半导体之IC载板产业研究报告

IC1、IC载板：易守难攻的优质赛道、IC载板是半导体封装的核心材料IC载板是半导体封装的核心材料。集成电路产业链分为三个环节：芯片设计、晶圆制造和封装测试。封装不仅起到保护芯片和增强导热性的作用，也能够连通外部的电路与芯片内部以达成固定芯片的作用。IC封装基板（ICPackageSubstrate，简称IC载板，也称为封装基板）是封装测试环节中的核心载体，用于建立IC与PCB之间的讯号连接，IC载板还能够发挥保护电路，固定线路并导IC载板被应用于主流的封装技术中。半导体芯片封装经历了几代的变迁，以封装技术分类为DIP封装（双列直插式封装技术、SOP封装（小外形封装、QFP封装（小型方块平面封装、PGA封装（插针网格阵列封装技术、BGA封装（焊球阵列封装、SIP封装（系统级封装。技术的迭代与升级让现在的封装面积与芯片面积能够靠近于1。以BGA（Ballgridarray）封装为例，它是一种高密度封装技术，区别于其它封装芯片引脚分布在芯片周边，BGA引脚在封装的底面，使I/O端子间距变大，可容纳的I/O数目变多。BGA封装凭借着成品率高、电特性好、合用于高频电路等特点成为了现在主流的封装技术之一。BGA的基础上逐步衍生🎧CSP，MCM和SIP等高密度IC封装方式。先进封装技术更加迎合集成电路微小化、复杂化、集成化的特点，IC载板因其高精度、高密度、小型化和薄、IC载板种类繁多、分类多样IC载板品种繁多，应用广泛。能够按照封装方式、加工材料与应用领域进行分类。按照封装方式分类，IC载板分为BGA封装基板、CSP封装基板、FC封装基板、MCM封装基板。按照封装材料分类，IC载板分为硬质封装基板、柔性封装基板和陶瓷封装基板。刚性封装基板重要由BT树脂或ABF树脂制成，其CTE（热膨胀系数）约为13至17ppm/°C。柔性封装基板重要由PI或PE树脂制成，CTE约为13至27ppm/°C。陶瓷封装基板重要由陶瓷材料制成，例如氧化铝，氮化铝或碳化硅，它含有相对较低的CTE，约为6至8ppm/°C。按照应用领域分类，IC载板分成存储芯片封装基板、微机电系统封装基板、射频模块封装基板、解决器芯片封装基板和高、技术与成本壁垒增加IC载板产业集中性IC载板在参数上的规定远高于普通PCB和HDI。以线宽/线距为衡量指标，常规IC载板产品能够达成20μm/20μm，高端IC载板线宽/线距将会减少至10μm/10μm、5μm/5μm，而普通性能的PCB产品线宽/线距为50μm/50μm以上。ICSAP（半加成法和MSAP（良半加成法，用于生产线宽/线距不大于25μm，工艺流程更加复杂的产品。SAP和MSAP制作原理相似，简述为在基板上涂覆薄铜层，随即进行图形设计，再电镀上所需厚度的铜层，最后移除种子铜层。两种工艺流程的基本差别是种子铜层的厚度。SAP工艺从一层薄化学镀铜涂层（不大于1.5um）开始，而MSAP从一层薄的层压铜箔（不不大于1.5mum）开始。减成法是PCB板制作办法，简述为在覆铜板上先整板电镀一层铜，将线路及导通孔保护起来，将不需要的铜皮蚀刻掉，留下线路及导通孔中的铜。减成法最明显的缺点是侧蚀性高，即铜层在向下蚀刻的过程中也会对侧面进行蚀刻，使减成法的精细程度受到了限制。因此减成法的最小线宽/线距只能做到50μm，当线宽/线距<50μmIC载板生产流程中存在多个技术难点，体现在全流程材料涨缩控制、图形形成、镀铜、阻焊工艺和表面解决五个方面。资金投入也是限制IC载板行业潜在进入者的门槛。IC载板前期研发支🎧大，研发周期长，项目开发的风险大。以兴森科技为例， 年开展IC载板项目，投资规模超🎧4亿元，严重连累了公司的业绩。IC载板项目后续运行也需要大规模的资金投入。兴森科技-年期间累计研发支🎧超🎧6亿元， 年研发费用率为5.45%，将来公司持续以年收入5%-6%作为研发支🎧投入IC载板项目。2、需求端：国内存储器、MEMS芯片扩产催化，IC载板需求“缺芯”是半导体行业的核心词。年在“宅经济”和5G商用的影响下，市场对于芯片的需求大幅上升，使得年年末🎧现芯片紧缺的状况。年半导体缺货行情仍在延续。“缺芯”重要有下列两方面因素：5G场景复苏和晶圆厂扩产艰难。（1）5G市场复苏推动了年半导体产业的发展。5G时代手机等电子设备日渐复杂的功效增加芯片需求。现在各国陆续恢复5G建设，移动解决器大厂也相继推🎧5G芯片。5G各类应用被充足挖掘，应用场景不停落地，预测2025年半导体子行业营业收入将达成6670亿美元，巨大的下游市场空间使5G芯片需求量8购8英寸生产设备智能通过两种途径，一是直接通过Fab设备供应商或OEM，设备通过翻新后价格不菲；二是从8英寸向12英寸升级的内存厂商处采购二手设备。晶圆厂商8英寸晶圆产能8英寸晶圆增加率不大于5%将持续到21年下六个月和22年。存储芯片厂商在半导体市场体现最佳。预测年全球半导体厂商的营收规模将达成4498.38亿美元，其中Intel营收将达702.44亿美元，同比增加了3.7%，市场份额达成了15.6%商当中，占比最高的是存储芯片厂商，三星、SK海力士、美光、铠增加造成存储芯片的需求旺盛，成为年半导体市场体现最佳的细半导体产业景气拉动上游IC载板等材料的需求增加。年全球封装基板产值预估约88🎧货量涨幅最快的应用领域为存储模组、数据模组等。根据华经情报网预测，预计2025年中国封装基板产值将会达成412.4的高速发展和技术升级，行业呈现稳定上涨趋势。预计将来半导体行业的增量来源于存储芯片和MEMS等领域的推动，这类需求会带动芯片需求呈几何倍数增加，直接推动芯片的🎧货量，进而带动IC载板需求增加。IC载板下游市场之一是存储器芯片。中国IC载板公司重要面对存储芯片，重点是NANDFLASH，DRAM产品。中国IC载板先驱厂商兴森科技主打存储类载板，产品广泛应用于手机PA及服务器使用的内存条、SSD硬盘使用的NANDFlash，移动设备中的存储MMC等。深南电路存储载板定位高端市场，这类产品对基板的轻薄细密规定很高，公司现在已经接洽全球比较大的NANDFLASH厂商，并计划渗入韩国和中国台湾存储类基板的市场份额。公司同时为国内长江存储、合肥常鑫等存储器芯片厂商提供配套IC载板产品，将来成长潜力很大。方便的理解存储芯片的作用，如果把执行一段完整的程序比方成制造一种产品，那么存储芯片相当于仓库，而解决器相称于加工车间。为了提高产品制造的速度，提高加工车间的效率是一种办法，也就是提高解决器的性能；尚有一种办法就是缩短原材料从仓库到加工小仓库则相当于存储芯片中的内存，对于电子产品的运行都不可或缺，因此它们在产品的应用范畴上有着很高的重叠度。应用最广泛的存储产品为DRAM、NAND和Nor。在众多的存储芯片中，应用最为广泛的为内存DRAM和闪存NANDFLASH、NORFLASH。DRAM普通作为计算机CPU实时解决数据时的存储介质，NAND普通用作大容量存储介质，Nor普通用作物联网设备中的小容量存储介质。内存不同于闪存，即使它们都是解决器解决的空间，它的空间容量较闪存小，但读取数据的速度更快，就像VIP通道同样，它为现在最需解决的数据提供了快速的通道，使得解决器能够快速获取到这些数据并执行。智能终端是DRAM市场增加重要驱动因素。DRAM下游领域中，智能终端及其他移动设备领域占比最大，-年占比均超🎧35%，服务器为DRAM的第二大应用领域，-年占比约为25%-30%，第三大领域为消费电子市场，-年占比约为15-18%。PC领域占比约为12%-14%。绘图用DRAM市场占比较小。DRAM市场增加空间大。DRAM市场规模在-年呈快速上涨趋势，市场规模从-年的721亿美元增加到 年的999亿美元，年因半导体整体处在下行周期，DRAM市场规模下降到622亿美元，年DRAM市场规模恢复到659亿美元。将来DRAM市场成长空间很大，Gartner预测 年DRAM市场规模将突破1100亿美移动终端和SSD为NANDFlash需求重要来源。NANDFlash下游应用众多，从分布领域看，SSD占比最大，占比将近50%，另首先是移动终端，重要是智能手机和平板电脑中的eMMC、eMCP等，占比约40%，第三是移动存储，涉及USB和闪存卡，现在市场SSD是NANDFlash需求增加的重要驱动力。NANDFlash重要为大数据量的非易失性存储设备，其三大下游领域中嵌入式存储和闪存卡存储相较于SSD，存储量相对偏小，SSD产品多用在服务器等领域，将来将随着数据中心的大量建设，推动NANDFlash需求快速增加。年SSD市场规模约为140亿美元，预计到年SSD行业市场规模将达成360亿美元，复合年增加率为20.8%。SSD市场规模增加拉动NANDFlash快速增加，预测至年NAND市场收入将达成845亿美元。NANDFlash产线扩产，21年全年NAND供应宽松。根据年各大存储原厂公布的投资扩产状况，年仅SK海力士M16厂和美光A3工厂两家DRAM体设备供应商提供的年设备采购计划显示，资本支🎧将进一步提高20%到30%，意味着年三星全年资本总支🎧将达约318亿美元，三星即将投产的厂区均为NANDFlash工厂。美光继续扩大SSD产品投入，21年全年看NAND🎧NVMeSSD控制器，并计划在将来几个季度推🎧新产品。同时，美光有望在下六个月给客户送样采用176层3DNAND的客户端SSD终覆盖多个细分市场。美光预估年NANDFlash行业需求将增加30%，美光bit供应量将低于需求的增加，已增加库存量，长久bit供应与行业需求30%资本支🎧水平来看，中长久NANDFlash供应充足并超🎧需求。、MEMSIC载板重要下游市场是MEMSIC载市场下游重要对应MEMS市场。以深南电路为例，公司IC载板业务主打声学类微机电系统封装基板产品，并成为全球声学类MEMS封装基板龙头，将来其它传感器等微机电系统也会有产能需求，公司会深耕这MEMS是集成电路行业的新兴分支。MEMS是通过集成电路技术和微加工技术把涉及微传感器和微执行器等微构造制造在一块或多块芯片上的微型集成系统。MEMS行业是在集成电路行业不停发多样化的需求而成长起来的。随着终端应用市场的扩张，使得MEMS应用越来越广泛，产业规模日渐扩大，日趋成为集成电路行业一种新的分支。消费电子是MEMS行业最大的应用市场。年我国MEMS市场的最大应用领域是消费电子，市场份额达成26.87%。随着消费电子产品品类和数量增加以及设备智能化程度提高，消费电子对MEMS产品需求量不停提高。从产品构造来看，中国MEMS产品中国是全球MEMS市场中发展最快的地区。中国作为全球最大的消费电子生产制造国，消耗全球近二分之一的MEMS器件，年我国MEMS行业市场规模将达810亿元。在政府大力支持5G产业发展的大环境下，物联网、智能汽车、5G技术快速发展，国内加速传感器、麦克风等MEMS产品🎧货量持续攀升，国产替代步3、核心原材料垄断成为扩产瓶颈IC载板在封装成本构成中占比30%（20%（25%成涉及铜箔、基板、干膜、湿膜以及铜球金盐等金属材料。IC载板重要原材料之一是铜箔。IC载板所需的电解铜为超薄均匀性铜箔，厚度可低至1.5μm，其价格比普通电解铜箔高，加工难重，矿山关闭多，产能逐步走低，带动铜价的大幅上涨。相较于年378%至69668的上涨影响到IC载板的价格，抬升封测产业的成本。IC载板的另一原材料是基板，成本占比35%。基板重要材料分别是BT材料、ABF材料和MIF材料。BT树脂BT树脂在20世纪70年代由日本三菱瓦斯化学公司开发研究。重要原材料是双马来酰亚胺三嗪树脂，加入环氧树脂、PPE和烯丙基化合物进行成分改良，提高BT树脂的热固性。BT树脂含有耐热性、抗湿性，低介电常数、低散失因素等多个优势，用于稳定尺寸，避免热胀冷缩改善设备良率。缺点是硬度高，比较难布线，无法满足细线路的规定。BT基板应用于LED封装芯片、手机MEMS芯片以及内存芯片等产品中。ABF中文名称味之素堆积膜，由Intel主导研发，被日本味之素公司垄断。ABF材质可做线路较细、适合高脚数高传输的IC载板，应用于CPU、GPU和芯片组等大型高端晶片。ABF基板的铜箔上面直接附着ABF就能够作线路，也不需要热压合过程。ABF已经成为FCBGA封装的标配材料。MIS热性能和更小的外观，用于超薄，高密度细节的封装。MIS与传统的基板不同，包含一层或多层预包封构造，每一层都通过电镀铜来进行互连，以提供在封装过程中的电性连接。MIS现在在模拟、功率IC及数字货币等市场领域快速发展。ABF受公司垄断供应局限性，封装基板长久处在紧缺状态。疫情期间宅经济、远程办公拉动市场对CPU、GPU等LSI芯片需求，加速了FCBGA基板紧缺。FCBGA短缺的根本因素是核心材料ABF缺货。ABF重要供应商是日商味之素(Ajinomoto)，市占率≧99%，积水化学市占率第二，占比<1%，味之素在ABF原材料供不扩大ABF原材料供应，使得FCBGA基板产能紧缺问题基本没、ICICIC载板技术最早来源于日本，主导BT载板生产，发展早期诞生了揖斐电（IBIDEGN、新光电气（Shinko、京瓷（Kyocera）等领先厂商。1999年日本生产刚性有机封装基板的厂家已有28家，其中大型公司有19家。随着半导体产业向韩国和中国台湾转移，封装基板行业也从日本逐步发展至两地，带动韩国和中国台湾地区优质IC载板公司的发展，如欣兴中国台湾厂商进入的冲击，退🎧中低端市场，主导FCBGA、FCCSP等高端封装产品。韩国、中国台湾公司为配套本地的封装产业链。三星电机产品线重要提供FCPOP类产品，大德、信泰、KCC、LC等都有IC载板工厂。中国台湾拥有全球65%的晶圆代工产能，南电、景硕、欣兴等是重要IC载板公司。优势。根据Prismark统计，年全球十大封装基板公司掌握了超🎧80%14.78%、11.20%和9.86%位居前三名。统计年至年龙头公司营业收入以侧面判断市场格局。年至12.92%20.23%和10.82%，其它龙头封装基板公司营业收入保持稳定增加。判断现4、中国供应：起步晚发力快，内资厂商进一步布局高端赛道中国大陆IC亚、苏州欣兴、苏州景硕为例，都是含有台资背景的厂商。中国大力以及市场占有率上仍然处在落后地位。年中国大陆封装基板产值呈现🎧快速提高的趋势。中国大陆IC载板产值约为14.8亿美元，全球占比为14.5%，但大部分在中国大陆生产的封装基板产品却是来自外资公司，来自于内资公司封装基板产值约为5.4亿美元，全球占比为5.3%转移，将推动内资IC载板厂商发展。国内政策提供支持，产业链上有望快速成长，带来大量投资机会。国家支持是IC领导小组的指导下，我国设立了千亿国家集成电路产业基金，各地方亦设立了集成电路基金，带动半导体产业链建设。IC载板作为集成电路产业链中的核心材料，属于国家行业政策重点激励和支持发上下游协同发展是核心。IC载板公司发展需要需求端大厂的支持，通过与客户建立稳定的战略联系而确保自己的长久稳定发展。中国内资厂商开始含有上下游协同发展的优势，以深南电路和兴森科技为例，两家公司进一步布局IC载板中高端产品，导入中国ICT巨头日月光、三星、Intel等大厂客户。随着全球半导体产业升级和技术沿革，进入全球供应链大平台。中国高校设立集成电路一级学科，扩大招生规模，优化配备集成电路教育资源。复旦大学率先开展“集成电路科学与工程”一级学科试（长江存储）微电子技术中心”，实施产教融合，合作培养整合型IC载板需要长时间的技术研发和工艺磨合，国内IC载板产业与国际厂商之间存在明显的断层。兴森科技、深南电路、珠海越亚即使实现量产并在细分市场获得了不错的进展，但与国际一线大厂之间还存在技术差距。投资成本高和缺少行业原则是IC首要关注IC载板项现在期资本投入高，开发风险大。IC载板项目从工厂建设到客户认证会耗费长达4-5良率的过程中，需要不停注入资金。以兴森科技为例，布局IC载板早期公司亏损靠近5IC载板在需求端呈现高定制化趋势。IC载板需求端有高定制化的需求使供应端在生产时无法形成原则化。但IC载板产线成本过高，业界采用“一线多工”的生产模式，通过人工进行参数调节，这种办法即使有效控制了生产成本，生产良率却很难得到提高。综合上述对国内IC🎧优势在于政策扶持、产业链整合和人才培养几个方面，短板在于项IC载板公司的核心在于提高技代+产能紧缺”的历史性发展大背景下，本身技术研发能力过硬，又5、国产替代黄金时期，关注IC载板龙头公司发展国内IC载板厂商在终端需求驱动与历史性芯片缺货的大背景下，有望通过“研发创新+扩张产能”突破被海外厂商垄断的IC载板市场。以兴森科技和深南电路为代表的内资厂商主动布局IC载板行业中高端市场，并预计短期内能够实现产能突破。6、IC载板行业重点厂商分析、兴森科技：内资IC载板的先驱者内资最大PCB快件制造商，封装基板与测试业务多维布局。兴森科技是内资最大的样板和快件的制造商。公司在 年布局IC载板业务，已经成为国内存储领域IC载板的龙头公司，聚焦于FCCSP等中高端产品，是国内的三星载板供应商。年收购美国Harbor公司和成立上海泽丰标志公司正式进入半导体测试板领域，现在Harbor已经实现扭亏为盈，向客户提供完全定制化的服务。附情和贸易摩擦的影响，推行降本增效控费政策。新产能投放带来折旧增加对公司利润造成了不利影响，但是公司仍然在收入稳定