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1、2020 年深度行業分析研究報告目錄1、受益 5G 和云計算,通信 PCB&CCL 需求持續爆發 .- 4 -1.1、進入 5G 基站建設高峰期,通信板率先放量.- 4 -1.2、云計算和數據中心高速化驅動,高多層板和 CCL 需求旺盛.- 5 -1.3、高頻高速 PCB&CCL 技術壁壘高,行業龍頭充分受益 .- 10 -2、半導體:國產替代加速,核心供應鏈自主可控勢在必行.- 13 -2.1、設計:多個細分領域實現突破,但整體尚有差距.- 13 -2.2、制造:中芯國際實現 14nm 工藝突破,長鑫長存存儲雙子星閃耀.- 15 -2.3封測:國產化進展最快,已經躋身國際第一梯隊.- 16
2、-2.4、設備、材料:下游晶圓廠擴產提速,疊加國產化進程加速,催生設備材料 業績快速提升 .- 17 -3、消費電子:看好 5G 換機周期,穿戴設備空間巨大.- 19 -3.1、歐美解禁后行業復蘇在即,看好 5G 換機周期.- 19 -3.2、新藍牙協議下 TWS 加速滲透,萬物互聯時代智能穿戴空間巨大 .- 24 -4、中長期看好面板、LED 等板塊優質標的.- 29 -4.1、面板:國內廠商將主導 LCD 市場,在 OLED 領域奮起直追.- 29 -4.2、LED:Mini/Micro LED 添增長 .- 32 -4.3、被動元件:行業景氣復蘇,MLCC 國產替代空間巨大 .- 35
3、-圖 1、5G 基站價值量測算 .- 4 -圖 2、5G 基站建設節奏(單位:萬).- 5 -圖 3、5G 基站側拉動 PCB 規模(單位:億元) .- 5 -圖 4、5G 基站建設拉動的高頻 CCL 市場規模(億元).- 5 -圖 5、5G 基站建設帶動的高速 CCL 市場規模(億元).- 5 -圖 6、北美五大云巨頭廠商資本開支情況(單位:億美元).- 6 -圖 7、全球服務器出貨量 19Q4 恢復正增長.- 7 -圖 8、英特爾 19Q4、20Q1 數據中心業務超預期.- 7 -圖 9、PCIe 接口的主板 .- 8 -圖 10、PCIe 標準快速發展 .- 8 -圖 11、服務器市場高
4、速 PCB 市場規模預測(單位:億元) .- 8 -圖 12、服務器市場高速 CCL 市場規模預測(單位:億元).- 9 -圖 13、數據中心光模塊出貨量和交換機芯片推出關系.- 9 -圖 14、高速交換機、路由器對應 CCL 板材升級.- 10 -圖 15、高頻板生產與 FR4 的特殊之處及品質控制.- 11 -圖 16、高速板關鍵生產工序控制 . - 11 -圖 17、高頻和高速 CCL 對 Df 指標有要求 .- 12 -圖 18、全球高頻、高速 CCL 市場格局.- 12 -圖 19、國內半導體產業鏈在各個環節實現突破.- 13 - 圖 20、全球 IC 設計產值分析 .- 14 -
5、圖 21、國產廠商在 IC 設計各環節實現不同程度突破.- 14 -圖 22、中芯國際在先進代工領域正逐漸突破.- 15 -圖 23、長江存儲在 3D NAND 正實現快速突破 .- 16 -圖 24、合肥長鑫在 DRAM 正實現快速突破 .- 16 -圖 25、國內三家封測廠商擠進全球前十 .- 17 -圖 26、國內三家封測廠商產品布局較為完善.- 17 -圖 27、國內晶圓廠存儲廠資本開支進入爆發期.- 18 -圖 28、國內半導體設備在各個環節不同程度突破.- 18 -圖 29、國內半導體材料在各個環節不同程度突破.- 19 -圖 30、2019 VS 2020 新機型國內銷售滲透率
6、.- 19 - 圖 31、5G 手機出貨量情況 .- 20 - 圖 32、5G 手機各季度銷售預測(按地區 VS 按品牌).- 21 - 圖 33、全球手機銷量各地區份額占比 .- 21 -圖 34、全球手機銷售額各地區份額占比 .- 21 -圖 35、疫情后國內手機銷量快速反彈 .- 22 -圖 36、全球手機季度環比銷量 .- 24 -圖 37、三種 TWS 傳輸方案.- 25 - 圖 38、2019 年 TWS 銷量(單位:百萬個) .- 25 - 圖 39、Apple Watch 銷量 .- 27 -圖 40、蘋果產品 Roadmap .- 27 -圖 41、1Q20 全球 LCD 面
7、板出貨量及占比(單位:千片).- 30 -圖 42、大尺寸液晶面板產能面積結構(依面板廠區分).- 30 - 圖 43、2017-2019 年面板供應商在 AMOLED 手機面板市場中占比情況 .- 31 - 圖 44、Mini LED 的市場空間預估.- 34 - 圖 45、2024 年 Mini LED 產品在應用端滲透率預測.- 34 - 圖 46、LED 對比 MicroLED 燈珠密度 .- 34 -圖 47、MicroLED 結構對比 OLED 更為簡潔 .- 34 -圖 48、巨量轉移技術(Mass Transfer).- 35 -圖 49、國巨月度營收(單位:億新臺幣) .-
8、36 -圖 50、華新科月度營收(單位:億新臺幣).- 36 -圖 51、網絡通信和車用提供被動元件市場規模增長動力.- 36 -圖 52、MLCC 的多層化、高容值趨勢 .- 37 -圖 53、全球 MLCC 格局 .- 37 -表 1、歐美國家陸續放松管制,復工復產 .- 22 -表 2、Apple Watch 3、4、5 代對比.- 26 -表 3、穿戴式裝置供應鏈企業一覽 .- 28 - 表 4、2019-2021 年中國大陸高世代液晶面板投產情況 .- 29 - 表 5、全球已建及在建 AMOLED 生產線 .- 32 -表 6、Mini LED 與 OLED 技術性能對比 .- 3
9、3 -報告正文1、受益 5G 和云計算,通信 PCB&CCL 需求持續爆發1.1、進入 5G 基站建設高峰期,通信板率先放量5G 基站主要在 AAU、CU+DU 兩部分使用大量 PCB,AAU 部分:1)天線底板,面積 0.3 平米,高頻板,價值量在 1000 元以上。2)TRX 收發板,面積不到 0.3 平米,10 層左右常規板,價值量 700 元以上。3)功放板,面積 0.027 平米,4 塊,高頻板,價值量 300 元左右。DU+CU 部分,主要是控制板、基帶處理板和接口板等幾塊主板,每塊面積 0.15 平米,20 層以上的高速板,價值量在 2500 元以上。另外,天線陣子、電源模塊 等
10、也有 PCB 的使用。圖 1、5G 基站價值量測算資料來源:產業調研,經濟與金融研究院測算根據我們測算 5G 基站單站 PCB 價值量在 9000 元以上,4G 基站單站價值量不到 4000 元,5G 基站 PCB 價值量仍是 4G 的 2-3 倍。今年國內 5G 基站建設加速,我 們預估建設量在 70 萬站以上,全球預計在 130 萬左右。預計整個 5G 建設周期全 球 5G 基站累計建設數目在 700 萬以上,整個建設周期帶動 PCB 規模累計達 600 億元以上,2020-2022 年將是 5G 基站建設高峰期,每年基站側 PCB 需求量都在 120 億元以上。圖 2、5G 基站建設節奏
11、(單位:萬)圖 3、5G 基站側拉動 PCB 規模(單位:億元)數據來源:產業調研,經濟與金融研究院預測數據來源:產業調研,經濟與金融研究院預測同時,我們測算單基站高頻 CCL 價值量 1450 元左右,高速 CCL 價值量 800 元以 上,預計整個 5G 基站建設周期將帶動高頻、高速 CCL 市場規模累計在 100 億、 70 億元左右(AAU 的 TRX 板方案設計有變化,保守預計一部分在高速 CCL 內)。圖 4、5G 基站建設拉動的高頻 CCL 市場規模(億元)圖 5、5G 基站建設帶動的高速 CCL 市場規模(億元)數據來源:產業調研,經濟與金融研究院預測數據來源:產業調研,經濟與
12、金融研究院預測同時,今年 SA 獨立組網開始規模建設,拉動傳輸網 OTN 設備、高階交換機、路 由器需求,需要使用大量的高速單板和背板,也將大幅拉動高多層 PCB 和高速 CCL 的需求。1.2、云計算和數據中心高速化驅動,高多層板和 CCL 需求旺盛數據中心對于通信 PCB 和 CCL 的拉動力度也非常大,而且更為持續。根據北美五大云巨頭(谷歌、Facebook、微軟、蘋果、亞馬遜)的資本開支,2018 年五個 廠商資本開支 780 億美元左右,同比增長超過 50%,19 年 Q1 短暫回落、Q2 跌幅 收窄,Q3 恢復增長,雖然 Q4 同比仍有回落,但是谷歌、微軟、Facebook 等對
13、2020 年 Capex 展望均較為樂觀。我們認為云計算、存儲需求的增長是不可逆的,未來 云相關資本開支有望持續增長。圖 6、北美五大云巨頭廠商資本開支情況(單位:億美元)資料來源:Wind,經濟與金融研究院整理服務器作為數據中心資本開支最大的部分,與之密切關聯。根據 IDC 數據,2018 年全球 X86 服務器出貨量 1175 萬臺,同比增長 15.4%,成為過去幾年增長最快的 一年。19 年受資本開支回落影響,前三季度服務器出貨量同比有所下滑,但 Q4 出貨量 388 萬臺,同比增長 11.7%,恢復正增長。我們判斷,隨著數據中心資本 開支恢復增長,服務器、交換機、路由器、存儲器等 IC
14、T 設備出貨量也將恢復并 保持增長態勢,拉動高多層 PCB 和 CCL 的需求。圖 7、全球服務器出貨量 19Q4 恢復正增長資料來源:IDC,經濟與金融研究院整理從英特爾的數據中心業務情況來看,當芯片工藝升級時,收入同比會出現快速增 長。我們判斷,隨著今年下半年英特爾 10nm 服務器 CPU 芯片的推出,14nm 后 累積了 4 年的需求有望集中釋放。另外,19Q4、20Q1 英特爾數據中心業務超預 期也代表了服務器需求的回暖。圖 8、英特爾 19Q4、20Q1 數據中心業務超預期資料來源:Wind,經濟與金融研究院整理同時,今年 Intel 的服務器平臺要從 Purely 升級至 Whi
15、tely,AMD 則在去年發布了ROME 平臺,新平臺的數據插槽接口標準 PCIe 升級至 4.0,支持單通道傳輸速率從 8GT/s 提升至 16GT/s。相應地,服務器 PCB 的板材和層數都將出現較大變化, 板材將從 Mid Loss 升級至 Low Loss 等級,層數從 10 層左右升級至 14 層以上, 從而帶動 PCB 和 CCL 價值量大幅提升,我們預計 PCB 價值量提升 30%以上。圖 9、PCIe 接口的主板圖 10、PCIe 標準快速發展數據來源:ZOL 主板,經濟與金融研究院整理數據來源:ITEQ,經濟與金融研究院整理目前,再下一代 Eagle Stream 平臺已經在
16、打樣中,價值量將進一步提升,我們測 算,隨著 Whitely 平臺快速滲透,以及 Eagle Sraeam 平臺的推出,服務器 PCB 市 場規模將保持快速增長,3-4 年后市場規模有望增長至 450 億以上。圖 11、服務器市場高速 PCB 市場規模預測(單位:億元)資料來源:IDC,經濟與金融研究院整理同時我們測算,新一代 CPU 替換完畢后(2025 年左右),服務器市場將帶動每年160 億元以上的高速 CCL 增量,成為高速 CCL 最主要的增長動力。圖 12、服務器市場高速 CCL 市場規模預測(單位:億元)資料來源:IDC,經濟與金融研究院整理另外,高速化在交換機、路由器和光模塊的
17、趨勢也十分明顯,由于對傳輸速率的 要求越來越高,每兩年網絡設備的帶寬密度翻倍,高速交換機、路由器、光模塊 占比持續提升。18 年年底,全球最大的交換機廠商思科推出了 400G 交換機,博 通于 19 年年底推出新款交換機芯片 Tomahawk4,具備 25.6Tbps 交換能力,我們 預計今年 400 光模塊、交換機有望迎來放量。圖 13、數據中心光模塊出貨量和交換機芯片推出關系資料來源:Lightcounting,經濟與金融研究院整理從 10G 到 40G,再到 100G、400G,端口速率的快速提升,帶動 PCB 板和高速CCL 的價值量大幅增加:1)40G、100G 一般使用松下 M4、
18、M6 高速板材,400G需要使用松下 M7 等級,我們預估未來(2025 年左右)交換機、路由器相關高速 CCL 年增量有望超過 35 億元;2)400G 使用的 PCB 層數要更高,根據產業調研, 400G 交換機 PCB 在 36 層及以上,100G 的不超過 30 層。同時,制造壁壘也會提 升,一般網絡設備中高速交換機的 PCB 難度要高于服務器。圖 14、高速交換機、路由器對應 CCL 板材升級資料來源:ITEQ,經濟與金融研究院整理1.3、高頻高速 PCB&CCL 技術壁壘高,行業龍頭充分受益 高頻板和高速多層板的制造難度要大于普通的 PCB,有較高的技術壁壘。高頻 PCB 的主要難
19、點在于高頻板材的加工,體現在四個方面: 1)沉銅:高頻板因其材料的特性,孔壁不易上銅,沉銅工序特別難以控制,經常 出現沉不上銅、沉銅空洞等不良問題。 2)圖轉、蝕刻、線寬的線路缺口、沙孔的控制。3)綠油工序:綠油附著力、綠油起泡的控制。4)高頻材料材質較軟,各工序嚴格控制板面刮傷、凹點凹痕等不良。圖 15、高頻板生產與 FR4 的特殊之處及品質控制資料來源:電子萬花筒,經濟與金融研究院整理高速多層板具有板件更厚、層數更多、線路和過孔更密集、單元尺寸更大、介質 層更薄等特性,制造工藝難度非常大,基站 BBU 的通信板一般在 20 層以上,5G 的 OTN 傳輸網單板在 20 層以上、背板在 40
20、 層以上。高速多層板的生產,對于內 層空間、層間對準度、阻抗控制以及可靠性要求更為嚴格。圖 16、高速板關鍵生產工序控制資料來源:PCB 產業創新聯盟,經濟與金融研究院整理高速和高頻 CCL 的生產,對介質損耗因子 Df、介電常數 Dk 等指標有嚴格的要求, 技術壁壘高。Df、Dk 主要取決于原材料的選擇,配方,以及工藝控制,需要供應 商長期的研發投入和技術儲備,對原材料的特性有深刻的理解,工藝流程中積累 豐富的 know-how,這也是高速和高頻 CCL 的核心技術壁壘。圖 17、高頻和高速 CCL 對 Df 指標有要求資料來源:覆銅板資訊,經濟與金融研究院整理因此這兩個細分行業的集中度也非
21、常高。高頻 CCL 主要被美國企業壟斷,2018 年羅杰斯、泰康尼、依索拉三家占比 70%左右。高速 CCL 主要由日本的松下,中 國臺灣的聯茂、臺燿,和美國的依索拉供應,2018 年四家占比在 65%左右。圖 18、全球高頻、高速 CCL 市場格局資料來源:覆銅板資訊,經濟與金融研究院整理目前在高頻高速 PCB 領域,以深南電路、滬電股份、生益電子為代表的龍頭廠商 繼續保持領先的技術水平,高頻和高速 CCL 方面,國產 CCL 龍頭生益科技取得 較大突破,份額持續提升,有望充分受益 5G 基站和數據中心建設。2、半導體:國產替代加速,核心供應鏈自主可控勢在必行隨著下游終端廠商對于半導體的國產
22、化需求日益強烈,國內廠商經過前期的不斷 技術積累,在各個細分領域分別實現了不同程度的突破。圖 19、國內半導體產業鏈在各個環節實現突破Fabless模式海外: 高通 博通 賽靈思 亞德諾設計中國大陸:海思紫光國微圣邦卓勝微海外: 臺積電 聯電 格羅方德 三星制造中國大陸:中芯國際華虹半導體華力微積塔半導體海外: 日月光 矽品 安靠封測中國大陸: 長電科技 華天科技通富微電海外:ARMIP核中國大陸:EDAImagination Synopsys海外:Cadence Mentor Synopsys中國大陸:華大九天海外:設備中國大陸:應用材料東京電子 泛林半導體 愛德萬中微公司北方華創 上海微電
23、子 長川科技材料海外:中國大陸:勝高上海硅產業信越中環股份住友化學卡伯特江豐電子安集科技IDM模式設計 +制造 +封測海外: 英特爾、三星、德州儀器、美光資料來源:經濟與金融研究院整理中國大陸:長江存儲、合肥長鑫2.1、設計:多個細分領域實現突破,但整體尚有差距國內 IC 設計公司規模不斷提升,2018 年國內 IC 設計公司有 11 家廠商擠進全球 前 50 名,其中海思以 75.73 億美金首次擠進全球前 5,國內整體 IC 設計銷售額超 過 2500 億元,相較于 2017 年有近 20%的增長。圖 20、全球 IC 設計產值分析2018年全球IC設 計公司收入排名公司收入(百萬美金)1
24、博通217542高通164503英偉達117164聯發科78945海思75736AMD64757Marvell29318Xilinx29049Novatek181810Realtek1519Others-28400資料來源:DIGITIMES Research、經濟與金融研究院整理總體來看,國內的 IC 設計公司在各個細分領域都實現了不同程度的突破,細分來 看,在消費級 SOC 芯片領域,海思、展訊實現了完全替代,在模擬芯片領域,矽 力杰、圣邦股份、3peak 等公司業績實現快速的成長,可以做到部分替代,在射 頻芯片領域,海思、卓勝微等公司的產品也實現了較大程度的突破,在 CIS 領域, 豪威
25、科技更是在高端產品范圍可以和索尼、三星的產品媲美,此外在 FPGA、MCU、 功率半導體、MEMS 等領域也實現了不同程度的突破。圖 21、國產廠商在 IC 設計各環節實現不同程度突破細分領域全球市場空間(億美金)全球主要玩家國內廠家國產化程度CPU600Intel、AMD飛騰、龍芯、中科曙光0%GPU80-100英偉達、AMD景嘉微0%消費級SoC80-100高通、聯發科海思、展訊、全志科 技、瑞芯微30%FPGA50賽靈思、Intel紫光同創、安路信息高云、 1%MCU190意法、NXP、瑞薩兆易創新、中穎電子 北京君正、 3%模擬芯片600TI、ADI、美信、安 森美、MPS矽力杰、圣邦
26、股份、3peak、杰華特2%射頻芯片100Skyworks、Qorvo、 博通海思、卓勝微、三安 光電、漢天下5%CIS150Sony、三星、豪威豪威、思比科15%功率半導體200英飛凌、NXP、安森美、羅姆士蘭微、華微電子、揚杰科技、捷捷微電2%MEMS150意法、博世士蘭微、耐威科技3%數據來源:各公司官網,經濟與金融研究院整理但總體來看,在 IC 設計環節國產化的比例還普遍比較偏低,與國際巨頭的差距還 較為明顯,我們認為隨著國產化進程進一步加速,國內廠商在各個細分領域有望 逐漸縮小差距,國產化比例得到進一步提升。2.2、制造:中芯國際實現 14nm 工藝突破,長鑫長存存儲雙子星閃耀國內晶
27、圓廠、存儲廠在各自領域實現了快速的突破。中芯國際在 14nm 先進代工領域實現量產,預計今年年底產能達到 15k/月,同時 N+1、N+2 更高階的產品也在同步研發中,有望在將來進一步縮小和國際巨頭臺 積電、三星、Intel 等的技術差距。同時中芯國際進一步提升資本開支至 42 億美金, 相較于之前規劃大幅上修近 35%,體現了公司對于先進工藝產品競爭力的信心。圖 22、中芯國際在先進代工領域正逐漸突破2016201720182019202020212022臺積電10nm7nm&7nm+5nm3nmIntel14nm10nm7nm三星14nm10nm7nm5nm格羅方德14nm12nm-聯電2
28、8nm14nm-中芯國際28nm14nmN+1數據來源:各公司官網,經濟與金融研究院整理長存長鑫存儲雙子星閃耀,進展超預期。長江存儲的 64L 3D NAND 產品已經實 現規?;慨a,同時 128L 的新一代產品也在研發中,有望在明年年初實現量產。 合肥長鑫的 1xnm ddr4 DRAM 產品已經實現規?;慨a,同時也在研發新一代 1ynm ddr4 的產品。長存長鑫的產品在存儲器領域實現了零的突破,并且正在逐 漸與國際巨頭縮小技術差距,具有很強的戰略意義。圖 23、長江存儲在 3D NAND 正實現快速突破201620172018201920202021三星64L96L128L192L東
29、芝48L96L128L美光32L64L96L128L海力士48L96L192L長江存儲-64L128L數據來源:各公司官網,經濟與金融研究院整理圖 24、合肥長鑫在 DRAM 正實現快速突破201620172018201920202021三星20nm1xnm1ynm1znm1anm海力士20nm1xnm1ynm1znm美光20nm1xnm1ynm1znm南亞科30nm20nm1xnm合肥長鑫-1xnm1ynm數據來源:各公司官網,經濟與金融研究院整理2.3 封測:國產化進展最快,已經躋身國際第一梯隊封測環節是半導體細分領域國產化進展最快的,國內的幾家封測廠商長電科技、 華天科技、通富微電等巨頭
30、都已經擠進全球前十名,其中長電科技通過收購星科 金鵬,規模進一步提升,目前已經做到全球第三名,同時在封測產品的布局上也 進一步完善,在低端、中端、高端等封裝領域都有突破。圖 25、國內三家封測廠商擠進全球前十欣邦2%京元電其他19%日月光19%子 聯合2%科技3%安靠16%華天科技4%力成科技8%矽品精密10%長電科技13%通富微電4%數據來源:各公司官網,經濟與金融研究院整理圖 26、國內三家封測廠商產品布局較為完善全球排名低端封裝中端封裝高端封裝日月光 安靠DIP XSOP XQFP/QFN XLGA XBGAFCFCBGABumpingFCCSPWLCSPTSV(2.5D)TSV(3D)
31、O XFan-out長電科技O矽品XXXX天水華天OXO通富微電XXX數據來源:各公司官網,經濟與金融研究院整理我們認為,封測行業是國內競爭力最強的細分環節,隨著國產化進程的不斷推進, 封測領域有望持續受益。2.4、設備、材料:下游晶圓廠擴產提速,疊加國產化進程加速,催生 設備材料業績快速提升隨著中芯國際、長江存儲、合肥長鑫等晶圓廠存儲廠在各自領域實現了關鍵性的 突破,產能擴張將一步提速,資本開支有望達到歷史高峰,對于上游設備、材料 的需求將持續拉升。另外在貿易戰的大背景下,國內晶圓廠對于設備、材料等核 心供應鏈的自主可控的需求越來越強烈,也會進一步促進設備、材料的國產化進 展。圖 27、國內晶圓廠存儲廠資本開支進入爆發期6寸 8寸 12寸 爆發期 1000億/年 成長期 500-1000億/年 萌芽期 初創期 穩定期 20億/年 20-200億/年 200-500億/年1,6001,400