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封装基板行业高成长性风采依旧 先进封装缺口持续扩大有望带动高端基板规模增长

一、封装基板行业概述

封装最基本的功能是保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(Metal Can)作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。但是,随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。

IC封装基板是半导体封装体的重要组成材料,用于搭载芯片,为芯片提供电连接、保护、支撑和散热等。为实现3D-SiP的系统级集成需求,满足未来5G、高性能计算机等高端应用的需求,业界对先进基板提出了提高布线密度、减小线宽线距、减小尺寸与重量,改善热性能的要求。目前,先进封装基板的研究方向主要有工艺改进、精细线路、倒装芯片球栅格阵列封装基板(flipchipballgridarray,FCBGA)、无芯封装基板、有源、无源器件的埋入基板等。

二、封装基板是PCB行业中规模最大、增速最快的细分子行业

封装基板是芯片封装环节不可或缺的一部分,与普通PCB产品相比,封装基板尺寸较小、精密度较高,能达到主流芯片的严苛要求。线宽/线距 50μm/50μm 属于 PCB 高端产品,而封装基板制造领域,线宽/线距在 30μm/30μm 以内属于常规产品。

封装基板产品的技术指标有别于其他类型PCB

参数 封装基板 类载板SLP 高密度互连板HDI 普通多层硬板PCB
层数 2-10层 2-110层 4-16层 1-90+层
板厚 0.08~11.2mm 0.2~11.5mm 0.25~12mm 0.3~17mm
最小线宽/线距 10~130um 20~130um 40~160um 50~1000um
最小环宽 12.5~130um 50~160um 75um 75um
单位尺寸 <150*150mm - 300*210mm左右 -
制程工艺 减成法/半加成法 半加成法 半加成法/减成法 减成法

资料来源:《中国集成电路》、观研天下数据中心整理

另外,封装基板在线路精细、孔距大小和信号干扰等方面要求也非常高,不仅使得封装基板层间对位技术、电镀能力、钻孔技术,精细线路工艺制造技术难度成倍增加,同时也大大提高了其项目成本。以钻孔机为例:机械钻孔机常规加工孔径大于150μm,一般可以满足单双层板、多层板、HDI的要求,但IC封装基板则需要加工100μm及以下孔径,因而需要购置超高转速机械钻孔机加以应对,常规机械钻孔机价格在数十万元水平,而超高转速机械钻孔机售价则在百万元以上;而类载板、IC封装载板孔孔径更小、密度更大,常规产品在60μm左右,但随着功能的增加,孔径将持续微缩,孔径最小达20μm,常规的CO2激光、UV激光钻孔设备将更换为超快激光钻孔机,超快激光钻孔机对比CO2激光、UV激光钻机,设备售价也有明显提升。

不同钻孔设备的能力特性

产品 主要特点
机械钻孔设备 最小加工孔径0.1mm,包括单轴、双轴、六轴及六轴独立控制等机型
CO2激光钻孔设备 采用专用波长的远红外CO2激光光源和高速扫描振镜,主要针对HDI板,一般加工孔径范围为50μm~200μm
UV激光钻孔设备 采用UV冷光源和特有的飞行钻孔模式实现对挠性线路板及刚挠结合板的微小通孔盲孔加工,最小加工孔径25μm
超快激光钻孔设备 采用新型超快皮秒激光钻孔新技术,主要针对IC封装基板,热影响效应小,孔径最小为30μm,整机精度提升至+12.5um

资料来源:观研天下数据中心整理

由此可见,封装基板是一类更高端的PCB,目前封装基板已成为PCB行业中规模最大、增速最快的细分子行业。据统计,2021年全球IC封装基板行业规模达到142亿美元,同比增长近40%,预计2026年将达到214亿美元(约1474亿元),2021-2026年IC载板CAGR为8.6%。

预计封装基板是PCB领域增长最快的细分产品

类型/年份

2020产值(亿美元)

2021E

2026E

2021-2026E

同比

产值(亿美元)

产值(亿美元)

复合增长率

纸基板

8.6

10.00%

9.5

10.3

1.60%

单面板

17.2

17.80%

20.2

23.3

2.90%

双面板

53.3

19.60%

63.8

74.2

3.10%

4层板

87.7

25.5%

110.1

126.1

2.8%

6层板

61.7

24.5%

76.8

92.9

3.9%

8-16层板

84.2

26.7%

106.7

132.0

4.4%

18层及以上的高层板

14.0

20.7%

16.9

20.5

3.9%

HDI

98.7

19.4%

117.9

150.1

4.9%

封装基板

101.9

39.4%

142.0

214.3

8.6%

软板

124.8

12.6%

140.6

171.8

4.1%

合计

651.9

23.4%

804.5

1015.6

4.8%

资料来源:Prismark、观研天下数据中心整理

三、国内封装基板厂商争相投资布局,广州生产基地产能满产

1、行业高成长性风采依旧,国内封装基板厂商积极扩产

自2019年以来,伴随着先进封装技术的快速发展,作为上游材料的封装基板市场需求猛增,但整体产能却提升缓慢,以至于封装基板市场需求与供给存在较大缺口,供需失衡的情况十分严重。在此背景下,深南电路、珠海越亚、兴森科技等国内封装基板厂商积极扩产,并逐步释放产能。数据显示,2021年中国大陆封装基板产业规模也呈现出快速提升的趋势,2021年中国大陆封装基板产业规模约为23亿美元,同比增长56%,其中来自内资企业的封装基板产值约为8.29亿美元,全球占比为5.84%。

但自2021年末以来,虽然上游晶圆代工厂产能依旧满载,汽车芯片、工控芯片等市场需求仍较为稳健,但消费类通用芯片产品市场需求逐渐放缓,半导体封测市场景气度持续走低,订单不足的情况逐渐向封装基板市场传导,叠加新产能持续开出,封装基板市场整体陷入供过于求的状态。原计划大幅扩产的各大封装基板厂商,不得不面对来自市场库存积压和需求疲软的双重压力,在产能利用率持续下滑的情况下,包括奥特斯、Ibiden、深南电路、兴森科技、欣兴、南电、景硕在内的封装基板厂商纷纷下调公司产能利用率,业绩表现均不佳。

即使是短期市场需求不佳,封装基板行业的高成长性仍吸引着众多厂商入局。尤其是AI 聊天机器人 ChatGPT 的爆火,开启了新一轮人工智能浪潮,带动高性能芯片以及先进封装的加速增长,对下游封装基板的国产替代需求强烈,IC载板市场空间被打开。2023年以来,国内封装基板项目屡屡传出好消息。3月8日,安捷利美维厦门工厂高端封装基板及高端HDI生产能力建设项目(一期)封顶;1月29日,景旺电子深圳宝安半导体封装基板项目顺利开工;1月12日,奥芯半导体科技FC-BGA 高阶IC封装基板项目签约落户江苏省太仓市璜泾镇。1月9日,浙江创豪半导体有限公司年产45万片高阶封装基板项目开工。此外,包括Ididen、三星电机、南电、景硕、深南电路、珠海越亚、兴森科技在内的一众封装基板厂商仍在持续推进封装基板项目扩产进程,并未释放出放缓扩产节奏的消息。

全球封装基板厂商扩产计划

载板厂

投建地点

投资金额

产品类型

开工时间

投产时间

凸版印刷

日本新淘工厂

112亿日元

ABF

-

2022年投入运转

AT&S

重庆三厂

10亿欧元

ABF

2019

2024年满产

马来西亚

17亿欧元

ABF

2021

2026年满产

Ididen

日本河间厂

1800亿日元

ABF

2021

2023年投产

日本大恒厂

1300亿日元

ABF

-

2020

三星电机

日本大恒厂

8.5亿美元

FC-BGA

-

2023年量产

大德电子

越南

1600亿韩元

ABF

2020

2022

Shinko

韩国

900亿日元

ABF

2020

2022

欣兴

中国台湾、大陆

344.71亿新台币

ABFBT

2019

2022

南电

中国台湾、大陆

153.5亿新台币

ABFBT

2020

2021

景硕

中国台湾、大陆

100亿新台币

ABFBT

2021

2023

臻鼎

中国大陆

-

ABFBT

2021

2022

深南电路

广州

60亿元

FC-BGAFC-CSP RF封装基板

20216

-

无锡

20亿元

高阶倒装芯片用IC载板

-

2022Q4投产

珠海越亚

珠海三厂

35亿元

高端射频及FC- BCA基板

-

20227月份

安捷利美维

上海

10.7亿元

封装载板

-

-

厦门

65亿元

封装载板、类载板

-

-

广州

30亿元

隐埋芯片载板

2021

2022

兴森科技

珠海

30亿元

ABFBT

2021

2022Q2投产

广州

60亿元

FC-BGA

-

2023年底试产

景旺电子

珠海

50亿元

类载板与封装基板

-

718日投产

中京电子

珠海

15亿元

IC载板

2021

2022年内达产

东山精密

盐城

15亿元

IC载板

-

2022年底试生产

胜宏科技

南通

29.89亿元

多层、HDI及封装基板

建设期2

-

普诺威

昆山

13亿元

高密度互联载板

-

-

和美精艺

珠海

30亿元

IC封装基板、电路板等

-

2024年投产

芯承半导体

中山

总投资30亿元

FC-CSPFC-BGA基板

-

2023上半年一期产线试产

资料来源:集微咨询、观研天下数据中心整理

总的来看,根据全球各大封装基板厂商此前披露的扩产计划显示,2022年是新建项目投产的高峰期,扩产产能将逐步开出,预计整个产能释放高峰期将持续至2025年。

观研天下分析师观点:虽然我国封装基板行业起步较晚,但受益于本土巨大的市场空间、产业配套和成本优势,叠加近年来全球半导体封测产业逐渐向中国大陆转移,有望直接拉动封装需求。

2、广东省是封装基板企业数量最集中的省份

从企业分布来看,广东省是封装基板企业数量最集中的省份,数据显示,广东省封装基板相关企业目前已达到了369家,占中国大陆封装基板企业总数的84.1%。广东省拥有中国最大的半导体下游消费电子市场,华为、VIVO、OPPO、大疆、漫步者等半导体下游消费电子企业总部均聚集在广东省,深南电路、兴森科技等封装基板头部厂商也均位于广东省。

根据观研报告网发布的《中国封装基板行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)》显示,近年来,广东一直着力打造中国集成电路第三极,补齐产业链短板。从政策层面看,2020年9月发布的《广东省培育半导体及集成电路战略性新兴产业集群行动计划(2021-2025年)》,特别提及高密度封装基板的研发生产,指出“大力发展电子级多晶硅及硅片制造,加快氟聚酰亚胺、光刻胶、高纯度化学试剂、电子气体、碳基、高密度封装基板等材料研发生产。”强烈的市场需求驱动广东省半导体行业积极扩产,近两年,广东封装基板项目落地主要集中在广州、深圳、珠海三地。从2022年重点建设项目列表看,广州封装基板项目数量较多,项目投资金额相对较大。

广东省2022年封装基板重点建设项目

项目名称 建设起止年限 总投资/亿元 项目所在地
广州广芯半导体封装基板产品制造项目 2022-2024 60 广州
珠海高端射频及FCBGA封装载板生产制造项目 2022-2023 17.8147 珠海
兴森科技FCBGA封装基板项目 - 60 广州

资料来源:观研天下数据中心整理

另外,日前公布的广东省2023年重点建设项目计划中,半导体产业相关的项目超50个,其中与封装测试相关的项目约15个,投资总额超300亿。

广东省2023年半导体封测部分重点建设项目

项目名称

建设内容及规模

总投资(单位:万元)

安世中国先进封测平台及工艺升级项目

新增产线,从事生产半导体分立器件及半导体功率器件,年产量78亿粒

180800

兴森半导体集成电路FCBGA封装基板项目

建设高端集成电路FCBGA封装基板智能制造工厂以及相应的公辅设施

600000

广州广芯半导体封装基板产品制造项目

建设半导体封装基板产品制造项目

600000

深圳市礼鼎半导体科技有限公司高端集成电路载板及先进封装基地(一期)

园区建筑物建设、装饰装修、机电工程安装,设备采购安装工程

403000

芯联电集成电路材料制造及封测总部项目

建设办公楼、生产厂房及配套设施以及集成电路材料生产线等

300000

珠海高端射频及FCBGA封装载板生产制造项目

新建主厂房1、主厂房2、办公楼、废水站等。引进生产、检测设备

267165

东城利扬芯片集成电路测试项目

集成电路晶圆测试与芯片成品测试

131520

广东越海高端传感器8/12TSV封装项目

新建高端传感器8/12TSV封装生产线,专线生产8CIS传感器等

100000

广东盈骅总部和微处理芯片封装载板项目

建设产业研发办公大楼、厂房

100000

珠海兴森半导体有限公司集成电路FCBGA封装基板项目

建设高端集成电路FCBGA封装基板智能制造工厂

100000

中山芯承半导体有限公司年产高密度倒装芯片封装基板106万片项目

租赁厂房18764平方米

100000

佛山市通科先进半导体芯片封装测试产业基地建设项目

建设千级净化车间、万级净化车间、集成电路实验室、工程中心等

105933

惠州德赛矽错封装产业研发、生产、销售与建设项目

主要从事电子元器件SIP封装产品的研发、生产和销售

210000

广东省2023年半导体封测部分重点建设前期预备项目

中为先进封装技术(鹤山)有限公司半导体封装材料和半导体系统级封装(SiP) 模组项目

建设10条先进封装生产线

100000

译码半导体新一代集成电路研发生产总部基地项目

新建厂房2栋,办公楼1栋,宿舍1栋及配套设施。建设新一代半导体晶圆磨切封装研发生产总部基地

100000

资料来源:观研天下数据中心整理

值得一提的是,近年来,劳动力成本上升、环保要求提高以及内陆地区出台相关支持政策等因素导致部分封装基板企业将生产基地逐步迁往江西、湖南、湖北等内陆地区,以缓解劳动力成本上涨带来的经营压力。预计未来,中西部地区有望逐渐成为主要的生产制造基地,并推动珠三角、长三角等地区向更高端的封装基板研发制造中心转型。这种转变将促进区域间的协作和合作,实现产业链的优化和提升。

观研天下分析师观点:当前封装基板行业下游基本都是大客户,对载板这类核心零部件采购一般采用“合格供应商认证制度”,一旦和他们达成合作,很容易形成联动效应,给企业带来经济价值和附加价值的双丰收,增加自身的影响力但同时也增大了风险,这种经营模式要求客户保持高度的稳定性,一旦某一大客户流失,产品短期将出现闲置,因此企业必须重视与头部客户合作的稳定性以及未来能否有更多合作。

四、先进封装带动高端基板需求,国产化亟待突破

1、先进封装带动高端基板需求,2027年有望达43.87亿美元

后摩尔时代,随着制程工艺推进,成本经济效益逐步降低,芯片性能迭代过渡至封装环节。根据IBS数据,随着制程工艺推进,单位数量晶体管成本下降幅度急剧降低,从16nm到10nm,每10亿颗晶体管成本降低23.5%,而从5nm到3nm成本仅下降4%。为进一步推进经济效应,以FC倒装封装、2.5D/3D封装及Chiplet等创新工艺为主导先进封装接力摩尔定律,有望持续带动高端封装基板技术演进及产能需求。与此同时,随着5G建设及应用的逐步推进,数据中心、智能驾驶、AI、高性能计算等领域需求热度持续高涨,其所需的高性能计算机领域芯片需求上涨,有望带动封装基板市场需求,不排除出现先进封装产能紧张、海外大厂订单外溢的状况,对具备先进封装技术与产能储备的国内厂商而言亦是发展良机。根据Prismark数据,2022年全球IC封装基板行业整体规模达174.15亿美元、同比增长20.90%,2027年规模有望达222.86亿美元;2022年中国市场IC封装基板行业(含外资厂商在国内工厂)整体规模为34.98亿美元、同比增长33.40%,2027年有望达43.87亿美元。

2、国外企业垄断高端封装基板市场,国产替代正加速进行

目前高端封装基板市场被国外公司所垄断,德国汉高、富乐、陶氏化学、日东电工、日本琳得科、日本信越、日立化成等厂商占据高端封装基板市场主流,具备丰富的核心产品技术以及先发优势。同时,就基板材料、相关设备的供应链而言,也几乎是日本企业独占优势。此外,日系供应商的数量可谓数不胜数,如味之素为基板提供作为核心要素的积层(Build Up)绝缘膜(ABF),昭和Materials的热膨胀率低的Core材料占有绝对优势,牛尾电机提供曝光设备,维亚美科机械(Via Mechanics)提供形成导孔(Via)的设备。相较而言,国内产业起步较晚,核心技术水平相对落后,虽然目前我国的封装材料产量已跃居世界前列,但主要以生产通用型和中低档的封装材料为主,高附加值的封装材料品种的产量比例还是很低,且品种单一,与国外同类产品相比,在质量上还有较大的差距,国产化亟待突破。其中,深南电路FCBGA封装基板已具备中阶产品样品制造能力,高阶产品技术研发按期顺利推进;兴森科技珠海FCBGA封装基板项目完成产线建设并试产成功,2023年将全力开拓市场、导入量产客户;广州FCBGA封装基板项目预计2023年第四季度完成产线建设,开始试产,预计未来封装基板国产化空间依旧广阔。

观研天下分析师观点:目前我国封装基板行业仍处于发展初期,伴随着国内半导体产业日渐成熟,为内资封装基板厂商发展提供优质的配套环境未来有望充分受益半导体国产化大趋势。(LZC

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随着我国集成电路国产化进程的加深、下游应用领域的蓬勃发展以及国内封测龙头企业工艺技术的不断进步,国内封测行业市场空间近年来不受国外市场营销,市场规模持续保持增长态势。2023年我国集成电路封测行业市场规模为3483亿元。

2024年05月15日
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数据显示,2023 年第三季度全球半导体设备厂商市场规模 top10 营收合计超过 250 亿美元,同比下降 9%,环比增长 3%,且均来自美国、日本与荷兰。

2024年05月09日
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2024年03月27日
我国塑料光纤行业市场规模稳步扩张 工业控制总线系统是最稳定最大市场之一

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虽然我国塑料光纤行业起步较晚,但随着国家政策持续利好,以及国内科技技术不断进步,我国塑料光纤行业发展态势较好。目前塑料光纤由于符合国家"光进铜退"、低碳、节能、环保的产业发展方向,是实现“宽带中国”战略的一个重要选择,已经被列入电力新技术、新产品、新成果的应用领域中。

2024年03月13日
我国特种光纤行业市场需求旺盛 自主研发加快助力国产化、量产化脚步

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光纤激光器应用于激光加工系统,具有加工精度高、加工速度快、使用寿命长和柔性好等优点,因此稀土掺杂光纤激光器已经在许多方面取代了传统的气体和固体激光器。而作为光纤激光器增益介质的有源光纤,对激光器的特性具有决定性的作用。2022年我国有源光纤市场规模达到46.40亿元。

2024年03月11日
AI和高性能计算机发展推动全球先进封装行业需求增长 各大封测厂商纷纷布局

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另外,从全球封装行业市场总体结构来看,2023年先进封装市场份额已经超过48%,达到48.8%,2019年全球先进封装市场份额只有45.6%,可见先进封装市场表现要优于传统封装市场,这和上文所述观点表现一致。

2024年03月01日
我国消费电子精密结构件行业增长乏力  后续仍需依赖新型爆款消费电子产品带动

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我国是消费电子产品的全球重要制造基地,全球主要的电子生产和代工企业大多数在我国设立制造基地和研发中心。一组数据可以说明:全球约80%的个人计算机、65%以上的智能手机和彩电在国内生产,创造直接就业岗位约400万,相关配套产业从业人员超千万。

2024年02月27日
我国电气设备检测行业需求增长空间巨大 企业争相入局 市场竞争日益激烈

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根据数据显示,2016-2022年我国电力(包括核电)检验检测机构营业收入由32.1亿元增长113.03亿元,年均复合增长率达 28.6%。电气设备检测市场规模从2018年14.95亿元增长到2022年的20.61亿元。

2024年02月22日
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