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先進封裝牽引,PCB龍頭加速布局材料國產(chǎn)化

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先進封裝成為后摩爾時代提升芯片性能的主要途徑,作為先進封裝成本占比最高的ABF載板,其主要市場份額被中國臺灣、日本廠商所占據(jù)。隨著深南電路、興森科技等基板巨頭的相繼入場,以及中國大陸封裝廠商在全球地位的提升,ABF載板國產(chǎn)化進程有望提速。

胡楠/文

2025年6月10日,華為首席執(zhí)行官任正非在接受《人民日報》專訪時表示:“芯片問題其實沒必要擔心,用疊加和集群等方法,計算結(jié)果上與最先進水平是相當?shù)摹?/p>

疊加常見于芯片的封裝領(lǐng)域,而有公開論文指出封裝技術(shù)可以提高集群計算的性能,這在一定程度上說明封裝技術(shù)對半導(dǎo)體的貢獻正在變大。

日本旭化成于近日對外表示,因AI算力需求激增導(dǎo)致PSPI需求爆發(fā),現(xiàn)有產(chǎn)能無法匹配市場擴張節(jié)奏。作為先進封裝必需的“超級膠水”,PSPI的供不應(yīng)求表明先進封裝正處于高速發(fā)展階段,市場對封裝材料的需求旺盛。

先進封裝需要封裝基板、引線框架、濕電子化學品等半導(dǎo)體材料,其中,封裝基板占封裝材料成本的比重最高。

目前,大多數(shù)先進封裝均采用FC-BGA封裝形式,而ABF載板則替代傳統(tǒng)封裝基板成為FC-BGA載板的標配。大陸載板頭部企業(yè)深南電路(002916.SZ)、生益科技(600183.SH)和興森科技(002436.SZ)等憑借其在BT載板多年的經(jīng)驗積累,在該領(lǐng)域已有所布局。截至2025年6月11日,深南電路和興森科技市值分別為627億元和682億元,是PCB(印刷電路板)行業(yè)的兩大龍頭。

千億級市場的國產(chǎn)化

據(jù)慧博投研數(shù)據(jù),“后摩爾時代”芯片制程技術(shù)突破難度較大,工藝制程受成本大幅增長和技術(shù)壁壘等因素改進速度放緩。根據(jù)IC Insight計算,28nm制程節(jié)點芯片開發(fā)成本為5130萬美元,16nm節(jié)點的開發(fā)成本為1.00億美元,7nm節(jié)點的開發(fā)成本需要2.97億美元,5nm節(jié)點開發(fā)成本已經(jīng)上升至5.40億美元。

因此,半導(dǎo)體行業(yè)的焦點從提升晶圓制程節(jié)點向封裝技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移。據(jù)華創(chuàng)證券研報,先進封裝能夠通過多顆芯粒與基本的2.5D/3D集成,可以擺脫單純依靠摩爾定律提升芯片性能的束縛,并能突破單芯片光刻面積的限制和成品率隨面積下降等問題。尤其在中國短時間難以突破自主EUV光刻機和先進節(jié)點制造工藝的情況下,先進封裝技術(shù)對于中國高性能芯片的發(fā)展至關(guān)重要。

據(jù)Yole數(shù)據(jù),2024年全球先進封裝市場預(yù)計總收入為519.00億美元,同比增長10.90%,預(yù)計到2028年將達到786.00億美元。2022年至2028年,年化復(fù)合增速為10.05%,相比同期整體封裝市場和傳統(tǒng)封裝市場,先進封裝技術(shù)已經(jīng)成為封裝市場增長的主要驅(qū)動力。

該機構(gòu)預(yù)測,全球先進封裝市場規(guī)模預(yù)計2028年達到786億美元,2022-2028年CAGR為10.6%,遠高于傳統(tǒng)封裝的3.2%,并將于2025年,首次超越傳統(tǒng)封裝,預(yù)計在全球封測市場占比達51%。

浙商證券認為,封裝材料是集成電路封裝技術(shù)的關(guān)鍵支撐,其具有基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性地位,且市場空間發(fā)展大。目前,該領(lǐng)域主要被日本、美國等企業(yè)壟斷,提升核心材料的國產(chǎn)化水平對于推動國內(nèi)先進封裝市場的發(fā)展至關(guān)重要。

據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2023年,在半導(dǎo)體行業(yè)整體處于去庫存周期的背景下,全球封裝材料銷售額為252.00億美元。但在強勁的半導(dǎo)體整體需求以及人工智能應(yīng)用的推動下,預(yù)計2025年將超過260.00億美元,以人民幣計算的市場容量遠超1000億元,并在2028年之前以5.60%年均復(fù)合增長率保持增長。

另外,據(jù)SEMI統(tǒng)計,2023年,全球封裝材料市場份額占比前五的品類分別是封裝基板55.00%、引線框架16.00%、鍵合線13.00%、包裝材料8.00%、芯片貼裝材料4.00%。從市場份額占比來看,封裝基板占比最大。

另外,國內(nèi)封測廠商市場份額的提升也為ABF國產(chǎn)化提供了“助力”。TendForce數(shù)據(jù),按照收入規(guī)模排名,2024年,國內(nèi)封測廠商長電科技、通富微電分別位列全球第三、第四的位置。前者市場份額由上年的10.40%提升至12.00%,后者市場份額由2023年的7.80%增至8.00%。

根據(jù)中國化信的信息,截至目前,中國半導(dǎo)體材料整體國產(chǎn)化率約為15.00%,其中,晶圓制造材料國產(chǎn)化率小于15.00%,封裝材料國產(chǎn)化率小于30.00%,在半導(dǎo)體高端材料領(lǐng)域幾乎完全依賴進口。

謀劃入局

需要指出的是,先進封裝一般不采用引線框架和引線鍵合的方式進行封裝,因而對引線框架和鍵合絲的需求較小,所以先進封裝材料市場主要由封裝基板和包裝材料兩大部分構(gòu)成。在高端封裝中,封裝基板占封裝材料成本的比重約為70.00%至80.00%。

據(jù)慧博投研數(shù)據(jù),根據(jù)材料的不同,封裝基板可分為BT載板和ABF載板。相較于BT載板,ABF材質(zhì)可做線路更精密、高腳數(shù)高傳輸?shù)男酒?,具有較高的運算性能,主要應(yīng)用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運算性能芯片,成本、工藝難度、信號傳輸性都要高于BT基板。

另外,大多數(shù)先進封裝均采用FC-BGA封裝形式,而ABF載板已經(jīng)成為FC-BGA載板的標配。研究機構(gòu)Prismark測算,2023年,全球芯片載板市場為125.00億美元,預(yù)計2028年有望達到181.00億美元。另外,隨著先進封裝、AI等高端芯片需求持續(xù)提升,ABF載板占全球芯片載板的比重有望穩(wěn)步提升,預(yù)計到2028年,ABF占比將達到57.00%。

目前,整個ABF載板產(chǎn)業(yè)鏈被中國臺灣、日本、韓國主導(dǎo),前五大廠商市場份額超過79.00%。更為重要的是,在ABF膜材料領(lǐng)域,日本廠商味之素占據(jù)97.00%的市場份額。因此,ABF載板作為先進封裝的核心原材料,在全球貿(mào)易沖突研究的背景下,自主可控顯得尤為重要。

大陸載板頭部企業(yè)深南電路、興森科技憑借自身在BT載板多年的經(jīng)驗積累以及傳統(tǒng)PCB業(yè)務(wù)基本盤穩(wěn)健的盈利能力,過去幾年陸續(xù)投入數(shù)十億元構(gòu)建ABF工廠,已具備了十多層ABF載板批量量產(chǎn)能力,且正在開發(fā)20層的產(chǎn)品。

具體來看,深南電路FC-CSP產(chǎn)品在MSAP和ETF工藝方面的技術(shù)能力已達到行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平,F(xiàn)C-CSP產(chǎn)品可實現(xiàn)2-6層板;RF射頻產(chǎn)品成功導(dǎo)入部分高階產(chǎn)品類別,可實現(xiàn)2-8層板;用于先進封裝的FC-BGA14層級以下產(chǎn)品已具備批量生產(chǎn)能力,部分客戶已完成送樣認證,處于產(chǎn)線驗證導(dǎo)入階段,14層以上產(chǎn)品也已進入送樣認證階段。

廣州工廠主要面向FC-BGA封裝基板、RF封裝基板及FC-CSP封裝基板三類產(chǎn)品,其中,FC-BGA為公司的重點產(chǎn)品,總投資約60.00億元,項目整體達產(chǎn)后預(yù)計年產(chǎn)能約為2億顆FC-BGA、300萬panelRF/FC-CSP等有機封裝基板。

興森科技自2012年起涉足CSP封裝基板行業(yè),并在2022年擴展至ABF載板領(lǐng)域。2022年3月,公司設(shè)立全資子公司廣州興森半導(dǎo)體,并在廣州知識城建設(shè)生產(chǎn)研發(fā)基地,分兩期建設(shè)月產(chǎn)能2000萬顆的FC-BGA封裝基板智能化工廠。

2022年6月,興森科技在珠海高欄港已有廠區(qū)增設(shè)產(chǎn)能200萬顆/月的FC-BGA封裝板產(chǎn)線。截至2024年9月底,興森科技FC-BGA項目累計投資超過33.00億元,珠海工廠和廣州工廠一期產(chǎn)能均已建成,并已通過部分國內(nèi)標桿客戶的工廠審核,產(chǎn)品認證和海外客戶拓展按計劃推進。

除了深南電路、興森科技,覆銅板頭部企業(yè)生益科技也在先進封裝材料市場有所布局,在封裝載板用基板材料領(lǐng)域進行多路線技術(shù)儲備的同時,與終端客戶開展專屬基板材料的聯(lián)合開發(fā)。

例如,公司高密度封裝載板用覆銅板基材技術(shù)研究,通過對不同改性BMI樹脂、不同的工藝參數(shù)等進行工藝研究,開發(fā)了具有優(yōu)異耐熱性、較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較低的熱膨脹系數(shù)、優(yōu)異的平整性,滿足高密度封裝載板用的覆銅板基材。

截至目前,生意科技的Wire Bond類封裝基板產(chǎn)品已在傳感器、存儲類產(chǎn)品大批量應(yīng)用,同時向FC-CSP、FC-BGA等更高階封裝領(lǐng)域延伸。

本文刊于06月14日出版的《證券市場周刊》



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