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文档简介

1、数据预测与估值:重点关注股票业绩预测和市盈率EPSPE公司名称股票代码股价PBR投资评级18A19E20E18A19E20E大立科技00221423.000.120.290.53191.6779.3143.400.12增持崇达技术00281522.140.470.620.9847.1135.7122.594.54增持环旭电子60123121.040.540.570.8138.8936.8425.930.54增持长电科技60058425.48-0.650.030.29-39.20849.3387.86-0.65增持航锦科技00081826.770.730.460.6536.6758.2041.1

2、80.73增持资料来源:上海证券研究所;股价数据为 2020 年 3 月 10 日收盘价重要提示:请务必阅读尾页分析师承诺和免责条款。目 录 HYPERLINK l _TOC_250006 一.新冠疫情国内有效控制 海外疫情爆发难免 1 HYPERLINK l _TOC_250005 二.疫情防控催生红外体温筛检设备市场放量 2三.财政政策青睐科技基建 4 HYPERLINK l _TOC_250004 5G 基站有望加速 4 HYPERLINK l _TOC_250003 低轨卫星通讯产业加码正逢其时 7 HYPERLINK l _TOC_250002 四.硬件创新周期仍在 需求递延或将集中

3、爆发 10 HYPERLINK l _TOC_250001 5G 手机需求爆发或递延 国内高阶 HDI 获发展窗口期 10 HYPERLINK l _TOC_250000 智能终端集成度提升 SiP 产业估值打开新局面 18五.投资标的与投资建议 23六.风险提示 24图图 1 全国疫情地理分布图(20200311) 1图 2 全国疫情累计趋势图(20200311) 1图 3 全国疫情新增趋势图(20200311) 1图 4 全球疫情地理分布图(20200311) 2图 5 海外疫情累计趋势图 2图 6 海外疫情新增趋势图 2图 7 公共区域体温筛检设备一览 3图 8 检验检疫红外热成像人体筛

4、检实况 3图 9 国务院组织红外体温筛检仪相关企业复工的紧急通知 3图 10 红外筛检设备拆解 4图 11 红外探测器简介 4图 12 4G 基站用 PCB 一览 5图 13 5G 基站架构一览 5图 14 4G/5G 基站建设数量预测 5图 15 基站侧 PCB 投资额 5图 16 高频高速 PCB 产业链一览 6图 17 全球互联网覆盖人口占比 7图 18 卫星通讯组成 7图 19 卫星通讯原理图 7图 20 Starlink 全球组网低轨卫星 8图 21 卫星通讯频段一览 9图 22 全球卫星通讯产业产值分布 9图 23 各类型 HDI 板 10图 24 手机主板/射频板演进概览 11图

5、 25 华通、欣兴和健鼎毛利率情况 12图 26 华通、欣兴和健鼎净利率情况 12图 27 HDI 工艺流程概览 13图 28PCB 成本组成概览 13图 29 HDI 产品覆铜板从 370 系列向 390 系列升级 13图 30 HDI 产线设备构成占比 13图 31 奥宝科技 LDI 设备型号及性能 14图 32 三菱镭射机三代机向五代机升级 14图 33 mSAP、amSAP、SAP 工艺与线宽线距范围 14图 34 iPhone 各款手机 HDI 板表观面积与实际面积 15图 35 iPhoneX 三明治结构及其透视光照 15图 36 深度摩尔与超越摩尔是集成电路发展的两条主线 18图

6、 37 封装工艺与晶圆制造工艺的协同发展 18图 38 台积电不同工艺营收占比 18图 39 集成电路封装工艺发展路程 19图 40 Fan-in 和 Fan-out 技术路线 20图 41 SIP 先进封装的应用 20图 42 手机射频前端器件模组分类(不完全统计) 21图 43 iPhoneXR 射频模组一览 21图 45 毫米波时代的射频前端器件架构 22图 46 高通 QTM052 产品 22图 47 智能穿戴设备的 SiP 应用 22表表 1 红外体温筛检产业链梳理 4表 2 A 股电子板块中相关公司一览 6表 3 按照轨道位置分类的卫星 7表 4 手机 HDI 分类 10表 5 2

7、019 年发布的主流 5G 手机 11表 6 2019 年发布的主流 5G 手机主板与射频板堆叠工艺 15表 7 HDI 升级对单机价值量的影响(安卓系) 16表 8 HDI 前十企业营收及市占率分析 16表 9 A 股 HDI 企业概况(除鹏鼎) 17表 10 研究机构 IBS 对台积电不同代工制程价格与预测 19表 11 晶圆代工企业对先进制程工艺研发规划概览 19表 12 射频前端模组简介 21表 13 A 股电子板块中相关公司一览 22一. 新冠疫情国内有效控制 海外疫情爆发难免自 2020 年 1 月 2 日确诊 41 名新冠肺炎患者以来,全国疫情呈现快速增长的态势。从国内各地域来看

8、,疫情首发地湖北成为疫情重灾区,全国各省均出现疫情确诊案例。经过全国高效的疫情防控举措后,国内疫情已经呈现有效控制。图 1 全国疫情地理分布图(20200311)数据来源:Wind,上海证券研究所截止 3 月 11 日上午 10 点,全国累计确诊 80955 例,累计治愈61568 人,现有确诊 16226 例。从新增量来看,3 月 10 日新增确诊人数 31 例,除武汉以外新增人数 18 例,全国新冠肺炎疫情已经得到有效控制。图 2 全国疫情累计趋势图(20200311)图 3 全国疫情新增趋势图(20200311)数据来源:Wind,上海证券研究所数据来源:Wind,上海证券研究所但从全球

9、范围来看,新冠疫情呈现新一轮爆发的态势。截止 3月 2 日,海外疫情较重的地区包括韩国(现有确诊 4278)、日本(现有确诊(现有确诊 919)、伊朗(现有确诊 1144)、意大利(现有确诊 1589)。图 4 全球疫情地理分布图(20200311)数据来源:Wind,上海证券研究所从海外感染人数统计来看,截止 3 月 10 日,海外累计确诊人数达到 38371 人,较昨日增加 4801 人,累计死亡人数 1134 人,较昨日增加 243 人。从目前的新增趋势来看,海外疫情正处在快速爆发阶段。图 5 海外疫情累计趋势图图 6 海外疫情新增趋势图数据来源:Wind,上海证券研究所数据来源:Win

10、d,上海证券研究所二. 疫情防控催生红外体温筛检设备市场放量新冠肺炎病毒可以通过咳嗽、呼吸形成的飞沫进行传播,所以公共区域的疫情监控与防治成为遏制疫情的重要环节。时值春运,机场枢纽、高铁站、客运站等场所客流量大、人员密集,人流疫情初检工作意义重大。新冠肺炎患者症状表现主要呈现发热、咳嗽、呼吸困难和乏力等症状,所以体温筛检成为公共区域疫情监测的主要手段之一。从目前调研情况来看,公共区域的体温筛检设备以非接触式设备为主,包括移动式筛检系统、固定式筛检系统以及手持式筛检设备等。相较于传统的接触式体温筛检设备(体温计等),非接触式设备可以依托红外线强度对目标体进行在线温度监测,实现高效快速筛检过往人群

11、,筛检效率大幅提升。图 7 公共区域体温筛检设备一览图 8 检验检疫红外热成像人体筛检实况数据来源:大立科技,上海证券研究所数据来源:大立科技,上海证券研究所从政策来看,国务院于 1 月 30 号印发关于组织做好红外体温筛检仪及配套零部件生产企业复工复产工作的紧急通知,通知明确将红外体测筛检仪纳入疫情防控重点物资。图 9 国务院组织红外体温筛检仪相关企业复工的紧急通知数据来源:国务院,上海证券研究所红外筛检系统可以分解为芯片、探测器、机芯和整机几部分。红外 MEMS 芯片是红外成像系统的核心元件,处于整个红外成像产业链的最上游。红外 MEMS 芯片将红外光学系统采集的红外光信号集聚到探测器中,

12、并通过 IC 和 MEMS 系统将红外光信号转换为微弱电信号输出。红外探测器的设计、生产及研发涉及到材料、集成电路设计、制冷和封装等多个学科,技术难度大,目前全球仅有美国、法国、以色列、中国等少数国家能够掌握非制冷红外探测 器核心技术。机芯由探测器及带有公算法的图像处理电路组成,机 芯的工作原理是将探测器输出的微弱电信号进行处理以及数字化 采样,通过算法对数字化后的信号进行图像和温度定量的处理,最 终将目标物体温度分布图转化为视频图像。整机是由红外光学系统、机芯、智能处理电路、电池、外壳、显示屏等组成的完整系统。图 10 红外筛检设备拆解图 11 红外探测器简介数据来源:睿创微纳,上海证券研究

13、所数据来源:睿创微纳,上海证券研究所我们根据设备拆解情况,进行了产业链梳理。红外筛检的核心芯片以进口为主,供应商包括 Flir,以及 2019 年由Sofradir 和 ULIS合并而成的 Lynred。国内高德红外已建成 8 英寸 0.25um 批产型 MEMS 生产线,是国内唯一一条自主可控且具备批产能力的非制冷红外焦平面探测器生产线;睿创微纳掌握 MEMS 芯片的核心技术,主要系自产自用;大立科技在核心器件领域获“核高基”重大专项资金支持,在非制冷红外焦平面探测器领域获得重大突破。从整机领域来看,供应商包括大立科技、中电 11 所、高德红外、华中数控等。表 1 红外体温筛检产业链梳理设备

14、企业芯片Flir;Lynred(Sofradir 和ULIS 合并); 探测器机芯高德红外:已建成 8 英寸 0.25um 批产型MEMS 生产线;睿创微纳:掌握红外MEMS 芯片的核心技术,自产自用;大立科技:“核高基”项目在研;整机大立科技、中电 11 所、高德红外、华中数控等数据来源:各公司官网、上海证券研究所三. 财政政策青睐科技基建5G 基站有望加速疫情对经济运行无疑产生阶段影响,结合积极的财政政策进行逆周期调节在所难免。我们认为,疫情不改新经济主线,5G 基础建设或在财政政策加码下实现更快推进。从 5G 基站建设来看,我们持续建议关注高频高速趋势下通信PCB 的产业链机会。4G 基

15、站所需要的 PCB 应用包括天线、RRU(射频拉远单元)、BBU(基带处理单元)和机柜。5G 基站为了减小信号的衰减,基站架构中将天线与 RRU 整合为 AAU(Active Antenna Unit),AAU 将采用高频高速板,相关 PCB 价格在 5000-6000 元/平米的水平。同时 CU 和 DU 端主控板、基带处理板、背板将采用 16 层以上的高速板,产品工艺要求和价值较 4G 方案均呈现明显上升趋势。经过测算,5G 宏基站单站 PCB 价值量有在 12000 元-16000元,同比 4G 宏基站单站价值量 2500 元的水平显著提升。图 12 4G 基站用 PCB 一览图 13

16、5G 基站架构一览数据来源:深南电路招股书,上海证券研究所数据来源:3GPP,上海证券研究所4G 基站覆盖半径在 1-3 公里,5G 频段频率提升对应信号更易衰减,单基站信号覆盖面积降低,对应所需基站数量提升。中国联通网络技术研究院表示5G 宏基站数量是4G 宏基站数量的1.5-2 倍,对应 5G 宏基站数量约为 600 万座,结合 5G 宏基站单站 PCB 价值量 1.2 万-1.6 万的价值量预期,宏基站衍生通讯 PCB 市场空间有望达到 720-960 亿的体量。图 14 4G/5G 基站建设数量预测图 15 基站侧 PCB 投资额数据来源:三大运营商年报,上海证券研究所 数据来源:三大

17、运营商年报,上海证券研究所高频高速 PCB 板在生产工艺中存在诸多加工难点。高频 PCB的原材料高频覆铜板一方面需要低轮廓度铜箔以降低对电子运行速度的阻碍,同时需要兼顾铜箔与低介电常数填充树脂材料的亲和力,以达到稳定的机械性能;高速 PCB 往往需要 16 层以上,层数越多对应的 PCB 加工时间越长、良率也将随着层数的提升而降低。高频高速 PCB 供应商需要拥有良好的工艺积淀,并且通过下游大客户认证后才得以实现稳定供货。从高频高速 PCB 产业链来看,上游包括玻纤布、树脂材料、铜箔供应商;中游包括覆铜板供应商;下游包括 PCB 供应商等。图 16 高频高速 PCB 产业链一览数据来源:公司官

18、网,上海证券研究所整理高频高速 PCB 的高价值量、基站建设带来的景气周期以及相对高的技术壁垒共同带来了相关产业链企业的业绩快速增长,具体公司包括超华科技、中国巨石、华正新材、沪电股份、深南电路等, 2020 年将是基站大规模放量建设的第一年,建议持续关注产业链相关公司。表 2 A 股电子板块中相关公司一览公司产业链环节超华科技公司产品涵盖铜箔、覆铜板和PCB 产品。公司 8000 吨铜箔新增产线即将放量,相关产能带来公司业绩弹性。公司与交大合作高频高速覆铜板业务,未来有望成为高频高速铜箔国产替代核心标的。铜陵有色高频高速铜箔国产化率低,公司子公司安徽铜冠切入相关产品线,产能放量增厚业绩。诺德

19、股份国内铜箔龙头,受益于新能源汽车景气度回暖以及电子电路铜箔两条线。玻纤是覆铜板原材料之一,相关产业集中度高,产业进入和退出均存高壁垒。未来产能波动或影响玻纤价格。中国巨石华正新材公司是国内高频高速覆铜板国产替代核心标的之一,高速覆铜板业务带来未来业绩弹性。高频覆铜板产品已进入H 客户验证,目前进展顺利,未来业绩放量可期。公司是高频高速 PCB 核心标的之一,相关业务涵盖通信和数通,基站建设与数据中心景气翻转有望持续为公司高阶PCB 产品贡献业绩。深南电路沪电股份公司是高频高速PCB 核心标的之一,基站建设放量持续增厚公司业绩。公司高频高速板新获中兴通讯与中科院下属超算所订单,后续仍有望切入全

20、球通讯设备龙头企业。按照全球高频高速PCB 供给格局来看,公司未来有望受益基站建设周期。崇达技术兴森科技公司广州 PCB 工厂产能扩张推升业绩,载板业务在存储芯片国产化的当下将持续为公司打开成长空间。数据来源:公司官网、上海证券研究所整理低轨卫星通讯产业加码正逢其时全球互联网发展报告指出,全球接近 50%人口目前仍然无法接入互联网,这一方面在于各地区经济发展存在差异,同时,部分人口密度低的偏远地区,通过蜂窝移动通讯进行信号连接所需要的单位成本远高于人口密集地区。图 17 全球互联网覆盖人口占比数据来源:全球互联网发展报告,上海证券研究所整理卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,转发无线电信号,

21、在两个或多个地球站之间进行信息通信。相对于蜂窝移动通讯,卫星通讯可以低成本实现全球范围信号覆盖。卫星系统由卫星端、地面站和用户端组成。图 18 卫星通讯组成图 19 卫星通讯原理图数据来源:中国卫星官网,上海证券研究所数据来源:百度百科,上海证券研究所原有的通讯卫星主要为同步卫星,距离地面约三万六千公里。虽然同步卫星可以通过 3 颗卫星的组网就能实现全球信号覆盖,但传输时延达到 500 毫秒-800 毫秒。为了降低卫星通讯延时,低轨通信卫星方案成为了未来实现全球网络信号覆盖的主要方案。轨位卫星简介表 3 按照轨道位置分类的卫星低轨(LEO)卫星的轨道高度 500-2000km,50ms 以内时

22、延,媲美光纤;路径损耗小,多个卫星组成的星座中轨(MEO)卫星的轨道高度 8000-20000km。可以实现真正的全球覆盖,频率复用更有效;另一方面蜂窝通信、多址、点波束、频率复用等技术也为低轨道卫星移动通信提供了技术保障。高轨(HEO)卫星的轨道高度大于 20000km,椭圆轨道,远点可达 40000km。距离地球表面约 36000 公里,处于赤道上空的圆形轨道,只要三颗相隔 120 度的均匀分布卫星就可以覆盖全球。随着地面通信技术(4G、5G 通信等)与互联网技术的快速发展,传统静止轨道通信市场规模却越来越小。静轨(GEO)数据来源:卫星轨道基础概要、上海证券研究所整理目前真正组网并进行运

23、营的中低轨道通信卫星系统包括铱 (Iridium)、全球星(Globalstar)和轨道通信(Orbcomm)系统等。马斯克的“星链计划”在 2019 年 5 月 24 日发射首批 60 颗“星链”卫星以来,目前已经完成 5 批次发射,在轨卫星数量 300 颗。SpaceX 预计,今年年底前会将 1500 多颗卫星送入低地球轨道,为美国北部和加拿大提供互联网覆盖服务。到目前为止,SpaceX 已获准发射 12000颗星链卫星,并在寻求相关机构批准其另外发射 30000 颗卫星的计划。图 20 Starlink 全球组网低轨卫星数据来源:SpaceX,上海证券研究所“星链”全球组网计划倒逼国内低

24、轨卫星通讯产业加速发展。卫星应用的大量增加使卫星频率资源日益紧张,而卫星的空间资源都是有限的,其在运行过程中又必须占据某个轨道位置,相较于短期的商业效益,卫星频率和轨道资源成为国际竞争的关键因素。根据欧洲 ESA(European Space Agency)官网信息,目前卫星通讯主要分为七大频段,其中 L 频段(1-2GHz)S 频段(2-4GHz)主要用于卫星移动通信、卫星无线电测定和卫星测控链路等应用; C 频段(4-7GHz)、X 频段(7-12GHz)、Ku 频段(12-18GHz)主要用于卫星固定业务通信,相关频段使用几近饱和。目前卫星通讯的频段选择正在向更高频率的 Ka 频段(20

25、-40GHz)、Q 频段(20-40GHz)和 V 频段(46-56GHz)延伸。图 21 卫星通讯频段一览数据来源:ESA,上海证券研究所中国卫星通信产业即将进入快速发展期。2016 年 8 月,中国首颗移动通信卫星天通一号 01 星成功发射,2017 年 3 月天通一号卫星移动通信系统投入使用;2018 年 1 月,中国首颗高通量卫星投入使用。针对低轨通讯卫星建设,中国航天科技和航天科工集团分别提出了“鸿雁”和“虹云”低轨卫星通信星座计划,将分别发射 300 颗和 156 颗低轨通信卫星组建太空通信网,两个系统计划将于 2023年建设完成。从中长期来看,低轨卫星通讯网络将成为未来 5 G通

26、讯网络的重要补充,乃至成为 6G 网络的重要组成部分。卫星通讯将在卫星制造、卫星通讯运营、地面终端三部分产生巨大社会价值。结合 2020 年科技基建的投资方向,我们认为相关产业链值得关注。产业链相关公司包括中国卫星、中国卫通、航锦科技、康拓红外、和而泰等。图 22 全球卫星通讯产业产值分布数据来源:亿欧,上海证券研究所四. 硬件创新周期仍在 需求递延或将集中爆发5G 手机需求爆发或递延 国内高阶 HDI 获发展窗口期高密度互联板(HDI)是指孔径在 6mil 以下,内外层层间布线线宽/线隙在 4mil 以下,焊盘直径不大于 0.35mm 的增层法印刷电路板。HDI 有诸多优势:当传统 PCB

27、工艺超过 8 层以上,通过提升 PCB制程精度可以有效降低产品层数并降低成本;微孔互连可以减少讯号的反射及线路间的串讯干扰,减少电感及电容的效应,减少讯号传送时的交换噪声;HDI 可以利用微孔技术引入高密度 IC 封装工艺,如 BGA、CSP 等。图 23 各类型HDI 板数据来源:科翔电子,上海证券研究所表 4 手机 HDI 分类一般来说,HDI 板的规格包含阶数与层数。阶数为 HDI 中盲孔连接的相邻层数减一,阶数对应激光钻孔次数和压合次数,阶数越高,需要激光打孔次数和压合次数就越高,工序越复杂。层数指代通孔层数。一般来说,一阶、二阶与三阶产品技术偏中低端,三阶以上技术偏高端,相关产品统称

28、 Anylayer,如果技术进一步升级,则需要结合改良半加成工艺做到类载板(SLP)。类载板工艺目前主要用于苹果以及三星旗舰机,其线宽线距实现 40m 以下,SLP 带来器件集成度进一步提升,但散热成为新难点。(m)工艺简介激光打孔层数与压合次数随阶数提升而提升。使用改良半加成工艺(mSAP图示HDI 分类一阶 HDI二阶 HDIAnylayer HDSLP定义连接相邻两层的 HDI链接相邻三层的 HDIAnylayer HDISLP线宽/线距505040-3535工艺)实现线宽线距精细化,产线设备、工艺等进一步升级。数据来源:鹏鼎控股,上海证券研究所从手机 HDI 发展演进来看,2003/2

29、004 年,手机端 PCB 线宽线距在 100m 的水平,并以一阶一层为主。2013 年苹果手机 iPhone 5S采用了 40m 线宽线距的任意层互联技术。2017 年,苹果推出 iPhone X,硬质电路板采用改良半加成工艺(mSAP)的 SLP,线宽线距达到 30m。5G 商用将为智能手机带来新一轮硬件创新与应用创新周期,包括折叠屏、AR/VR、高清视频应用等等,手机功能增加带来手机元器件数量的增加。同时,新增 5G 频段同样需要射频器件数量的增加以处理新增频段。手机功能以及支持的频段数量增加都将提升手机主板与射频板的接入/接出(I/O)密度,精密度提升需要线宽线距、电路板层数等同步升级

30、。图 24 手机主板/射频板演进概览数据来源:奥特斯,上海证券研究所整理表 5 2019 年发布的主流 5G 手机从 5G 手机来看,目前已经推出 5G 方案的芯片设计公司包括华为海思、高通、三星、联发科等。我们统计了市面上已经推出的 5G手机,相关 HDI 方案均采用了 5 阶 Anylayer 的工艺。根据调研获悉,未来针对中低端 5G 海量机型有可能会采用 3-4 阶的 10 层 HDI工艺,但海量机型的推广仍需要成熟手机 CPU 方案的推出,结合 5G 手机 CPU 商用与手机厂商的方案适配周期,2020 年全年很难看到 5G 海量机型的大规模推广。(红米 K30 定价 1999,但同

31、样采用 5阶 Anylayer。)因此,2020 年针对 5G 手机 5 阶 10 层 HDI 的需求将迎来大幅提升。5G 方案手机品牌手机型号发布日期参考价格HDI 工艺麒麟 990,外挂巴龙 5000 基带华为Mate30 5G2019092649995 阶Anylayer麒麟 980,外挂巴龙 5000 基带华为Mate X 5G20191115170005 阶Anylayer麒麟 990,外挂巴龙 5000 基带华为Nova 6 5G2019120537995 阶Anylayer麒麟 990 5G 处理器(基带集成)华为Mate30 pro 5G2019092668995 阶Anyla

32、yer麒麟 990 5G 处理器(基带集成)荣耀V30pro2019112638995 阶Anylayer骁龙 765G,外挂X52 基带小米K30 5G2019121019995 阶Anylayer骁龙 765G,外挂X52 基带OPPOReno32019122633995 阶Anylayer骁龙 855Plus,外挂X50 基带vivoiQoo Pro 5G2019082237985 阶Anylayer骁龙 855Plus,外挂X50 基带vivoNEX3 5G2019091656985 阶Anylayer骁龙 855 Plus,外挂X50 基带小米9pro 5G2019121036995

33、 阶Anylayer骁龙 855,外挂X50 基带三星Note10+ 5G2019082179995 阶AnylayerExynos 980 芯片,集成 5G 基带vivoX30 5G2019121632985 阶AnylayerExynos 980 芯片,集成 5G 基带vivoX30 Pro 5G2019121639985 阶Anylayer数据来源:各公司官网、上海证券研究所但在 4G 时代,手机 HDI 供应商并未作出较大规模地前瞻性产能扩充准备,我们认为这一方面与近两年 4G 时期智能市场饱和带动销量下滑有关,同时,主流的安卓系手机 HDI 供应商(华通、欣兴、健鼎)整体盈利能力较低

34、也带来企业扩产计划相对谨慎。以华通和欣兴电子为例,2017-2019 年上半年,两家公司净利率长期维持在 5%以下,公司盲目扩厂将带来较大的财务压力。2019 年,我们看到三星电机关停昆山工厂,相关事件也反映出产业中盈利能力的艰难。健鼎通过低价策略抢占市场份额,整体固定资产周转率显著高于行业均值,盈利能力相对高。图 25 华通、欣兴和健鼎毛利率情况图 26 华通、欣兴和健鼎净利率情况数据来源:Wind,上海证券研究所数据来源:Wind,上海证券研究所从工艺的角度来看,HDI 生产工艺可以概括为:(1)由树脂与铜箔组成芯板;(2)通过“激光加工”在铜箔和树脂上进行打孔作业;(3)镀铜之后进行埋孔

35、;(4)通过药液处理形成铜箔回路;(5)正反两面进行树脂和铜箔的“压板”;(6)重复同样的工艺形成回路,最后涂覆保护膜完成工艺;(7)通过铜回路通电,连接电子器件,实现配线功能。5G 手机 HDI 层数、阶数以及微孔结构密度的升级带来工艺工序复杂度提升,原有低阶产品产线的工艺调整将导致产能缩水。以每月 3 万平 3 阶 10 层 HDI 产线的产能举例,如果在技术能力许可的前提下升级成 5 阶 10 层产线,对应产能将下降至 2万平/月。高阶产品造成的产能缩水情况进一步加剧产业供给紧张。我们根据沪电股份的年报数据进行印制线路板成本占比的分析,数据显示成本中原材料占比 53.88%,制造费用占比

36、 33.08%,直接人工占比 13.04%。我们认为,HDI 产品的升级将包括原材料升级、设备与工序升级等,HDI 单平米成本将提升。另外,手机端通过“三明治结构”提升单机 HDI 用量同样带来单机 ASP 的提升。图 27 HDI 工艺流程概览图 28 PCB 成本组成概览数据来源:三菱电机,上海证券研究所数据来源:Wind,上海证券研究所HDI 升级过程中,阶数与层数增加均需要压合次数增加,基材 的热力学稳定性直接影响压合工艺精度,所以基材选择中线性热膨 胀系数(CTE)、玻璃转变温度(Tg)等参数要求凸显。同时,5G 信 号的高频趋势下,材料电学性能也趋向于低介电常数(DK)以提升 信号

37、传输过程的完整性。HDI 覆铜板占原料成本 30%,整体成本影 响约 10-15%。从目前来看,HDI 主流的覆铜板材料为台湾台光的 EM370 系列产品,高阶 HDI 覆铜板则需要转向 EM390 系列产品,采购价格提升约 30%。HDI 精密度提升核心参数在于线宽线距和微 孔孔径与密度,相关生产环节设备为线路设备与镭射设备,对应环 节的设备投资占比分别为15%和27%(数据来源为鹏鼎控股招股书)。图 29 HDI 产品覆铜板从 370 系列向 390 系列升级图 30 HDI 产线设备构成占比数据来源:台光,上海证券研究所数据来源:鹏鼎控股,上海证券研究所线路设备与曝光工艺直接相关,传统的

38、掩膜曝光显影在制程精细化趋势下已经显现工艺瓶颈,通过激光直写技术(LDI)可以将线宽线距精密度提升至 8m 甚至 3m。LDI 核心设备商包括奥宝科技(Orbotech)(shebie )、日本 ORC 等。奥宝科技在 mSAP、先进 HDI 和FPC PCB 领域的核心设备为2017 年推出的Nuvogo Fine 10,线宽线距达到 10/15m 水平。镭射设备主要为激光钻孔设备,设备性能与打孔效率和孔径大小直接相关。目前 HDI 主流激光钻孔设备为三菱 GTW5 系列,激光孔径可以提升至 30 水平,激光打孔效率比三代机提升 30%以上,设备价格 400-480 万元。另外,三菱激光钻孔

39、机交付期已近延长至 12 个月,设备交付期延长严重影响产业扩产节奏。图 31 奥宝科技 LDI 设备型号及性能图 32 三菱镭射机三代机向五代机升级数据来源:奥宝科技,上海证券研究所数据来源: 三菱电机,上海证券研究所类载板工艺是传统 HDI 的进一步升级,相关产品的线宽线距小于目前主流的 40/40,达到 30/30 的水平,同时激光孔径下降至 60-90。类载板工艺的优势主要在于进一步提升线路精细化程度,提高元器件集成度,缩小手机主板与射频板占用空间。为了达到更精细的线宽线距,生产工艺中需要引入半加成法(mSAP)/加成法(SAP)等工艺。目前类载板工艺主要应用在苹果与三星高端机手机中,以

40、 iPhone X 为例,单机 SLP 面积约 25cm2,单机价值量接近 10 美金,折合单平米价格在万元以上。图 33 mSAP、amSAP、SAP 工艺与线宽线距范围数据来源:胜宏科技,上海证券研究所以上从材料、工序和设备投资等角度说明了 HDI 升级造成价格提升的因素。从手机单机价值量来看,还需要考虑单部手机线路板用量面积的因素。线宽线距的提升有利于高密度集成,降低线路板的空间占用。但从实际情况来看,电池与诸如光学器件的新增元器件对空间占用的诉求超过了线路板面积缩减的速度。iPhoneX 和 iPhone11 的线路板表观面积均小于 iPhone7/8。表观面积的缩小得益于苹果“三明治

41、”结构方案。从 iPhone X 开始,主板与射频板通过中间层链接,表观面积的缩小下,实际 PCB 面积提升约 35%。通过透视光照片,我们可以看见垂直方向的通孔结构,对应设计使射频板与主板的信号形成有效互联互通。图 34 iPhone 各款手机 HDI 板表观面积与实际面积图 35 iPhoneX 三明治结构及其透视光照数据来源:iFixit,上海证券研究所数据来源:iFixit,上海证券研究所“三明治结构”使得单部手机 HDI 用量增加的情况下,仍然能够缩小手机内 HDI 的面积占用。值得一提的是,安卓端采用高通 855的 5G 方案、华为麒麟系方案后,安卓系手机大量采用了主板与射频板的堆

42、叠工艺。安卓系推广“三明治结构”趋势背景下,我们认为高阶 HDI 一方面缩小手线路板的占用面积,但手机单机 HDI 实际用量稳中有升。表 6 2019 年发布的主流 5G 手机主板与射频板堆叠工艺手机品牌手机型号是否三明治结构华为Mate30 5G华为Mate X 5G疑似华为Nova 6 5G华为Mate30 pro 5G荣耀V30pro小米Redmi K30 5G无OPPOReno3未知vivoiQoo Pro 5GvivoNEX3 5G疑似小米9pro 5G三星GalaxyNote10+ 5GvivoX30 5GvivoX30 Pro 5G数据来源:各公司官网、iFixit、上海证券研究

43、所我们结合不同 HDI 价格水平以及针对安卓系手机单机用量进行单机价值量推测,结果显示 10 层 3 阶 HDI 的应用将会显著提升手机 HDI 单机价值量。具体来看,5 阶 10 层以及 SLP 将会分别提升 35%以及 33%的单机价值量。ASP 同比(%)ASP单机面积(cm2)每平米价格(参考值)层数*阶数表 7 HDI 升级对单机价值量的影响(安卓系)8*120005511.08*225005513.825%8*330005516.520%10*135005017.56%10*240004518.03%10*345004520.313%10*560004527.035%10*5(SL

44、P)90004036.033%数据来源:景旺电子,鹏鼎控股,上海证券研究所整理根据奥特斯年报披露的全球 HDI 供应商产值数据,并给与全球700 亿的市场空间预期(prismak),我们梳理了全球头部企业全球市占率情况。数据显示 2018 年奥特斯、欣兴以及华通市占率分别约 8.1%、7.8%和 7.6%。三星电机产能退出,从数据来看可以为市场释放将近 17 亿的 HDI 市场。表 8 HDI 前十企业营收及市占率分析公司简称2018 年 HDI 营收(百万元)市占率mSAPIC 载板奥特斯56988.1%欣兴54337.8%华通52977.6%TTM46316.6%明幸电子32104.6%健

45、鼎30124.3%鹏鼎23733.4%DAP18772.7%CMK17612.5%三星电机16662.4%其他3495950.1%预期总市场70000数据来源:奥特斯,上海证券研究所从供需关系来看,假设苹果 5G 手机中 SLP 单机面积 30cm2,出货量稳定在 2.2 亿部,对应的产能需求是 66 万平米/年。目前使用类载板技术的手机包括苹果和三星,根据 Gigitimes 报道,苹果供应商包括奥特斯、臻鼎、欣兴、华通、景硕,三星主要为日本名幸等。华为的潜在供应商包括臻鼎、华通和欣兴等。从供应商已有产能以及产能利用率情况来看,苹果手机 SLP 供应在未来相对充裕。安卓系手机假设出货量在 1

46、3 亿部的体量,平均单机用量为45cm2,则 4G 时代的产能需求为 585 万平/年。前文已经提及 5G 升级导致 HDI 工艺复杂度提升,3 阶 10 层的产能提升至 5 阶 10 层将出现产能数据下降 30%,同理,我们可以等比例推算安卓系 5G 手机单机使用面积相当于 4G 手机的 1.3 倍,也就是单机使用面积 58.5cm2。结合 5G 手机在2020 年和 2022 年渗透率20%、40%和58%,期间安卓手机端 HDI 市场需求量按照 4G 时代产能同比例推测,约 为 620 万平、655 万平和 687 万平。安卓系 HDI 核心供应商包括奥特斯、欣兴、华通、明幸电子、健鼎和

47、 TTM(鹏鼎产能主要贡献 A客户,三星电机与 LG 退出),六家产能累计约为 522 万平,另外东山精密旗下 Multek 拥有生产能力。从产能扩充来看,2020-2021 年内新增产能包括鹏鼎 33.4 万平、欣兴 38 万平、华通 54 万平、健鼎60 万平,累计两年内新增产能将近 200 万平(大部分产能将在将在2020 年以后逐步释放)。考虑到罗列的安卓系供应商的产能在苹果手机、PC、消费电子以及汽车领域中仍有供应,我们认为,安卓正营 HDI 未来产业的供需格局偏紧。具体数据见报告5G 手机铺开 HDI 产业周期再度开启表 9 A 股 HDI 企业概况(除鹏鼎)公司简称已有产能简介扩

48、产规划HDI 主要客户及潜在客户从内资企业的产能及扩产情况来看,拥有 3 阶及以上的高阶 HDI 产能主要为东山精密、鹏鼎控股、超声电子等。景旺电子 HDI项目预期在两年后逐渐达产,产品定位 3 阶及以上规格;胜宏科技 HDI 产品以 2 阶为主,2020 年有望产能翻番,并切入国内 ODM 龙头的相关业务。东山精密Multek 产品涵盖多层板和 HDI等。HDI 技术涵盖 2 阶-5 阶HDI 产能预期提升包含国内手机厂商*胜宏科技3 万平/月2020 年有望提升至 72 万平/年。另外有规划进行 5 阶 HDI 以及 mSAP 工艺升级。富士康、闻泰科技、微软、亚马逊、谷歌等超声电子50-

49、60 万平/年。技术主要为 2 阶HDI 产品。景旺电子公司拟投资 15 亿建设“新型特种印制电路板产业化(一期)建设项目”。公司拟投资建设 26.89 亿元建设年产 60 万平方米的HDI 项目(含 mSAP 技术),预计可实现不含税年销售收入 27.72 亿元,税前利润总额 5.25 亿元,2025 年达产。A 客户等冠捷、天马、信利集团、亚旭、ICAPE、剑桥科技、中兴、华为、霍尼韦尔、海拉、 POWER-ONE、艾默生、罗技崇达技术江门二期 6 万平/月。技术主要为2 阶HDI 产品。HDI 板 36 万平方米,任意阶 HDI板 24 万平方米。预计每年可实珠海项目包括 HDI。中兴通

50、讯等百富计算机、沃特沃德、三星电子、格力电器、比亚迪、博敏电子现营业收入 11 亿元,实现净利润 1.46 亿元。新大陆电脑、伊顿电气、新国都等。科翔电子2018 年和 2019 年上半年 HDI 营收分别为 1.62 亿和 0.66 亿。HDI招股书披露拟扩产HDI 板 20 万平方米。兆驰股份、九联科技、星网锐捷、特发东智、大华股份、板平均单价约 1200 元/平,年销量约 13 万平。数据来源:公司公告、上海证券研究所阳光电源、掌讯通讯、移为通信、世纪云芯、东聚电子等智能终端集成度提升 SiP 产业估值打开新局面集成电路产业的发展一方面遵循“摩尔定律(Moores Law)”,通过不断提

51、升单位面积硅片上的晶体管密度以达到计算能力在每隔一定时间后的指数式上升。另外一方面则依托“超越摩尔(More than Moore)”,凭借更先进的封装技术实现芯片在小尺寸、低成本、低功耗的条件下达到更高性能。图 36 深度摩尔与超越摩尔是集成电路发展的两条主线图 37 封装工艺与晶圆制造工艺的协同发展数据来源:先进封装技术综述,上海证券研究所数据来源:华进半导体,上海证券研究所实现摩尔定律的核心在于不断提升晶圆代工制程,以实现单位面积晶体管数量的提升。我们可以从全球晶圆代工龙头台积电代工工艺节点商用的情况看到,台积电每隔 2-3 年即更新工艺节点,目前最先进的代工工艺节点为 2018 年 6

52、 月推出的 7nm 工艺,预期 5nm工艺将于 2020 年量产,3nm 工艺已进入全面开发阶段。图 38 台积电不同工艺营收占比数据来源:台积电,上海证券研究所然而摩尔定律的延续和发展需要突破的壁垒也在不断提升。从芯片制造业最核心的光刻机设备来说,艾司摩尔最新极紫外光刻机(EUV)设备价格已经达到 1 亿欧元每台,同比上一代浸没式步进扫描投影光刻机(ArFi)价格将近翻番。从研发开支来说,台积电近两年的研发支出均达到 170 亿元人民币以上。巨大的研发开支削弱了新一代制程工艺升级带来的性价比。研究机构 IBS 通过集采台积电 7nm 工艺的晶圆,并分析了 7nm 工艺下的单颗 Die 成本。

53、一片 12 寸晶圆大约能粗切出 721 颗 7nm Die,计算良率后的净值是 545 颗。晶圆单价 9965 美元,对比 10nm 提升 18%,单颗 Die 造价约 18.26 美元,相较 10nm 提升 11.5%,数据显示 10nm 工艺之后的单 Die 成本不降反升。IBS 同时对未来 5nm 和 3nm 工艺节点进行单 Die 预测,对应的价格预测同样呈现明显的的的上涨趋势。表 10 研究机构 IBS 对台积电不同代工制程价格与预测16nm10nm7nm5nm3nmChip area(mm2)125.0087.5583.2785.0085.00No. of transistors(

54、BU)3.34.36.910.514.1Gross die per wafer478686721707707Net die per wafer359.74512.44545.65530.25509.04Wafer price($)5912838999651250015500Die cost($)16.4316.3718.2623.5730.45Transistor cost per 1B4.983.812.652.252.16transistors($)数据来源:IBS,上海证券研究所整理摩尔定律演进的门槛不断提升,开发进程趋缓。英特尔将 “Tick-Tock”战略改为“制程-架构-优化(PA

55、O)”三步走战略,也就是制程(Process)与架构(Architecture)更换为制程(Process)、架构(Architecture)与优化(Optimization),10nm 芯片推出时间也从 2018 年推迟至 2019 年。联电于 2018 年表示退出 12nm 以下工艺的研发并专注于优化已有制程的盈利能力。格罗方德同样在 2018 年表示将无限期暂停 7nm 工艺研发。表 11 晶圆代工企业对先进制程工艺研发规划概览时间代工厂商事件2018.6台积电台积电 7nm 量产,预期 5nm 节点将于 2020 年量产。2019.10三星三星于 2019 年三季报发布会表示他们的 7

56、nm EUV 工艺将在 2019 年 4 季度量产。2018.9格罗方德公司宣布将无限期地暂停 7nm LP 工艺的开发。2018.8联电公司宣布停止 12nm 以下先进工艺的研发。2018中芯国际2019.8英特尔根据中芯国际的信息,公司已经购买了EUV 光刻机用于 7nm 工艺研发,而 14nm 工艺正在逐步导入客户。在屡次延期后,英特尔于 2019 年“架构日”活动中宣布 10nm 工艺已经完成,即将开始商业化生产。数据来源:公司公告,上海证券研究所整理摩尔定律发展放缓的当下,人们开始将更多注意力投向“超越摩尔”。“超越摩尔(More than Moore)”将凭借更先进的封装技术实现芯

57、片的微型化、低成本和低功耗等特性,其中的先进封装技术很难有明确的定义,但从发展趋势来看可以大致划分为晶圆级封装(WLP)和系统级封装(SiP)。图 39 集成电路封装工艺发展路程数据来源:先进封装技术综述,上海证券研究所晶圆级芯片封装通过先封装后切割的方式降低晶粒大小,同时结合重分布层(RDL)技术实现更小的厚度。晶圆级封装期初以 Fan-In 技术路线为主,为了容纳更多的引脚数,Fan-out 技术路线诞生。Fan-out 工艺简单地说就是先把芯片放上再做布线,芯片后上,工艺的优点就是可以提高合格芯片的利用率以提高成品率,但工艺相对复杂。智能手机是 WLP 发展的最大推动力,据了解,iPho

58、ne X采用了超过 50 颗 WLP。图 40 Fan-in 和 Fan-out 技术路线数据来源:先进封装技术综述,上海证券研究所整理如果说晶圆级封装倾向于对单颗或者多颗裸晶圆间的封装进行优化,SiP 则更倾向于从封装和组装的角度,将若干裸芯片和微型无源器件集成到同一个小基板,并形成具有系统功能的高性能微型组件。SiP 的集成对象可以是芯片、分立器件、集成无源器件(IPD)、以及封装天线等。SiP 的优势在于:(1)器件微型化,满足智能终端高集成度要求;(2)保证性能并降低功耗;(3)技术集成度高但研发周期短,技术路线成本可控。图 41 SIP 先进封装的应用数据来源:ASE Group,上

59、海证券研究所整理依托智能手机巨大的出货量以及自身越来越高的集成度要求,表 12 射频前端模组简介手机射频前端模组无疑成为 SiP 最大的应用市场。智能手机射频前端器件经过不同的组合形成各类模组,目前主要的产品类型包括 FEMiD、PAMiD、PAM、LMM、RDM、ASM 等。模组模组组成PAMiD(Power Amplifier Module with Integrated Duplexer)FEMiD+功放FEMiD(Front-End Module with Integrated Duplexer)双工器+天线开关PAM(Power Amplifier Module)功放+射频开关+滤波

60、器/双工器LMM(LNA Multiplexer Module)低噪放+射频开关ASM(Antenna Switch Module)射频开关+双工器RDM(Receive Diversity Module)LMM+滤波器+射频天线开关FEMPAMiD+天线调谐数据来源:yole、上海证券研究所虽然 iPhone XR 在保持 5.8 寸屏的基础上又包含了更大的电源系统面积以及诸如面部识别等新功能,但是射频器件模组化使得射频 PCB 板的面积控制在 400mm2 的水平。从 iPhoneXR 拆机情况来看,射频前端模组包括了 Avago 的 PAMiD,思佳讯的 MMMB PA、 FEM 和 R

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