完成后,需使用酸性刻蝕劑來溶解籽晶層。、表表8 8:刻蝕劑的主要成分和作用刻蝕劑的主要成分和作用 成分成分 作用作用 材料材料 主要氧化物 氧化金屬 過氧化氫(Hydrogen Peroxide)輔助氧化物 氧化金屬 無機酸(Inorganic Acid)螯合劑(Chelating Agent)形成金屬螯合物 穩定金屬離子 氨基及羧基化合物 形成金屬螯合物 穩定金屬離子 調節 p
146、H 值 有機酸(Organic Acid)抑制劑(Inhibitor)抑制金屬刻蝕 形成錐形刻蝕輪廓 多環胺類化合物 添加劑 保持刻蝕速度 穩定過氧化氫 促使刻蝕殘留物去除 特殊添加劑 螯合劑:能夠結合金屬離子形成螯合物。螯合物是一種具有復雜環狀結構的化合物。多環胺:在高溫條件下,通過一系列反應,由肌酸酐、氨基酸和糖形成的芳香化合物。資料來源:SK 海力士官網,國投證券研究中心 3.3.2.3.3.2.臨時鍵合膠:應用于晶圓承載系統工藝,國產廠商起步較晚臨時鍵合膠:應用于晶圓承載系統工藝,國產廠商起步較晚 臨時鍵合膠主要用于先進封裝領域臨時鍵合膠主要用于先進封裝領域 2.5D/3D2.5D/3
147、D 封裝封裝,市場規模較小。,市場規模較小。晶圓承載系統是指針對晶圓背面減薄進行進一步加工的系統,該工藝一般在背面研磨前使用。晶圓承載系統工序涉及兩個步驟:1)載片鍵合,需將被用于硅通孔封裝的晶圓貼附于載片上;2)載片脫粘,即在如晶圓背面凸點制作等流程完工后,將載片分離。晶圓承載系統工藝需要載片、臨時鍵合膠及承載薄膜實現封裝組裝。臨時鍵合膠簡稱 TBA,指用于黏結功能晶圓與臨時載板的中間層材料,一般有著成本低、粘結性高、熱穩定性好、耐腐蝕性強、抗機械應力佳等特點。作為超薄晶圓減薄、拿持的核心材料,可將器件晶圓臨時固定在承載載體上,從而為超薄器件晶圓提供足夠的機械支撐,防止器件晶圓在后續工藝制程
148、中發生翹曲和破片,最后臨時鍵合膠可通過光、熱和力等解鍵合方式完成超薄晶圓的釋放。根據 Global Business Research,2022 年全球臨時鍵合膠市場規模約為 2.1 億美元,預計 2032 年達到 4.7 億美元,預期 2022-2032CAGR 為 8.2%。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。43 圖圖62.62.臨時鍵合膠作用于晶圓減薄流程臨時鍵合膠作用于晶圓減薄流程 資料來源:aitechnology,國投證券研究中心 國外布局臨時鍵合膠廠商主要包括美國 3M、美國杜邦、美國 Brewer Science、東京電子、
149、臺灣達興材料、EVG 等。我國布局臨時鍵合膠的廠商主要為鼎龍股份。根據公司公告,鼎龍股份臨時鍵合產品已完成部分客戶驗證導入工作,預計 2024 年一季度有望獲得首張訂單。在產能建設方面,鼎龍股份已完成了臨時鍵合膠(鍵合膠+解鍵合膠)合計 110 噸/年的量產產線建設,具備量產供貨能力。飛凱材料臨時鍵合膠處于前期研發測試階段。3.3.3.3.3.3.濺射靶材:封裝測試用需求大,海外廠商主導濺射靶材:封裝測試用需求大,海外廠商主導 濺射靶材是半導體、顯示面板、光伏領域等行業的關鍵核心材料。先進封裝工藝流程中,靶材主要用于 Bumping 工藝中凸點下金屬層(UBM)及 TSV 工藝中電鍍種子層的濺
150、射。根據中商情報網數據,2022 年國內濺射靶材市場規模達到 395 億元,2018-2022 近五年年均復合增長率為 12.91%。半導體集成電路用濺射靶材品種繁多,需求量較大。根據 SEMI 統計,濺射靶材在全球半導體制造材料和封裝測試材料市場的占比均接近 3%。根據前瞻產業研究院的統計,2013-2020 年中國半導體集成電路用濺射靶材市場規模從 9.34 億元增長至 17 億元,年復合增長率為 8.9%,預計 2026 年將達到 33 億元。其中,2022 年晶圓制造用濺射靶材市場規模為 5.6 億元,封裝測試用靶材市場規模為 11.4 億元,占比 67.06%。圖圖63.63.國內濺
151、射靶材市場規模國內濺射靶材市場規模 圖圖64.64.半導體集成電路用濺射靶材市場規模半導體集成電路用濺射靶材市場規模 資料來源:中商情報網,國投證券研究中心 資料來源:前瞻產業研究院,國投證券研究中心 國外廠商壟斷靶材市場,國內廠商積極布局先進封裝用靶材。國外廠商壟斷靶材市場,國內廠商積極布局先進封裝用靶材。根據前瞻產業研究院數據,2021年日本的日礦金屬、東曹公司以及美國的霍尼韋爾、普萊克斯公司,四家靶材巨頭占據了全球靶材市場 80%份額。國內重點靶材企業包括江豐電子、阿石創、隆華科技、有研億金、映日科技、先導薄膜等。根據各公司官網,江豐電子年產 1 萬個高線代平板顯示器及先進封裝0%0%5
152、%5%10%10%15%15%20%20%0 01001002002003003004004005005002018201820192019202020202021202120222022 2023E2023E 2024E2024E市場規模(億元)市場規模(億元)yoyyoy0%0%5%5%10%10%15%15%20%20%0 05 510101515202025253030353520182018 20192019 20202020 2021E2021E2022E2022E2023E2023E2024E2024E2025E2025E市場規模(億元)市場規模(億元)yoyyoy行業專題行業專
153、題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。44 用靶材產業化項目被列入國家戰略性新興產業發展專項資金計劃;有研新材子公司有研億金在國內 812 寸先進封裝行業用靶材市場占有率領先其他國內廠商,先進封裝用靶材產品覆蓋 4N-7N 純度。4.4.相關標的相關標的 4.1.4.1.長電科技:長電科技:國內先進封裝龍頭,未來成長空間廣闊國內先進封裝龍頭,未來成長空間廣闊 長電科技成立于 1972 年,并于 2003 年在上交所上市,是全球領先的集成電路制造和技術服務企業,在中國、韓國和新加坡設有六大生產基地和兩大研發中心。公司提供全方位的芯片成品制造一站式服務,包括集成
154、電路的系統集成、設計仿真、技術開發、產品認證、晶圓中測、晶圓級中道封裝測試、系統級封裝測試、芯片成品測試,并可向世界各地的半導體客戶提供直運服務。公司通過高集成度的晶圓級封裝(WLP)、2.5D/3D 封裝、系統級封裝(SiP)、高性能倒裝芯片封裝和先進的引線鍵合技術,覆蓋了主流集成電路系統應用,包括網絡通訊、移動終端、高性能計算、車載電子、大數據存儲、人工智能與物聯網、工業智造等領域。圖圖65.65.長電科技發展歷程長電科技發展歷程 資料來源:長電科技官網,國投證券研究中心 從公司的財務數據來看,公司營收規模不斷擴大,歸母凈利潤穩定提升。2020-2022 年,公司營業收入分別約為 264.
155、64 億元、305.02 億元和 337.62 億元,歸母凈利潤分別為 13.04 億元、29.59 億元、32.31 億元。公司近幾年加速從消費類轉向市場需求快速增長的汽車電子、5G 通信、高性能計算、存儲等高附加值市場的戰略布局,持續聚焦高性能封裝技術高附加值應用,進一步提升核心競爭力。公司 2022 年實現營業收入 337.62 億元,同比增長 10.7%;歸屬于上市公司股東的凈利潤 32.3 億元,同比增長 9.2%;資產負債率同比下降 6 個百分點,主要系公司于 2022 年在汽車電子,高性能計算等領域完成了多項新技術開發及多家全球知名客戶新產品的量產導入;來自于汽車電子的收入 20
156、22 年同比增長 85%,來自于運算電子的收入同比增長 46%。2023 年公司預計實現歸母凈利潤 13.22 億元至 16.16 億元,同比減少 49.99%到 59.08%??鄯莾衾麧櫈?10.92 億元到 13.35 億元,同比減少 52.83%到 61.41%。公司業績預減的原因系2023 年全球終端市場需求疲軟,半導體行業處于下行周期,導致客戶需求下降,產能利用率降低。同時,受價格承壓影響,整體利潤下降。公司全年業績同比下降比上半年業績同比下降幅度有所減緩,下半年部分客戶需求有所回升,四季度訂單總額恢復到上年同期水平。公司積極應對市場變化,在面向高性能、先進封裝技術和需求持續增長的汽
157、車電子、工業電子及高性能計算等領域不斷投入,為新一輪應用需求增長做好準備。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。45 圖圖66.66.長電科技營收及同比增速(單位:長電科技營收及同比增速(單位:百百萬元)萬元)圖圖67.67.長電科技歸母凈利潤及長電科技歸母凈利潤及凈利率凈利率(單位:百萬元)(單位:百萬元)資料來源:Wind,國投證券研究中心 資料來源:Wind,國投證券研究中心 公司 2022 年度營業收入按市場應用領域劃分來看,通訊電子占比 39.3%、消費電子占比 29.3%、運算電子占比 17.4%、工業及醫療電子占比 9.6%、汽車
158、電子占比 4.4%,與去年同期相比消費電子下降 4.5 個百分點,運算電子增長 4.2 個百分點,汽車電子增長 1.8 個百分點。在測試領域,公司引入 5G 射頻,車載芯片,高性能計算芯片等更多的測試業務,相關收入同比增長達到 25%。圖圖68.68.長電科技長電科技 20222022 年營收結構年營收結構 資料來源:長電科技 2022 年報,國投證券研究中心 長電科技聚焦關鍵應用領域,在 5G 通信類、高性能計算、消費類、汽車和工業等重要領域擁有行業領先的半導體先進封裝技術(如 SiP、WL-CSP、FC、eWLB、PiP、PoP 及 XDFOI系列等)以及混合信號/射頻集成電路測試和資源優
159、勢。(1)在 5G 通訊應用市場領域,公司具備從12x12mm 到 77.5x77.5mm 全尺寸 fcBGA 產品工程與量產能力。公司與客戶共同開發了基于高密度Fan out 封裝技術的 2.5D fcBGA產品,同時認證通過TSV異質鍵合3D SoC的fcBGA。(2)在 5G 移動終端領域,公司深度布局高密度異構集成 SiP 解決方案,配合多個國際、國內客戶完成多項 5G 射頻模組的開發和量產。(3)在汽車電子領域,公司產品類型已覆蓋智能座艙、智能網聯、ADAS、傳感器和功率器件等多個應用領域,2023 上半年公司與上海臨港23856.487423,526.2826,463.9930,5
160、02.4233,762.03-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%050001000015000200002500030000350004000020182019202020212022營業總收入(百萬元)YOY毛利率-939.315388.661,304.392,958.713,230.99-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%-1500-1000-500050010001500200025003000350020182019202020212022歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE39.30%29.30%1
161、7.40%9.60%4.40%通訊電子通訊電子消費電子消費電子運算電子運算電子工業及醫療電子工業及醫療電子汽車電子汽車電子行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。46 成立合資公司,在上海市自由貿易試驗區臨港新片區建立汽車芯片成品制造封測生產基地。(4)在半導體存儲市場領域,公司的封測服務覆蓋 DRAM.Flash 等各種存儲芯片產品,擁有 20多年 memory 封裝量產經驗,16 層 NAND flash 堆疊,35um 超薄芯片制程能力,Hybrid 異型堆疊等。4.2.4.2.通富微電:深度合作通富微電:深度合作 AMDAMD,持續受益先
162、進封裝持續受益先進封裝 通富微電成立于 1997 年,并于 2007 年在深交所上市,是集成電路封裝測試服務提供商,為全球客戶提供設計仿真和封裝測試一站式服務。2014 年以來,通富微電相繼在南通、合肥、廈門等地投資建廠,目前,通富微電相繼投資了崇川總部工廠、南通通富、通富通科、合肥通富、廈門通富、通富超威蘇州、通富超威檳城七大生產基地,員工總數 2 萬多人,生產總面積超過 100 萬平米。2021 年全球 OSAT 中通富微電位列第五,先進封裝方面位列第七。公司的產品、技術、服務全方位涵蓋人工智能、高性能計算、大數據存儲、顯示驅動、5G 等網絡通訊、信息終端、消費終端、物聯網、汽車電子、工業
163、控制等領域。圖圖69.69.通富微電發展歷程通富微電發展歷程 資料來源:公司公告,國投證券研究中心 2016 年,通富微電通過并購通富超威蘇州和通富超威檳城,與 AMD 形成了“合資+合作”的強強聯合模式,深度鎖定了 AMD 供應鏈并占據 AMD 封測訂單的大部分份額。由于通富超威蘇州和通富超威檳城前身為 AMD 內部封測廠,熟悉 AMD 產品的生產及管理流程,對于 AMD 而言,通富超威蘇州及通富超威檳城在產品驗證、產品質量、新產品開發時間、業務對接效率等方面具有優勢。收購以來,通富微電與 AMD 的合作不斷深化,為 AMD 第一大封測產品供應商,未來隨著大客戶資源整合漸入佳境,產生的協同效
164、應將帶動整個產業鏈持續受益。圖圖70.70.通富微電七大封通富微電七大封裝基地裝基地 資料來源:通富微電中國半導體封測產業現狀與展望報告,國投證券研究中心 行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。47 從公司的財務數據來看,公司業務發展迅速,收入規模不斷擴大,市場份額持續提升。2020-2022 年,公司營業收入分別約為 107.69 億元、158.12 億元和 214.29 億元,歸母凈利潤分別為 3.38 億元、9.57 億元、5.02 億元。在全球前十大封測企業中,公司營收增速連續 3 年保持第一。公司通過積極調整產品業務結構,加大市場調研
165、與開拓力度,憑借 7nm、5nm、FCBGA、Chiplet 等先進技術優勢,不斷強化與 AMD 等行業領先企業的深度合作,鞏固和擴大先進產品市占率,營收穩定提升。公司 2022 年歸母凈利潤有所下滑,主要系集成電路行業景氣度下行,部分終端產品需求疲軟,導致公司產能利用率及毛利率下降;同時公司加大 Chiplet 等先進封裝技術創新研發投入,研發費用增加,導致利潤下降。2023 年公司預計實現歸母凈利潤 1.30 億元至 1.80 億元,同比下降 64.14%到 74.10%??鄯莾衾麧櫈?0.50 億元到 0.90 億元,同比減少 74.76%到 85.98%。公司業績預減的原因系 2023
166、年公司受行業周期波動等影響,下游需求復蘇不及預期,導致封測環節業務承壓,公司傳統業務亦受到較大影響。公司立足市場最新技術前沿,積極調整產品布局,在高性能計算、新能源、汽車電子、存儲、顯示驅動等領域實現營收增長,積極推動 Chiplet 市場化應用,承接算力芯片訂單,實現規模性量產。2023 年,公司營業收入呈現逐季走高趨勢;2023 年下半年業績較 2023 年上半年業績大幅改善,扭虧為盈。圖圖71.71.通富微電營收及同比增速(單位:百萬元)通富微電營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖72.72.通富微電歸母凈利潤及通富微電歸母凈利潤及凈利率凈利率(單位:百萬元)(單位:百萬元)資料來源:Wi
167、nd,國投證券研究中心 資料來源:Wind,國投證券研究中心 通富微電是集成電路封裝測試服務提供商,產品覆蓋人工智能、高性能計算、大數據存儲、顯示驅動、5G 等網絡通訊、信息終端等領域。公司積極布局 Chiplet、2.5D/3D 等頂尖封裝技術,形成了差異化競爭優勢。公司已建成國內頂級 2.5D/3 封裝平臺 VISionS,技術包括:(1)Memory Stack,即 HBMemory 的 3D 疊加技術;(2)2.5D/3D 在基板上的使用技術;(3)Fan-Out Substrate,大尺寸 FO 及 2.5D 產品開發順利并進入產品考核階段。7222.8638266.574610,7
168、68.7015,812.2321,428.580.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%50.00%050001000015000200002500020182019202020212022營業收入(百萬元)YOY毛利率126.939619.1414338.43956.69502.000.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%8.00%9.00%10.00%02004006008001000120020182019202020212022歸母凈利潤凈利率ROE行業專題行業專題/電子電
169、子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。48 表表9 9:通富微電封裝技術進展 業務領域 技術進展 主要客戶 高性能計算 建成國內頂級 2.5D/3D 封裝平臺(VISionS)及超大尺寸FCBGA 研發平臺,完成高層數再布線技術開發,同時可以為客戶提供晶圓級和基板級 Chiplet 封測解決方案 保持 AMD 高端處理器封測優勢同時進一步開拓國內外其他客戶 系統集成 建設設計仿真平臺,設計出多個系統級封裝(SiP/SLI)解決方案,與國內一流設計企業開發穿戴式、5G WiFi、TWS 等先進封裝 SiP 產品 存儲器 多層堆疊 NAND Flash 及 LPDDR 封
170、裝實現穩定量產,在國內首家完成基于 TSV 技術的 3DS DRAM 封裝開發 長鑫存儲、長江存儲、兆易創新等 功率器件 實現 mini DFN 2*2 Clip 產品及 Cu Wafer 工藝穩定量產 與英飛凌、ST 在第三代半導體及 Si IGBT 模組的深化合作 顯示驅動 國內首個 AMOLED 驅動 IC COP 封裝實現量產 資料來源:公司 2022 年報,國投證券研究中心 4.3.4.3.華天科技:華天科技:3D Matrix3D Matrix 打造技術護城河,先進封裝創造長期成長性打造技術護城河,先進封裝創造長期成長性 華天科技成立于 2003 年 12 月 25 日,2007
171、年 11 月 20 日在深交所成功上市。公司主要從事半導體集成電路、半導體元器件的封裝測試業務,主要為客戶提供封裝設計、封裝仿真、引線框封裝、基板封裝、晶圓級封裝、晶圓測試及功能測試、物流配送等一站式服務。目前公司集成電路封裝產品主要有 DIP/SDIP、SOT、SOP、SSOP、TSSOP/ETSSOP、QFP/LQFP/TQFP、QFN/DFN、BGA/LGA、FC、MCM(MCP)、SiP、WLP、TSV、Bumping、MEMS 等多個系列,產品主要應用于計算機、網絡通訊、消費電子及智能移動終端、物聯網、工業自動化控制、汽車電子等電子整機和智能化領域。2022 年公司持續加大研發投入,
172、完成了 3D FO SiP 封裝工藝平臺、基于 TCB 工藝的 3D Memory 封裝技術的開發;雙面塑封技術、激光雷達產品完成工藝驗證;基于 232 層 3D NAND Flash Wafer DP 工藝的存儲器產品、長寬比達 7.7:1 的側面指紋、PAMiD 等產品均已實現量產;與客戶合作開發 HBPOP 封裝技術。圖圖73.73.華天科技發展歷程華天科技發展歷程 資料來源:華天科技官網,國投證券研究中心 從公司的財務數據來看,公司業務發展迅速,收入規模不斷擴大,市場份額持續提升。2020-2022 年,公司營業收入分別約為 83.82 億元、120.97 億元和 119.06 億元,
173、歸母凈利潤分別為 7.02 億元、14.16 億元、7.54 億元。公司 2022 年營收與歸母凈利潤同比有所下滑,主要由于終端市場產品需求下降,集成電路行業景氣度下滑。從盈利能力來看,公司 2022 年毛利率 16.84%,同比下降 7.77 個百分點;公司凈利潤率 8.59%,同比下滑 5.62 個百分點。2023 年公司預計實現歸母凈利潤 2.00 億元至 2.80 億元,同比下降 73.47%到 62.86%??鄯莾衾麧櫈?3.80 億元到-3.00 億元,同比-243.90%到-213.61%。公司業績預減的原因系 2023年行業競爭加劇的影響,公司封裝產品價格大幅下降,同時,由于公
174、司規模不斷擴大,折舊費用同比增加,導致公司 2023 年度歸屬于上市公司股東的凈利潤較上年同期大幅下滑。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。49 圖圖74.74.華天科技營收及同比增速(單位:百萬元)華天科技營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖75.75.2.華天科技歸母凈利潤及華天科技歸母凈利潤及凈利率凈利率(單位:百萬元)(單位:百萬元)資料來源:Wind,國投證券研究中心 資料來源:Wind,國投證券研究中心 華天科技已掌握 SiP、FC、TSV、Bumping、Fan-0ut、WLP、3D 等先進封裝技術,目前已建立三維晶圓級封裝平臺-
175、3DMatrix,該平臺由 TSV、eSiFo(Fan-out)、3D SIP 三大封裝技術構成。公司目前已量產 Chiplet 產品,主要應用于 5G 通信、醫療等領域。后摩爾時代 Chiplet 由于高性能、低功耗、高面積使用率以及低成本的優勢,在延續摩爾定律的“經濟效益”方面被寄予厚望。Chiplet 技術的發展有望帶動公司實現業績復蘇。圖圖76.76.華天科技華天科技 3D Matrix3D Matrix 平臺平臺 資料來源:未來半導體,國投證券研究中心 4.4.4.4.甬矽電子:專注中高端先進封裝,射頻芯片封測領域占據優勢甬矽電子:專注中高端先進封裝,射頻芯片封測領域占據優勢 甬矽電
176、子成立于 2017 年,于 2022 年在上海證券交易所上市。公司主要從事集成電路的封裝和測試業務。公司成立之初就聚焦集成電路封測業務中的先進封裝領域,車間潔凈等級、生產設備、產線布局、工藝路線、技術研發、業務團隊、客戶導入均以先進封裝業務為導向,公司全部產品均為中高端先進封裝形式,封裝產品主要包括“高密度細間距凸點倒裝產品(FC 類產品)、系統級封裝產品(SiP)、扁平無引腳封裝產品(QFN/DFN)、微機電系統傳感器(MEMS)”4 大類別。公司自 2017 年成立以來,憑借出色的產品質量控制和服務能力,在短時間內迅速形成量產并進入恒玄科技、晶晨股份、聯發科等頂尖集成電路設計企業供應鏈,特
177、別在射頻芯片封測領域具備較強的競爭力。7,121.718,103.498,382.0812,096.7911,905.96-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%0200040006000800010000120001400020182019202020212022營業收入(百萬元)YOY毛利率389.8261286.7947701.711,415.67753.950.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%020040060080010001200140016002018201920202021
178、2022歸母凈利潤凈利率ROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。50 圖圖77.77.甬矽電子產品布局甬矽電子產品布局 資料來源:甬矽電子招股書,國投證券研究中心 從公司財務數據來看,得益于集成電路國產化、智能化以及 5G、新基建等新興應用的驅動、下游客戶旺盛的市場需求以及公司市場地位和品牌形象的提升,公司營業收入、營業毛利逐年穩定上升。2020-2022 年,公司營業收入分別約為 7.48 億元、20.55 億元和 21.77 億元,歸母凈利潤分別為 0.28 億元、3.22 億元、1.38 億元。公司 2022 年營收緩慢增長主要系在市
179、場需求減弱、行業整體進入去庫存周期等不利因素的情況下,公司持續優化客戶結構,與多家細分領域頭部客戶建立戰略合作伙伴關系。公司 2019 年-2021 年,主營業務毛利率逐年穩步上升,2022 年毛利率有所下降主要系國內消費電子等市場需求萎縮,公司部分產品的銷售單價有所下降,SiP 類產品、QFN 類產品毛利率有所下降。2023 年公司預計實現營業收入 23.00 億元至 25.00 億元,與上年同期(法定披露數據)相比,同比增加 5.65%至 14.84%。預計 2023 年年度實現歸屬于母公司所有者的凈利潤與上年同期相比,將出現虧損,實現歸屬于母公司所有者的凈利潤-12,000.00 萬元到
180、-8,500.00 萬元,與上年同期(法定披露數據)相比,同比減少 161.54%至 186.87%。公司營業收入上升,凈利潤下降原因系 2023 年受外部經濟環境及行業周期波動影響,全球終端市場需求依舊較為疲軟,下游需求復蘇不及預期,公司所處的封測環節亦受到一定影響,整體價格承受一定壓力;此外,公司二期項目陸續投產,產能爬坡過程中人員、能源動力、固定資產折舊等固定支出較高。上述情況綜合導致公司本報告期毛利率有所下滑。同時,新工廠建設及人員規模增加導致本期財務費用及管理費用亦有所上升,導致本年度整體凈利潤水平下滑。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報
181、告尾頁。51 圖圖78.78.甬矽電子甬矽電子營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖79.79.甬矽電子歸母凈利潤及甬矽電子歸母凈利潤及凈利率凈利率(單位:百萬元)(單位:百萬元)資料來源:Wind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:Wind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 從公司營收結構來看,2022 年系統級封裝產品(SIP)實現銷售收入 122,524.49 萬元,較上年同期增長 7.93%,銷售成本同比增長 25.16%,毛利率同比下降 10.45 個百分點。扁平無引腳封裝產品(QFN/DFN)實現銷售收入 63,184
182、.17 萬元,較上年同期減少 10.10%,銷售成本同比增加 11.31%,毛利率同比下降 16.92 個百分點。高密度細間距凸點倒裝產品(FC 類產品)實現銷售收入 29,206.06 萬元,較上年同期增長 58.64%,銷售成本同比增長 66.82%,毛利率同比下降 3.36 個百分點。微電機系統傳感器(MEMS)實現銷售收入 537.12 萬元,較上年同期減少 70.54%,銷售成本同比減少 74.56%,毛利率同比上升 13.12 個百分點。圖圖80.80.甬矽電子甬矽電子 20222022 年營收結構年營收結構 資料來源:Wind,國投證券研究中心 公司在先進封裝領域具備豐富的技術積
183、累,通過實施晶圓凸點產業化項目布局“扇入型封裝”(Fan-in)、“扇出型封裝”(Fan-out)、2.5D、3D 等晶圓級和系統級封裝應用領域,并為進一步拓展異構封裝領域打下基礎。同時,公司已經掌握了系統級封裝電磁屏蔽(EMI Shielding)技術、芯片表面金屬凸點(Bumping)技術,并積極開發 7 納米以下級別晶圓倒裝封測工藝、高密度系統級封裝技術、硅通孔技術(TSV)等,為 Chiplet 技術儲備了充足的技術基礎。38.54365.77748.012,054.622,176.992,392.48-100.00%0.00%100.00%200.00%300.00%400.00%5
184、00.00%600.00%700.00%800.00%900.00%050010001500200025003000201820192020202120222023E營業收入(百萬元)YOY毛利率-39.05-39.6027.85322.07138.13-97.00-120.00%-100.00%-80.00%-60.00%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%-150-100-50050100150200250300350201820192020202120222023E歸母凈利潤凈利率ROE56.28%29.02%13.42%1.03%25.00%系統級封裝產品系統
185、級封裝產品扁平無引腳封裝產品扁平無引腳封裝產品高密度細間距凸點倒裝產品高密度細間距凸點倒裝產品微機電系統傳感器微機電系統傳感器其他產品其他產品行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。52 圖圖81.81.甬矽電子封測技術發展甬矽電子封測技術發展 資料來源:甬矽電子招股書,國投證券研究中心 4.5.4.5.深科技:深科技:EMSEMS 全球領先,存儲封測或打開成長空間全球領先,存儲封測或打開成長空間 深科技成立于 1985 年,于 1994 年在深圳證券交易所上市。公司主要從事事半導體封測、電子制造服務和計量系統業務。半導體封測業務主要包括 DRA
186、M、Flash 等存儲器的封裝和測試,以及相關的存儲器模組制造,電子制造服務業務主要包括硬盤零組件、智能手機、醫療電子系統、新能源汽車電子系統、新能源超級電容模塊等各類高端電子產品的制造服務,計量系統主要包括智能電表產品,相關技術、服務和產品廣泛應用于計算機存儲、通訊、消費電子、汽車電子、醫療電子、新能源等領域。公司封測技術覆蓋主流存儲器產品,具備最新一代 DRAM 封測能力;存儲器先進封裝技術與國際一流企業同步、測試技術布局完善;目前公司已成為國內唯一具有從高端 DRAM/Flash 封測到模組制造完整產業鏈的企業,也是國內最大的獨立 DRAM 內存芯片封測企業,在本土存儲器封測領域的龍頭地
187、位顯著。公司客戶包括希捷、西部數據、金士頓、瑞思邁等全球知名公司。圖圖82.82.深深科技發展歷程科技發展歷程 資料來源:深科技官網,國投證券研究中心 從公司財務數據來看,得益于公司主營業務 EMS 的持續穩定,公司自 2018 到 2022 年收入規模整體保持在穩定水平。2020-2022 年,公司營業收入分別約為 149.67 億元、164.88 億元和161.18 億元,歸母凈利潤分別為 8.57 億元、7.75 億元、6.59 億元。公司 2022 年營收下降主要系疫情影響,消費電子終端需求不景氣,多重因素下公司收入略有下滑。2023 年 Q1-Q3,公司實現營收 109.71 億元,
188、同比減少 8.66%。從業務結構來看,2023 年 H1高端制造、存儲半導體、計量終端業務在收入中分別占比 65.1%,17.6%,16.8%。2023 年 Q1-Q3 公司實現歸母凈利潤 4.47 億元,同比下降 22.39%。公司毛利率在 2018 年至 2023 年 Q1-Q3 期間整體呈上升趨勢,主要得益于高端制造業務、存儲半導體業務毛利率的穩步提升,和計量終端業務在 2023 年 H1 毛利率的大幅改善。公司成立1985 深圳開發微電子有限公司正式開工2004 惠州長城開發科技成立 東莞長城開發科技成立2011 收購沛頓科技2015 成都長城開發科技成立2016 菲律賓產線開工201
189、8 桂林項目一期投產 重慶項目一期封頂2019行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。53 圖圖83.83.深科技深科技營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖84.84.深科技深科技歸母凈利潤及歸母凈利潤及凈利率凈利率(單位:百萬元)(單位:百萬元)資料來源:Wind,國投證券研究中心 資料來源:Wind,國投證券研究中心 深科技的主要業務板塊分為存儲半導體、高端制造與計量智能終端。在存儲半導體板塊,公司專注于為半導體封測與數據存儲兩個領域。在半導體封測業務領域,公司主要從事高端存儲芯片的封裝與測試,為晶圓廠商提供封測服
190、務;在數據存儲業務領域,公司業務主要涉及硅基片制造,是全球三大硬盤廠商的核心供應商。在高端制造板塊,公司主要涉及消費電子、通信、硬盤、汽車電子與醫療電子等領域,為國內外客戶提供高端可靠的電子設備。在計量智能終端板塊,公司聚焦于為智能電表、氣表與水表計量終端及能源管理系統解決方案的研發、生產、銷售,為客戶提供智能計量終端、主站系統及電力大數據應用軟件。公司 IC 封裝產品主要分為四大類,包括 WBGA,LGA,FBGA-SSD,SiP-eMCP&USB,可生產 DRAM、eMCP、SiP、SSD 以及 LED 點收等產品。圖圖85.85.深科技硬盤磁頭深科技硬盤磁頭 資料來源:深科技官網,國投證
191、券研究中心 4.6.4.6.興森科技:興森科技:A AI I 驅動下游需求驅動下游需求,高端,高端 FCBGAFCBGA 封裝基板持續推進封裝基板持續推進 興森科技成立于 1999 年,于 2010 年深交所上市。興森科技是國內最大的印制電路樣板小批量板快件制造商,圍繞傳統 PCB 業務和半導體業務兩大主線開展。PCB 產品主要為樣板及批量板,半導體業務為 IC 封裝基板,包括 CSP 封裝基板及 FCBGA 封裝基板。公司產品應用于通信、工控、軌道交通、醫療電子、計算機及外設、半導體、汽車電子等領域。公司客戶多為下游多個領先企業,客戶所受行業較廣,受下游大客戶或單一行業周期、經濟周期影響小。
192、16,061.0113,223.8214,967.2316,488.2516,118.38-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%02000400060008000100001200014000160001800020182019202020212022營業收入(百萬元)YOY毛利率530.07352.30857.13775.39659.050%2%4%6%8%10%12%010020030040050060070080090020182019202020212022歸母凈利潤(百萬元)凈利率ROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁
193、。54 圖圖86.86.興森科技興森科技營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖87.87.興森科技歸母凈利潤及凈利率(興森科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心 資料來源:iFind,國投證券研究中心 根據公告,公司預計 2023 年度實現歸母凈利潤 2.1 億元至 2.4 億元,同比下滑 53.34%至60.05%;扣非后凈利為 4000 萬元至 5800 萬元,同比下降 85.34%至 89.98%,主要原因為持續推進封裝基板業務的投資擴產。根據 2023 年三季度報告,公司年初至報告期末營業收入39.88 億元
194、,同比降低-3.93%。公司積極布局先進封裝領域,聚焦封裝基板的研發。公司珠海 FCBGA 封裝基板項目部分驗證已通過,預計 2024 年第一季度進入小批量生產階段。廣州 FCBAG 封裝基板項目設備安裝調試已基本完成,進入內部制程測試階段。公司 CSP 封裝基板現有產能為 3.5 萬平方米/月,其中廣州基地產能滿產,珠?;禺a能利用率超 50%。4.7.4.7.華海誠科:聚焦半導體封裝華海誠科:聚焦半導體封裝材料材料,高端環氧塑封料不斷突破高端環氧塑封料不斷突破 華海誠科成立于 2010 年,于 2023 年在上交所上市。公司主要產品為環氧塑封料和電子膠黏劑,廣泛應用于半導體封裝。公司業務基
195、礎類封裝占 40%以上,高性能封裝約 55%,先進封裝占剩余部分。圖圖88.88.華海誠科華海誠科 2023 業業務結構務結構 資料來源:iFind,國投證券研究中心 根據公司公告,公司 2023 年度預計實現營業總收入 2.83 億元,同比下降 6.70%。歸母凈利潤 0.33 億元,同比降低 20.10%;扣非后凈利為 0.29 億元,同比減少 18.53%。業績下降主要3,473.263,803.724,034.665,039.995,353.860.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%25.00%25.00%30.
196、00%30.00%35.00%35.00%0 01,0001,0002,0002,0003,0003,0004,0004,0005,0005,0006,0006,0002018201820192019202020202021202120222022營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率214.72291.92521.55621.49525.630.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%0 0100100200200300300400400500500600600700700201820182019201
197、9202020202021202120222022歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE基礎類封裝40%高性能封裝55%先進封裝5%基礎類封裝基礎類封裝高性能封裝高性能封裝先進封裝先進封裝行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。55 受終端市場需求不振的影響,半導體產業周期性波動,客戶需求減少,基礎類環氧磨模塑料銷售單價降低。費用端人力成本和研發費用都有所增加。圖圖89.89.華海誠科華海誠科營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖90.90.華海誠科歸母凈利潤及凈利率(華海誠科歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位
198、:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 根據公告,在傳統封裝領域,公司應用于 SOP、SOT 領域的產品市場份額有所提高;在先進封裝領域,應用于 QFN 的產品 700 系列已實現小批量生產和銷售。顆粒狀環氧塑封料(GMC)可以用于 HBM 的封裝,相關產品現處于送樣階段。高端環氧塑封料已突破外國壟斷,實現小批量出貨。公司布局晶圓級封裝和系統級封裝,應用于 FC、SiP、FOWLP/FOPLP 等領域的產品布局正逐步通過客戶驗證。4.8.4.8.安集科技:國內安集科技:國內 C CMP
199、MP 拋光液龍頭,拓展電鍍液及功能性濕化學品賽道拋光液龍頭,拓展電鍍液及功能性濕化學品賽道 安集科技成立于 2006 年,于 2019 年上交所上市。安集科技主要專注于關鍵半導體材料的研發和產業化,其產品包括不同系列的化學機械拋光液和光刻膠去除劑,主要應用于集成電路制造和先進封裝領域。公司在上海、寧波等地都擁有生產基地,圍繞液體與固體襯底表面的微觀處理技術和高端化學品配方核心技術,搭建了“化學機械拋光液-全品類產品矩陣”、“功能性濕電子化學品-領先技術節點多產品線布局”、“電鍍液及其添加劑-強化及提升電鍍高端產品系列戰略供應”三大具有核心競爭力的技術平臺及應用領域。目前,公司技術已涵蓋集成電路
200、制造中的“拋光、清洗、沉積”三大關鍵工藝,產品組合可廣泛應用于芯片前道制造及后道先進封裝過程中的拋光、刻蝕、沉積等關鍵循環重復工藝及銜接各工藝步驟的清洗工序。圖圖91.91.安集科技安集科技營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖92.92.安集科技歸母凈利潤及凈利率(安集科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 134.02172.17247.65347.20303.22282.90-20.00%-20.00%-10.0
201、0%-10.00%0.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%50.00%50.00%0 0505010010015015020020025025030030035035040040020182018201920192020202020212021202220222023E2023E營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率2.34 4.09 27.11 47.60 41.23 32.94 0.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%25
202、.00%25.00%30.00%30.00%0 05 510101515202025253030353540404545505020182018201920192020202020212021202220222023E2023E歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE247.84285.00422.00687.001,077.001,238.040.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%50.00%50.00%60.00%60.00%70.00%70.00%0 02002004004006006008008001,0
203、001,0001,2001,2001,4001,40020182018201920192020202020212021202220222023E2023E營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率44.9565.85153.98125.08301.44386.200.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%0 010010020020030030040040050050020182018201920192020202020212021202220222023E2023E歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率RO
204、EROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。56 根據公告,公司預計 2023 年實現營業總收入 12.38 億元,同比增長 14.98%;歸母凈利潤約為 3.87 億元,同比上漲 28.32%;扣非后凈利為 3.12 億元,同比增長 3.89%。CMP 方面,公司化學機械拋光液產品已涵蓋銅及銅阻擋層拋光液、介電材料拋光液、鎢拋光液、基于氧化鈰磨料的拋光液、襯底拋光液等多個產品平臺。功能性濕化學品方面,公司專注于集成電路前道晶圓制造用及后道晶圓級封裝用高端功能性濕電子化學品領域,主要包括刻蝕后清洗液、晶圓級封裝用光刻膠剝離液、拋光后清洗液、刻
205、蝕液等產品。電鍍液及添加劑方面,完成了應用于集成電路制造及先進封裝領域的電鍍液及添加劑產品系列平臺的搭建并開始量產,多種電鍍液添加劑在先進封裝領域已實現量產銷售。4.9.4.9.鼎龍股份:平臺型半導體材料公司,拓展高端材料打開成長空間鼎龍股份:平臺型半導體材料公司,拓展高端材料打開成長空間 鼎龍股份成立于 2000 年,于 2010 年深圳證券交易所上市。是一家從事集成電路設計、半導體工藝制程材料、半導體先進封裝材料、半導體顯示材料、打印復印通用耗材等研發的企業。公司目前重點聚焦半導體創新材料領域中:半導體制造用工藝材料、半導體顯示材料、半導體先進封裝材料三個細分板塊。在半導體 CMP 制程工
206、藝材料板塊,圍繞集成電路前段制程中的化學機械拋光(CMP)環節進行布局;在半導體顯示材料板塊,圍繞柔性 OLED 顯示屏幕制造用的上游核心“卡脖子”材料:YPI、PSPI、INK 等產品進行布局;在半導體先進封裝材料板塊,布局半導體先進封裝上游自主化程度低、技術難度高、未來增量空間較大的臨時鍵合膠、封裝光刻膠(PSPI)等產品。圖圖93.93.鼎龍股份鼎龍股份營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖94.94.鼎龍股份歸母凈利潤及凈利率(鼎龍股份歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源
207、:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 根據公司公告,2023 年度,公司預計實現營業收入約 27 億元,如剔除合并報表范圍減少因素影響,與上年同期基本持平。半導體新材料業務營業收入約 6.81 億元,同比增長約 24%。其中,第四季度半導體材料業務收入為 2.48 億元,環比增長 21%,同比增長 57%。CMP 拋光液、清洗液產品實現產品銷售收入合計約 0.77 億元,同比增長 320%。實現歸母凈利潤21,451.46 萬元至 25,351.73 萬元,同比下降 35%至 45%;扣非后凈利為 16,198.46 萬元至20,098.73 萬元,同比下降 42%至
208、53%。封裝光刻膠 PSPI 方面,主要應用于晶圓級封裝(WLP)中的 RDL(再布線)工藝中,使用時先涂覆在晶圓表面,再經過曝光顯影、固化等工藝,可得到圖案化的薄膜。目前公司半導體封裝 PI 產品領域覆蓋非光敏 PI、正性 PSPI 光刻膠和負性 PSPI 光刻膠,應用領域全面覆蓋前道晶圓制造 IGBT 功率模塊的封裝和后道的半導體先進封裝,已有數款產品處于客戶端驗證階段。臨時鍵合膠在先進封裝中的應用領域主要是 2.5D/3D 封裝,產品驗證及量產導入工作基本完成。產能建設方面,2023 年公司已完成了臨時鍵合膠 110 噸/年量產產線及封裝光刻膠每月噸級產線的建設;年產 300 噸 KrF
209、/ArF 光刻膠產業化項目也在 2023 年下半年啟動,有望在 2024 年第四季度建成。4.10.上海新陽:晶圓制程及先進封裝材料國內領先,光刻膠及上海新陽:晶圓制程及先進封裝材料國內領先,光刻膠及 C CMPMP 進展順利進展順利 1,337.601,148.801,816.862,355.892,721.48 2,700.00-40.00%-40.00%-20.00%-20.00%0.00%0.00%20.00%20.00%40.00%40.00%60.00%60.00%80.00%80.00%0 05005001,0001,0001,5001,5002,0002,0002,5002,5
210、003,0003,0002018201820192019202020202021202120222022 2023E2023E營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率293.1334.09-159.82213.52390.03234.02-10.00%-10.00%-5.00%-5.00%0.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%25.00%25.00%-200-200-100-1000 01001002002003003004004005005002018201820192019202020202021
211、2021202220222023E2023E歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。57 上海新陽成立于 2004 年,于 2011 年在深圳證券交易所創業板上市,是一家專注于半導體傳統封裝、制造及先進封裝和電子元器件材料領域的創新研發的和集成電路的生產制造的企業。主要業務分為兩大類,一類為集成電路制造及先進封裝用關鍵工藝材料及配套設備,另一類為環保型、功能性涂料。圖圖95.95.上海新陽上海新陽營收及同比增速(營收及同比增速(單位:百萬元)單位:百萬元)圖圖96.96.上海新陽歸母凈利潤及凈利率(上海
212、新陽歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心 資料來源:iFind,國投證券研究中心 根據公告,公司預計2023年度實現歸母凈利潤 16,000 萬元至 18,000 萬元,同比增長 200.56%至 238.13%;扣非后凈利為 12,000 萬元至 14,000 萬元,同比增長 7.52%至 25.44%。業績增長主要原因是公司半導體業務產品市場占有率提升,去年同期金融資產公允價值變動減少收益。公司半導體行業收入構成總營收比超 50%,其中集成電路占半導體的 70%。公司主要產品中,1)晶圓制造及先進封裝用電鍍液和添加劑系列產品為公司面向芯片制
213、造領域開發的第二代電子電鍍產品。主要包括大馬士革銅互連、TSV、Bumping 電鍍液及配套添加劑。2)半導體封裝用電子化學材料為用于半導體引線腳表面鍍錫的化學材料及其配套電鍍前處理、后處理化學材料,是公司面向傳統封裝領域開發的第一代電子電鍍與電子清洗產品,包括無鉛純錫電鍍液及添加劑、去毛刺溶液等。3)配套設備產品包括半導體封裝引線腳表面處理配套電鍍、清洗設備和先進封裝制程用電鍍、清洗設備。截至 2023 年半年報,公司研發的用于晶圓電鍍與晶圓清洗的第二代核心技術已達到世界先進水平,是國內唯一能夠滿足芯片 90-14nm 銅制程全部技術節點對電鍍液要求的本土企業。公司研發的適用于 55-90n
214、m 芯片的 ArF 干法和適用于 45-28nm 芯片的 ArF 濕法光刻膠處于客戶端認證階段,KrF 光刻膠和 CMP拋光液也進入小規模銷售階段。合肥第二生產基地一期預計 23 年四季度投產,獲批產能為17000 噸/年的集成電路制造用材料。一期二期合計產能約達 7 萬噸。上海第三生產基地完成擴建。4.11.4.11.飛凱材料:多品類半導體封裝材料布局,環氧塑封料及濕化學品助力成長飛凱材料:多品類半導體封裝材料布局,環氧塑封料及濕化學品助力成長 飛凱材料成立于 2002 年,于 2014 在深證創業板上市。飛凱材料是一家制作銷售紫外固化、半導體、有機合成和顯示材料的創新型企業。公司半導體材料
215、主要包括應用于半導體制造及先進封裝領域的光刻膠及濕法制程電子化學品如顯影液、蝕刻液、剝離液、電鍍液等,用于集成電路傳統封裝領域的錫球、環氧塑封料等??毓勺庸纠ド脚d凱是中高端元器件及 IC 封裝所需的材料領域主要供貨商之一,全資子公司大瑞科技系全球 BGA、CSP 等高端 IC 封裝用錫球的領導廠商。559.63 640.99 693.89 1,016.36 1,195.69 0.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%50.00%50.00%0 02002004004006006008008001,0001,0001,2
216、001,2001,4001,4002018201820192019202020202021202120222022營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率6.66 210.32 274.34 104.12 53.23 0.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%25.00%25.00%30.00%30.00%35.00%35.00%40.00%40.00%45.00%45.00%0 050501001001501502002002502503003002018201820192019202020202021
217、202120222022歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。58 圖圖97.97.飛凱材料飛凱材料營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖98.98.飛凱材料歸母凈利潤及凈利率(飛凱材料歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心 資料來源:iFind,國投證券研究中心 根據公告,公司 2023 年度預計實現歸母凈利潤 1.96 億元至 2.6 億元,同比減少 40%至 55%;扣非后凈利為 1.33 億元至 1.98 億元,同比下降
218、 54.36%至 69.40%。公司主營業務受行業周期及下游需求不振影響造成 2023 年公司凈利潤大幅降低。2023 年前三季度,公司環氧塑封材料的營業收入為 1.7 億元,第三季度營業收入約 6,000 萬元。目前公司封裝材料的客戶群體主要以分立器件廠為主,如揚杰科技,同時還有部分客戶群體分布于電源封裝、光伏封裝領域。中高端封裝領域,現階段已經取得一定進展,正在研發中試階段。4.12.4.12.艾森股份:先進封裝材料國產替代先鋒,光刻及電鍍產品優勢領先艾森股份:先進封裝材料國產替代先鋒,光刻及電鍍產品優勢領先 艾森股份成立于 2010 年,于 2023 年上交所上市。是一家銷售生產晶圓、先
219、進封裝、傳統封測、FPC/HDI、OLED/TFT-LCD 等領域所需電子化學品材料的公司。公司主營電鍍液及配套試劑、光刻膠及配套試劑。公司傳統封裝電鍍液產品占市場份額 30%,先進封裝電鍍液產品主要包括銅電鍍基液及電鍍添加劑。自主研發的先進封裝用 g/i 線負性光刻膠的核心樹脂材料打破了國外企業的壟斷,為國內唯一量產供應商。根據公告,2023 年營業收入預計為36,003.93 萬元,同比增長 11.20%;歸母凈利潤預計為 3,302.81 萬元,同比增長 41.84%;扣非后歸母凈利潤預計為 2,536.77 萬元,同比增長 76.12%。圖圖99.99.艾森股份艾森股份營收及同比營收及
220、同比增速(單位:百萬元)增速(單位:百萬元)圖圖100.100.艾森股份歸母凈利潤及凈利率(艾森股份歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 1,445.721,513.311,864.012,627.102,906.810.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%50.00%50.00%60.00%60.00%70.00%70.00%80.00%80.00%90.00%90.0
221、0%0 05005001,0001,0001,5001,5002,0002,0002,5002,5003,0003,0003,5003,5002018201820192019202020202021202120222022營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率284.44255.14229.83385.87434.570.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%25.00%25.00%0 05050100100150150200200250250300300350350400400450450500500
222、2018201820192019202020202021202120222022歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE176.30208.75314.48323.77360.040.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%05010015020025030035040020192020202120222023E營業總收入(百萬元)YOY毛利率17.0923.3534.9923.2833.03-50.00%-40.00%-30.00%-20.00%-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%05101
223、5202530354020192020202120222023E歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)YOYROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。59 公司 2022 年度,公司先進封裝領域收入為 6,581.28 萬元,占營業總收入的 20.62%,其中電鍍液及配套試劑772.52萬元,占比11.74%,光刻膠及配套試劑5,774.81萬元,占比87.75%。先進封裝進展,1)電鍍方面:先進封裝用電鍍銅基液(高純硫酸銅)已在華天科技正式供應,2022 年度銷售金額約 144 萬元,較 2021 年度增長超過 84.96%,市場占有率較小但增速
224、較快;先進封裝用電鍍錫銀添加劑已通過長電科技的認證,尚待終端客戶認證;先進封裝用電鍍銅添加劑正處于研發及認證階段。2)光刻方面:先進封裝用 g/i 線負性光刻膠已通過長電科技、華天科技的認證并實現批量供應;光刻膠配套試劑如附著力促進劑、顯影液、去除劑、蝕刻液等產品在下游封裝廠商的規?;?。4.13.4.13.天承科技:天承科技:P PCBCB 專用化學品龍頭,專用化學品龍頭,電鍍液及添加劑產品進展順利電鍍液及添加劑產品進展順利 天承科技成立于 2012 年,于 2023 年上交所上市。天承科技深耕化學沉積、電鍍和銅面處理等技術領域,尤其是在 RDL 和 Bumping 先進封裝的電鍍銅技術處
225、于領先。公司主要產品包括水平沉銅專用化學品、電鍍專用化學品、銅面處理專用化學品、垂直沉銅專用化學品、SAP 孔金屬化專用化學品(ABF 載板除膠沉銅)、其他專用化學品等。圖圖101.101.天承科技天承科技營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖102.102.天承科技歸母凈利潤及凈利率(天承科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 根據公告,公司 2023 年度實現歸母凈利潤 5,930.53 萬元,同比增長 8.54%
226、;扣非后凈利為5,517.29 萬元,同比上漲 2.86%,實現營業總收入 33,892.89 萬元,較上年同期減少 9.47%.,營業利潤為 6823.12 萬元,較上年同期增加 10.48%。公司研發的應用于 RDL 和 Bumping 的基礎液和電鍍添加劑已經完成,并且 RDL 相關產品已經進入終端客戶最終驗證階段。同時推動 TSV 基礎液和電鍍液添加劑和大馬士革電鍍液的研發。公司上海工廠二期半導體項目建設預計于 2024 年上半年實現投產,主要研發生產于銷售半導體有關的電鍍專用化學品等功能性濕電子化學品。4.14.4.14.德邦科技:封裝材料領軍企業,半導體先進封裝國產替代持續推進德邦
227、科技:封裝材料領軍企業,半導體先進封裝國產替代持續推進 德邦科技成立于 2003 年,于 2022 年上交所上市。主要產品包括集成電路封裝材料、智能終端封裝材料、新能源應用材料、高端裝備應用材料四大類別,產品廣泛應用于晶圓加工、芯片級封裝、功率器件封裝、板級封裝、模組及系統集成封裝等不同的封裝工藝環節和應用場景。根據公司第三季度報告,公司前三季度實現營收 6.51 億元,同比增長 2.82%。實現歸母凈利潤 8,398.73 萬元,同比增長 1.24%;扣非后凈利為 6,896.65 萬元,同比降低 9.9%。公司預計 2023 年度實現營業總收入 93,197.52 萬元,同比增長 0.37
228、%。實現歸母凈利潤10,283.30 萬元,同比減少 16.40%;扣非后凈利為 8,397.28 萬元,同比減少 16.27%。167.79257.25375.50374.36338.93-20.00%-20.00%-10.00%-10.00%0.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%50.00%50.00%60.00%60.00%0 05050100100150150200200250250300300350350400400201920192020202020212021202220222023E2023E營業收入
229、(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率22.9938.7844.9854.6459.310.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%25.00%25.00%30.00%30.00%35.00%35.00%0 01010202030304040505060607070201920192020202020212021202220222023E2023E歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。60 圖圖103.103.德邦科技德
230、邦科技營收及同比增速(單位:百萬元)營收及同比增速(單位:百萬元)圖圖104.104.德邦科技歸母凈利潤及凈利率(德邦科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 集成電路封裝材料領域,公司集成電路封裝材料目前已形成了 UV 膜系列、固晶系列、導熱系列、底部填充膠系列、Lid 框粘接材料等多品種、多系列的膠與膜產品,可為芯片制程客戶提供集成電路封裝一站式解決方案。UV 膜系列、固晶膠系列和導熱系列材料目前整體規模均在幾千萬的規模,其他新產品尚在導入驗
231、證階段,公司集成電路板塊產品市場份額現階段均在百分之小個位數的水平。固晶膠膜(DAF/CDAF)、AD 膠、底部填充膠、芯片級導熱界面材料(TIM1)等材料均可應用于先進封裝。固晶膠膜(DAF)目前已通過十幾個客戶驗證,并已獲個別客戶的小批量訂單;AD 膠已通過部分客戶驗證,獲得小批量訂單;底部填充膠已通過部分客戶驗證,目前正在加快導入;芯片級導熱界面材料(TIM1)仍在積極推進客戶驗證。4.15.4.15.芯碁微裝:國產直寫光刻設備龍頭,開創國產直寫光刻在先進封裝領域的芯碁微裝:國產直寫光刻設備龍頭,開創國產直寫光刻在先進封裝領域的應用先河應用先河 芯碁微裝成立于 2015 年,2021 年
232、 4 月成功在上海證券交易所上市,是國內直寫光刻設備龍頭企業。公司以微納直寫光刻技術為核心,研發、制造、銷售及提供相應的維保服務,并利用在 WLP 等半導體封裝領域內的產品開發及客戶資源積累,推動蝕刻工藝對傳統沖壓工藝的替代,從而拉動封裝領域收入上升。公司營收從 2017 年的 0.22 億元增至 2022 年 6.52 億元,年復合增速為 197%;歸母凈利潤從 2017 年的-685 萬元增至 2022 年 1.37 億元;2023 年公司預計實現營業收入 8.29 億元,同比增長 27.07%;歸母凈利潤 1.81 億元,同比增長 32.84%;扣非歸母凈利潤 1.60 億元,同比增長
233、37.54%。圖圖105.105.芯碁微裝營收及同比增速芯碁微裝營收及同比增速(單位:百萬元)(單位:百萬元)圖圖106.106.芯碁微裝歸母凈利潤及凈利率(芯碁微裝歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 197.19327.17417.17584.33928.52931.980.00%0.00%10.00%10.00%20.00%20.00%30.00%30.00%40.00%40.00%50.00%50.00%60.00%60.00%70.00
234、%70.00%0 01001002002003003004004005005006006007007008008009009001,0001,00020182018201920192020202020212021202220222023E2023E營業收入(百萬元)營業收入(百萬元)YoYYoY毛利率毛利率-1.6935.7450.1575.89123.01102.83-5.00%-5.00%0.00%0.00%5.00%5.00%10.00%10.00%15.00%15.00%20.00%20.00%-20-200 02020404060608080100100120120140140201
235、82018201920192020202020212021202220222023E2023E歸母凈利潤歸母凈利潤凈利率凈利率ROEROE82.665746202.26310.09492.25652.28828.860.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%140.00%160.00%0100200300400500600700800900201820192020202120222023E營業總收入(百萬元)YOY毛利率17.292747.6371.04106.16136.59181.440.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.
236、00%020406080100120140160180200201820192020202120222023E歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。61 公司先進封裝光刻設備已順利交付。2022 年 9 月,公司 WLP2000 晶圓級封裝直寫光刻機交付昆山龍頭封測工廠和成都 Micro-LED 前沿研制單位。WLP2000 采用最先進的數字光刻技術,無需掩模板,可直接將版圖信息轉移到涂有光刻膠的襯底上,可用于 8inch/12inch 集成電路先進封裝領域,包括 FC、Fan-In WLP、Fan-
237、Out WLP 和 2.5D/3D 等先進封裝形式,具備自動套刻、背部對準、智能糾偏、WEE/WEP 功能,在 RDL、Bumping 和 TSV 等制程工藝中優勢明顯。4.16.4.16.拓荊科技:前瞻性布局混合鍵合設備,充分受益先進封裝行業浪潮拓荊科技:前瞻性布局混合鍵合設備,充分受益先進封裝行業浪潮 拓荊科技成立于 2010 年,于 2022 年科創板上市。主要產品覆蓋 PECVD、SACVD、ALD、HDPCVD 等,公司自成立就開始研制 PECVD 設備,在 PECVD 設備技術領域具有十余年的研發和產業化經驗,并形成了覆蓋全系列 PECVD 薄膜材料的設備,已在集成電路領域廣泛應用
238、;在混合鍵合系列產品,公司目前研制了兩款混合鍵合設備,圓對晶圓鍵合產品(Dione300)和芯片對晶圓鍵合表面預處理產品(Pollux),這兩款設備均已出貨至客戶端進行驗證。根據公司 23 年業績快報,2023 年營收 27.05 億元,同比+59%,延續高速增長。2023 年公司歸母凈利潤和扣非歸母凈利潤分別為 6.65 億元、3.13 億元,分別同比+80%、+76%。圖圖107.107.拓荊科技營收及同比增速拓荊科技營收及同比增速(單位:百萬元)(單位:百萬元)圖圖108.108.拓荊科技歸母凈利潤及凈利率(拓荊科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國
239、投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 公司前瞻性布局應用于晶圓級三維集成領域的混合鍵合設備,主要包括晶圓對晶圓鍵合、芯片到晶圓鍵合兩大類設備。根據公司 2023 年中報披露,晶圓對晶圓鍵合產品 Dione 300 實現首臺產業化應用,并獲得重復訂單,芯片對晶圓鍵合表面預處理產品 Pollux 已出貨至客戶端進行產業化驗證,驗證進展順利,有望充分受益于先進封裝行業浪潮。公司 ALD 設備 PF-300T Astra 已經在集成電路邏輯芯片、存儲制造及先進封裝領域實現產業化應用,可以沉積高溫、低溫、高質量的 SiO2、S
240、iN 等介質薄膜材料。4.17.4.17.芯源微:國內涂膠顯影設備芯源微:國內涂膠顯影設備稀缺供應商,多布局充分收益先進封裝稀缺供應商,多布局充分收益先進封裝 芯源微成立于 2002 年,2019 年 12 月于科創板上市。公司主要產品包括光刻工序涂膠顯影設備(涂膠/顯影機、噴膠機)和單片式濕法設備(清洗機、去膠機、濕法刻蝕機),產品可用于 6 英寸及以下單晶圓處理(LED 芯片制造)及 8/12 英寸單晶圓處理(集成電路制造前道晶圓加工及后道先進封裝)。70.64251.25435.63757.961,705.562,704.970.00%50.00%100.00%150.00%200.00
241、%250.00%300.00%050010001500200025003000201820192020202120222023E營業總收入(百萬元)YOY毛利率-103.22-19.37-11.4968.49368.52664.66-160.00%-140.00%-120.00%-100.00%-80.00%-60.00%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%-200-1000100200300400500600700800201820192020202120222023E歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份
242、有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。62 圖圖109.109.芯源微營收及同比增速芯源微營收及同比增速(單位:百萬元)(單位:百萬元)圖圖110.110.芯源微歸母凈利潤及凈利率(芯源微歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 來自公司業績快報 公司生產的多款產品可應用于先進封裝領域,例如單片式濕法刻蝕機,主要應用于集成電路制造后道先進封裝 Bumping、MEMS、OLED 等領域的刻蝕制程,可對 50-300mm 尺寸晶圓中的凸塊下金屬(UBM)及扇出式再分布層(R
243、DL)等圖形進行處理,刻蝕目標材料包括銅(Cu)、鈦(Ti)、鎢化鈦(TiW)、銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Mo)、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)等,具備化學品噴嘴變速掃描、刻蝕液回收循環過濾再使用等功能,刻蝕均勻性優于 3%,側蝕可小于 0.75m。公司生產的單片式去膠機,主要應用于集成電路制造后道先進封裝 Bumping、OLED 等領域,同時也可用于 LED 芯片制造中蒸鍍工藝后的金屬剝離及回收等工藝,設備主要采用高溫、高壓化學液噴淋的方式,適用于膜厚 1-130m 各種品牌型號的正負性光刻膠的去除,具備化學品噴嘴變速掃描、去膠液回收循環過濾再使用、金屬回收等功能。公司的涂膠
244、顯影設備在后道先進封裝已應用于 Bumping、WLCSP、Fanout 等。4.18.4.18.華海清科:國產華海清科:國產 CMPCMP 設備龍頭,積極開拓先進封裝市場設備龍頭,積極開拓先進封裝市場 華海清科是國產 CMP 設備龍頭。華海清科成立于 2013 年,主要從事化學機械拋光(CMP)、研磨等設備和配套耗材的研發、生產、銷售,以及晶圓再生代工服務。根據公司 2023 年半年報顯示,用于先進封裝、大硅片領域的 CMP 設備已批量交付客戶大生產線;面向化合物半導體推出的 CMP 設備已在 SiC、GaN、LN、LT 等領域實現市場應用,取得批量銷售訂單。圖圖111.111.CMPCMP
245、 設備在先進封裝中的應用設備在先進封裝中的應用 資料來源:華海清科招股書,國投證券研究中心 根據公司 23 年業績快報,2023 年營收 25.08 億元,同比+52.11%。2023 年公司歸母凈利潤和扣非歸母凈利潤分別為 7.27 億元、6.16 億元,分別同比+44.99%、+62.12%。209.99213.16328.90828.671,384.871,716.9700.20.40.60.811.21.41.60200400600800100012001400160018002000201820192020202120222023E營業總收入(百萬元)YOY毛利率30.4829.28
246、48.8377.35200.16250.540%2%4%6%8%10%12%14%16%050100150200250300201820192020202120222023E歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。63 圖圖112.112.華海清科營收及同比增速華海清科營收及同比增速(單位:百萬元)(單位:百萬元)圖圖113.113.華海清科歸母凈利潤及凈利率(華海清科歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 為公司業績預告公告 資料來源:iFi
247、nd,國投證券研究中心,2023E 為公司業績預告公告 公司 CMP 設備可廣泛應用于先進封裝,硅通孔(TSV)技術、扇出(Fan-Out)技術、2.5D 轉接板(interposer)、3D IC 等將用到大量 CMP 工藝,這將成為 CMP 設備除 IC 制造領域外一個大的需求增長點。根據公司 2023 年 5 月 21 日發布的關于 12 英寸超精密晶圓減薄機量產機臺出貨的自愿性披露公告 顯示,公司目前研發的 12 英寸減薄拋光一體機(Versatile-GP300),已按照國家級重大專項課題任務書約定交付指定客戶進行大生產線考核驗證。該機型是業內首次實現 12 英寸晶圓超精密磨削和 G
248、MP 全局平坦化的有機整合集成設備,Versatile-GP300量產機臺可穩定實現 12 英寸晶圓片內磨削總厚度變化1um 和減薄工藝全過程的穩定可控。該機型可以滿足集成電路、先進封裝等制造工藝的晶圓減薄需求。4.19.4.19.北方華創:泛半導體設備龍頭,積極拓展先進封裝領域北方華創:泛半導體設備龍頭,積極拓展先進封裝領域 北方華創成立于 2001 年 9 月,并于 2010 年在深圳證券交易所上市,是目前國內集成電路高端工藝裝備的領軍企業。公司致力于半導體基礎產品的研發、生產、銷售和技術服務,主要產品為電子工藝裝備和電子元器件,是國內主流高端電子工藝裝備供應商,也是重要的高精密電子元器件
249、生產基地。在半導體設備領域,覆蓋薄膜沉積設備(PVD+CVD+ALD)、刻蝕機、氧化爐、退火爐、MFC、清洗機等大部分核心設備。除基礎半導體設備外,公司還持續完善產品體系,向先進封裝等領域進行拓展,據公司 2022 年報,刻蝕裝備方面,面向 12 吋邏輯、存儲、功率、先進封裝等客戶,公司已完成數百道工藝的量產驗證,IC 刻蝕產品出貨累計超過 2000 腔;采用高密度、低損傷設計的 12 吋等離子去膠機已在多家客戶完成工藝驗證并量產;金屬刻蝕設備憑借穩定的量產性能成為國內主流客戶的優選機臺;迭代升級的高深寬比TSV 刻蝕設備通過客戶端工藝驗證,支撐 Chiplet 工藝應用。圖圖114.114.
250、北方華創營收及同比增速北方華創營收及同比增速(單位:百萬元)(單位:百萬元)圖圖115.115.北方華創歸母凈利潤及凈利率(北方華創歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 為公司業績預告公告取中間值 資料來源:iFind,國投證券研究中心,2023E 為公司業績預告公告取中間值 35.66210.93385.89804.881,648.842,507.990.00%100.00%200.00%300.00%400.00%500.00%600.00%05001000150020002500300020182019202020212022
251、2023E營業總收入(百萬元)YOY毛利率-35.71-154.2097.79198.28501.60727.29-160.00%-140.00%-120.00%-100.00%-80.00%-60.00%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%-200-1000100200300400500600700800201820192020202120222023E歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE3,323.854,058.316,056.049,683.4814,688.1122,035.0000.10.20.30.40.50.60.705000100001500
252、02000025000201820192020202120222023E營業總收入(百萬元)YOY毛利率233.69309.03536.931,077.412,352.733,880.000.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20050010001500200025003000350040004500201820192020202120222023E歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。64 公司前瞻性布局,于 2020 年推出 12 吋先進封裝領域 PS
253、E V300,性能達到國際主流水平且具有廣泛應用于國內 12 吋主流 Fab 廠的扎實實踐經驗成為國內 TSV 量產生產線主力機臺,并經過三年的迭代更新,PSE V300 已從最初的 2.5D/3D 封裝領域,逐漸應用至功率器件、圖像傳感器及微機電系統等眾多領域。公司封裝鈍化層刻蝕機 PSE V300Di、深硅刻蝕機 HSE P300、微波等離子體表面處理系統 BMD P300 等設備均可用于先進封裝領域,公司 12 吋單片清洗設備 SC3080 適用后段 Cu/Al 制程刻蝕后、Al Pad、背面清洗、背面刻蝕,后段控擋片回收等工藝,并適用單晶硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、介質膜、金屬膜等多種
254、材料。圖圖116.116.北方華創北方華創 PSE V300 深硅刻蝕機深硅刻蝕機 圖圖117.117.北方華創北方華創 HSE D300 等離子體切割刻蝕機等離子體切割刻蝕機 資料來源:北方華創公司官網,國投證券研究中心 資料來源:北方華創公司官網,國投證券研究中心 4.20.4.20.雅克科技:半導體材料平臺型公司,布局光刻膠及雅克科技:半導體材料平臺型公司,布局光刻膠及 EMCEMC 填料等先進封裝材填料等先進封裝材料料 公司業務板塊覆蓋電子材料、LNG 保溫絕熱板材和阻燃劑,客戶資源豐富。其中電子材料板塊現有半導體前驅體材料/旋涂絕緣介質(SOD)、光刻膠、電子特氣、硅微粉、LDS 系
255、統等產品。全球客戶包括 SK 海力士、美光、三星電子、鎧俠電子和英特爾等國際領先的芯片制造商,以及 LG 顯示屏和友達光電等國際大型面板制造商;國內客戶包括中芯國際、長江存儲與合肥長鑫等國內主流芯片制造商,以及京東方、華星光電和惠科等國內大型面板制造商。2023年前三季度公司實現營業收入 35.42 億元,同比增長 11.84%;實現歸母凈利潤 4.81 億元,同比增長 3.73%。圖圖118.118.雅克科技營收及同比增速雅克科技營收及同比增速(單位:百萬元)(單位:百萬元)圖圖119.119.雅克科技歸母凈利潤及凈利率(雅克科技歸母凈利潤及凈利率(單位:百萬元)單位:百萬元)資料來源:iF
256、ind,國投證券研究中心 資料來源:iFind,國投證券研究中心 1,547.401,832.392,273.033,782.314,259.190.000.100.200.300.400.500.600.7005001000150020002500300035004000450020182019202020212022營業總收入(百萬元)YOY毛利率132.90292.64413.18334.75524.260.000.501.001.502.002.503.003.50010020030040050060020182019202020212022歸屬母公司股東的凈利潤(百萬元)凈利率ROE
257、行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。65 公司先進封裝材料布局主要包括:(1)先進封裝 RDL 層用 l-Line 光刻膠處于客戶端測試階段;(2)子公司華飛電子主要從事電子封裝用二氧化硅填料的生產、銷售,其中高端 EMC 球形封裝材料、MUF 用球形硅微粉、LOW-球形硅微粉等產品處于產能建設中。表表1010:雅克科技硅微粉產能規劃雅克科技硅微粉產能規劃(截至截至 20222022 年報年報)主要產品主要產品 設計產能設計產能 產能利用率產能利用率 在建產能在建產能 中高端 EMC 球形封裝材料 4000T/年 4000 噸 MUF 用球形
258、硅微粉 3000T/年 3000 噸 覆銅板用球形硅微粉 2000T/年 2000 噸 LOW-球形硅微粉 1000T/年 1000 噸 球形硅微粉 10500T/年 100.00%資料來源:公司年報,國投證券研究中心 5.5.風險提示風險提示 5.1.5.1.新技術、新工藝、新產品無法如期產業化風險新技術、新工藝、新產品無法如期產業化風險 集成電路封裝測試行業技術密集,要求廠商緊跟行業趨勢,及時研發符合市場需求的新技術、新工藝和新產品,并實現產業化。若公司在技術研發過程中遭遇挑戰,未能及時加大資本投入或購入先進設備,則可能面臨新技術、新工藝和新產品無法按計劃產業化的風險。5.2.5.2.行業
259、與市場的不穩定性風險行業與市場的不穩定性風險 半導體行業周期性強,頻率高于經濟周期,其波動可能對半導體行業未來的回暖趨勢產生不確定性。由于先進封裝產業鏈公司高度依賴半導體行業的景氣狀況,行業波動可能對公司經營造成風險。此外,集成電路封裝測試行業競爭加劇,也增加了公司的經營難度。5.3.5.3.國際貿易摩擦風險國際貿易摩擦風險 部分半導體芯片成品制造和測試企業的境外收入占比較大。若與中國相關的貿易摩擦升級,導致進出口受限或關稅提高,公司可能面臨設備、原材料短缺和客戶流失的風險,進而影響生產、訂單和成本,對公司的業務和經營產生負面影響。5.4.5.4.生產成本上升的風險生產成本上升的風險 封測公司
260、的主要原材料包括引線框架/基板、鍵合絲和塑封料等。由于部分公司外銷業務比例高,對封裝的無鉛化和產品質量要求嚴格,主要原材料多依賴進口。若原材料市場供求關系變化導致價格上漲,或供貨商供貨不足、原材料質量問題等不可預測因素影響生產,將對公司業績造成一定影響。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。66 行業評級體系行業評級體系 收益評級:領先大市 未來 6 個月的投資收益率領先滬深 300 指數 10%及以上;同步大市 未來 6 個月的投資收益率與滬深 300 指數的變動幅度相差-10%至 10%;落后大市 未來 6 個月的投資收益率落后滬深 300
261、 指數 10%及以上;風險評級:A 正常風險,未來 6 個月的投資收益率的波動小于等于滬深 300 指數波動;B 較高風險,未來 6 個月的投資收益率的波動大于滬深 300 指數波動;分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師聲明,本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,勤勉盡責、誠實守信。本人對本報告的內容和觀點負責,保證信息來源合法合規、研究方法專業審慎、研究觀點獨立公正、分析結論具有合理依據,特此聲明。本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明本公司具備證券投資咨詢業務資格的說明 國投證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)經中國證券監督管理委員會核準,取得證券投資咨詢業務許可。本公司及其
262、投資咨詢人員可以為證券投資人或客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或間接的有償咨詢服務。發布證券研究報告,是證券投資咨詢業務的一種基本形式,本公司可以對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析,形成證券估值、投資評級等投資分析意見,制作證券研究報告,并向本公司的客戶發布。行業專題行業專題/電子電子 本報告版權屬于國投證券股份有限公司,各項聲明請參見報告尾頁。67 免責聲明免責聲明 何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告基于已公開的資料或信息撰寫,但本公司不保證該等信息及資料的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映本公司于本報告發布當日的
263、判斷,本報告中的證券或投資標的價格、價值及投資帶來的收入可能會波動。在不同時期,本公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態,本公司將隨時補充、更新和修訂有關信息及資料,但不保證及時公開發布。同時,本公司有權對本報告所含信息在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點,一切須以本公司向客戶發布的本報告完整版本為準,如有需要,客戶可以向本公司投資顧問進一步咨詢。在法律許可的情況下,本公司及所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期
264、權交易,也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務,提請客戶充分注意??蛻舨粦獙⒈緢蟾鏋樽鞒銎渫顿Y決策的惟一參考因素,亦不應認為本報告可以取代客戶自身的投資判斷與決策。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議,無論是否已經明示或暗示,本報告不能作為道義的、責任的和法律的依據或者憑證。在任何情況下,本公司亦不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告版權僅為本公司所有,未經事先書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表、轉發或引用本報告的任何部分。如征得本公司同意進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使用,
265、并注明出處為“國投證券股份有限公司研究中心”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本報告的估值結果和分析結論是基于所預定的假設,并采用適當的估值方法和模型得出的,由于假設、估值方法和模型均存在一定的局限性,估值結果和分析結論也存在局限性,請謹慎使用。國投證券股份有限公司對本聲明條款具有惟一修改權和最終解釋權。國投證券研究中心國投證券研究中心 深圳市深圳市 地地 址:址:深圳市福田區福田街道福華一路深圳市福田區福田街道福華一路 119119 號安信金融大廈號安信金融大廈 3333 樓樓 郵郵 編:編:518046518046 上海市上海市 地地 址:址:上海市虹口區東大名路上海市虹口區東大名路 638638 號國投大廈號國投大廈 3 3 層層 郵郵 編:編:200080200080 北京市北京市 地地 址:址:北京市西城區阜成門北大街北京市西城區阜成門北大街 2 2 號樓國投金融大廈號樓國投金融大廈 1515 層層 郵郵 編:編:100034100034