關(guān)注 | 深度解析集成電路封測行業(yè)
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集成電路封測定義
集成電路封測是集成電路產(chǎn)品制造的后道工序，指將通過測試的晶圓按產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨(dú)立集成電路的過程。
集成電路封裝測試分為封裝與測試兩個環(huán)節(jié)：
（1）封裝環(huán)節(jié)將集成電路與引線框架上的集成電路焊盤與引腳相連接以達(dá)到穩(wěn)定驅(qū)動集成電路的目的，并使用塑封料保護(hù)集成電路免受外部環(huán)境的損傷；
（2）廣義的半導(dǎo)體測試工藝貫穿集成電路設(shè)計(jì)、制造、封測三大過程，是提高集成電路制造水平的關(guān)鍵工序之一。封測環(huán)節(jié)的測試工藝特指后道檢測中的晶圓檢測（CP）及成品檢測（FT)。
發(fā)展歷程
中國集成電路封測行業(yè)發(fā)展可分為五個階段。當(dāng)前，中國封裝企業(yè)大多以第一、第二階段的傳統(tǒng)封裝技術(shù)為主，例如DiP、SOP等，產(chǎn)品定位中低端。
中國集成電路封測行業(yè)發(fā)展可分為五個階段。當(dāng)前，中國封裝企業(yè)大多以第一、第二階段的傳統(tǒng)封裝技術(shù)為主，例如DiP、SOP等，產(chǎn)品定位中低端。隨著中國封測技術(shù)的創(chuàng)新步伐加快，QFN、BGA、WLP、SiP、TSV、3D等先進(jìn)集成電路封裝形式逐漸進(jìn)入量產(chǎn)階段。自第三階段起的封裝技術(shù)統(tǒng)稱為先進(jìn)封裝技術(shù)。先進(jìn)封裝技術(shù)更迎合集成電路微小化、復(fù)雜化、集成化的發(fā)展趨勢。
產(chǎn)業(yè)鏈分析
中國集成電路封測上游主要參與者為晶圓制造廠商。中國晶圓制造廠商多為代工廠，實(shí)力強(qiáng)勁。下游新興應(yīng)用市場的增長為封測行業(yè)增長的主要驅(qū)動力。
集成電路封測上游廠商包括晶圓制造廠商及封裝材料廠商，下游應(yīng)用市場可分為傳統(tǒng)應(yīng)用市場及新興應(yīng)用市場。集成電路封測產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式為集成電路設(shè)計(jì)公司根據(jù)市場需求設(shè)計(jì)出集成電路版圖，由于集成電路設(shè)計(jì)公司本身無芯片制造工廠和封裝測試工廠，集成電路設(shè)計(jì)公司完成芯片設(shè)計(jì)，交給晶圓代工廠制造晶圓，晶圓完工后交付封測公司，由封測公司進(jìn)行芯片封裝測試，之后集成電路設(shè)計(jì)公司將集成電路產(chǎn)品銷售給電子整機(jī)產(chǎn)品制造商，最后由電子整機(jī)產(chǎn)品制造商銷售至下游終端市場。
產(chǎn)業(yè)鏈上游分析
晶圓制造廠商以Foundary模式為主，全球前十大晶圓制造廠商僅有三星為IDM模式。封裝材料的門檻相對晶圓材料門檻較低，中國已實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
晶圓制造廠商
封測為集成電路制造的后道工序，對加工好的晶圓進(jìn)行封裝，因此晶圓制造代工廠為封測行業(yè)上游的主要參與者。
晶圓制造行業(yè)技術(shù)與資金壁壘高，行業(yè)集中度極高，全球前十大晶圓制造企業(yè)合計(jì)營收在全球晶圓制造市場規(guī)模的占比在90%左右，龍頭企業(yè)包括臺積電、格羅方德、三星以及中芯國際等，其中僅有三星為IDM模式，擁有自身的封測產(chǎn)線，臺積電的業(yè)務(wù)也開始向封測領(lǐng)域滲透。
其他巨頭晶圓制造企業(yè)如中芯國際不具備先進(jìn)封測技術(shù)，需與專業(yè)的封測企業(yè)合作，完成最后的封測工藝。晶圓封裝材料工廠
除晶圓制造企業(yè)，封測行業(yè)上游參與者還包括半導(dǎo)體封裝材料供應(yīng)商。封裝材料包括芯片粘結(jié)材料、封裝基板、引線框架、陶瓷基板、鍵合線及包封材料等，其中封裝基板市場規(guī)模最大。2018年，芯片粘結(jié)材料、封裝基板、引線框架、陶瓷基板、鍵合線及包封材料市場規(guī)模在中國集成電路封裝材料市場規(guī)模的占比分別為3.9%、38.2%、15.8%、11.3%、13.9%及15.0%。封裝材料的門檻相對晶圓材料門檻較低，中國已實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
產(chǎn)業(yè)鏈下游分析
傳統(tǒng)應(yīng)用市場增長放緩，對集成電路產(chǎn)品需求減弱。新興應(yīng)用市場增長迅速，成為驅(qū)動集成電路產(chǎn)業(yè)增長的主要動力。
傳統(tǒng)應(yīng)用市場
封裝測試企業(yè)為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)提供封測服務(wù)，芯片設(shè)計(jì)廠商將封測后的芯片成本銷售至下游終端市場。封裝測試行業(yè)的下游傳統(tǒng)終端應(yīng)用市場包括消費(fèi)電子、家用電器、信息通訊、電力設(shè)備等行業(yè)。
2018年，傳統(tǒng)應(yīng)用市場消耗的封測產(chǎn)品在封測行業(yè)市場規(guī)模的占比在58%左右，且以傳統(tǒng)封測產(chǎn)品為主。中國消費(fèi)電子及家用電器市場已進(jìn)入下行周期。
以智能手機(jī)為例，中國智能手機(jī)出貨量自2017年起呈現(xiàn)負(fù)增長。中國智能手機(jī)市場收縮，導(dǎo)致手機(jī)設(shè)備廠商對芯片需求減弱，拖累中國封測市場增長。新興應(yīng)用市場
隨著5G****的加速建設(shè)及5G通信技術(shù)的普及，中國物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、超高清市場等新興市場加速發(fā)展。
以物聯(lián)網(wǎng)為例，5G技術(shù)可實(shí)現(xiàn)100萬個設(shè)備/km2連接密度，相比4G技術(shù)提升10倍，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供核心技術(shù)支撐。中國物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接量從2014年的5.2億個增長至2018年的26.0億個，年復(fù)合增長率達(dá)49.5%。
隨著5G技術(shù)的推廣，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將維持高速增長，成為芯片產(chǎn)業(yè)增長的主要動力。新興行業(yè)增長迅速，對集成電路產(chǎn)品需求強(qiáng)勁。
2018年，中國封測行業(yè)在新興應(yīng)用領(lǐng)域的市場規(guī)模在封測行業(yè)總市場規(guī)模的占比在42%左右，有超過封測市場在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域市場規(guī)模的趨勢。
市場規(guī)模
封測行業(yè)為典型的勞動密集型行業(yè)，技術(shù)壁壘相對較低，市場競爭加劇，行業(yè)紅利逐漸消散，中國集成電路封測行業(yè)的增速放緩。
受益于人工智能及物聯(lián)網(wǎng)等新興行業(yè)迅速發(fā)展及國產(chǎn)替代效應(yīng)加劇，下游企業(yè)對集成電路的需求強(qiáng)勁。根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2019年前三季度集成電路累計(jì)銷售額高達(dá)5,049.9億元，同比增長15.3%。
中國集成電路封裝測試行業(yè)銷售額從2015年的1,384.0億元增長至2019年的2,314.6億元，年復(fù)合增長率為12.0%。
封測行業(yè)為典型的勞動密集型行業(yè)，技術(shù)壁壘相對較低，市場新入者增加，行業(yè)競爭加劇，導(dǎo)致中國集成電路封測行業(yè)的增速放緩。
2019年中國集成電路封測產(chǎn)品銷售額同比增長率較去年同期下降15.2個百分點(diǎn)，下滑至5.5%。
2019年至2024年為中國5G****建設(shè)的加速期，為集成電路產(chǎn)業(yè)新的需求增長點(diǎn)。中國集成電路封測行業(yè)仍可享受5G時代的紅利，預(yù)計(jì)集成電路封測行業(yè)市場規(guī)模增速較2019年有所改善，維持在7%左右。
政策分析
封裝測試業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，集成電路產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心，為中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
中國高度重視和大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，先后出臺了一系列促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的政策。
2014年6月，中國國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，提出要提升先進(jìn)封裝測試行業(yè)的發(fā)展水平，推動中國封裝測試行業(yè)的兼并與重組，開展芯片級封裝（CSP）、三維封裝、晶圓級封裝（WLP）、硅通孔（TSV）等高級封裝測試產(chǎn)品的研發(fā)與量產(chǎn)。
2015年5月，國務(wù)院頒布《中國制造2025》，提出要提升集成電路設(shè)計(jì)水平，掌握高密度封裝以及三位封裝技術(shù)，提升封裝測試行業(yè)的發(fā)展能力與供貨能力。
2018年1月，中國財(cái)政部、中國稅務(wù)總局、國家發(fā)展改革委、中國工業(yè)和信息化部聯(lián)合頒布《關(guān)于集成電路生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)企業(yè)所得稅政策問題的通知》，提出對滿足要求的集成電路相關(guān)企業(yè)實(shí)施稅率減免等政策，加大對行業(yè)的支持。中國集成電路封測行業(yè)發(fā)展趨勢
先進(jìn)封測技術(shù)將主導(dǎo)封測市場
傳統(tǒng)封測由于技術(shù)壁壘低、同業(yè)競爭激烈，利潤空間極小，未來中國封測行業(yè)將向產(chǎn)品附加值更高的高級封測升級。
中國集成電路封測技術(shù)演變路徑
為滿足集成電路更小更輕及集成度更高的應(yīng)用需求，封裝技術(shù)由傳統(tǒng)的封裝技術(shù)演變至先進(jìn)封裝技術(shù)。傳統(tǒng)封裝技術(shù)包括DiP、PLCC、QFP等。先進(jìn)封裝技術(shù)包括BGA、QFN、2.5D/3D、WLCSP及Fan-out等。先進(jìn)封裝技術(shù)亦朝著I/O數(shù)量更多，尺寸更小及成本更低的方向發(fā)展。
2018年中國先進(jìn)封裝營收約為526億元人民幣，占中國集成電路封測總營收的25%，遠(yuǎn)低于全球41%的比例。
2018年中國封測四強(qiáng)（長電、通富、華天、晶方）的先進(jìn)封裝產(chǎn)值約110.5億元，約占中國先進(jìn)封裝總產(chǎn)值的21%，其余中國大陸封測企業(yè)及在大陸設(shè)有先進(jìn)封裝產(chǎn)線的外資企業(yè)、臺資企業(yè)的先進(jìn)封裝產(chǎn)值約占79%。
中國本土先進(jìn)封測四強(qiáng)通過自主研發(fā)和兼并收購，快速積累先進(jìn)封裝技術(shù)，但中國整體先進(jìn)封裝技術(shù)水平與國際領(lǐng)先水平仍有差距。
傳統(tǒng)封測由于技術(shù)壁壘低、同業(yè)競爭激烈，利潤空間極小，未來中國封測行業(yè)應(yīng)向產(chǎn)品附加值更高的高級封測升級，資本支出將取代人力成本作為新的行業(yè)推動力。
5G時代的到來將推動AI、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車等新興應(yīng)用市場，這些新興應(yīng)用對電子硬件提出更高的要求：高性能、高集成、高速度、低功耗、低成本。先進(jìn)封裝技術(shù)是解決各種性能需求和復(fù)雜結(jié)構(gòu)集成需求的最佳選擇。在消費(fèi)類電子產(chǎn)品輕、小、短、薄化的市場發(fā)展趨勢下，晶圓級芯片尺寸封裝的成本優(yōu)勢愈加明顯，將逐步擠占傳統(tǒng)封裝的市場份額。
中國集成電路先進(jìn)封裝技術(shù)舉例
以WLCSP（晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)）為例，傳統(tǒng)封裝將晶圓先切割成芯片，再對芯片實(shí)施單獨(dú)的封裝，而WLCSP封裝先對晶圓進(jìn)行封裝、測試作業(yè)，然后將封裝測試后的晶圓進(jìn)行切割。
WLCSP封裝后的芯片尺寸與裸芯片大小一致，大幅縮小芯片封裝后的尺寸，WLCSP封裝的產(chǎn)品比傳統(tǒng)QFP產(chǎn)品小75%、重量輕85%。此外，WLCSP封裝技術(shù)大幅減小封裝成本。
WLCSP的封裝成本按照晶圓數(shù)計(jì)量，切割后的芯片數(shù)不會增加封裝成本，而傳統(tǒng)封裝的封裝成本是按封裝芯片的個數(shù)計(jì)量，因此，WLCSP的封裝成本隨晶圓尺寸的增大和芯片數(shù)量增加而降低。
在消費(fèi)類電子產(chǎn)品輕、小、短、薄化的市場發(fā)展趨勢下，晶圓級芯片尺寸封裝的成本優(yōu)勢愈加明顯，將逐步擠占傳統(tǒng)封裝的市場份額。
晶圓制造與模組廠商向封測廠商滲透
隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的演變，晶圓制造、封測及模組企業(yè)的業(yè)務(wù)相互滲透，存在一定的競爭關(guān)系。未來中國封測企業(yè)或考慮整合晶圓制造及模組企業(yè)。
晶圓制造行業(yè)、封測行業(yè)與模組行業(yè)相互滲透
晶圓制造廠商進(jìn)軍封測行業(yè)晶圓級芯片封裝（WLCSP）及系統(tǒng)級芯片封裝（SiP）為先進(jìn)封裝技術(shù)兩大主流發(fā)展方向，其中晶圓級芯片封裝制程需用到晶圓制造所用技術(shù)與設(shè)備例如刻蝕、沉積等技術(shù)與設(shè)備，意味著晶圓制造行業(yè)與封測行業(yè)業(yè)務(wù)分界模糊，可相互滲透和拓展。
晶圓級芯片封裝技術(shù)可將晶圓制造、封裝測試、模組廠整合為一體，優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，使得芯片生產(chǎn)周期縮短，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。例如，全球晶圓制造龍頭企業(yè)臺積電將業(yè)務(wù)擴(kuò)張至封測領(lǐng)域，推出InFo集成扇出型晶圓封裝技術(shù)和CoWoS晶圓基底芯片封裝技術(shù)。
臺積電借助將制造工藝與封測工藝結(jié)合一體的優(yōu)勢成功獲得蘋果公司的訂單。臺積電當(dāng)前正在研發(fā)系統(tǒng)整合芯片封裝技術(shù)及晶圓3D堆疊封裝技術(shù)，預(yù)計(jì)在2021年可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
模組行業(yè)與封測行業(yè)相互滲透
在系統(tǒng)級封裝領(lǐng)域，封測企業(yè)的業(yè)務(wù)與模組企業(yè)的業(yè)務(wù)有一定的重合。隨著消費(fèi)電子領(lǐng)域集成電路產(chǎn)品集成度的提升、體積的縮小，部分模組、系統(tǒng)的組裝的精度要求逼近微米級別，與封測環(huán)節(jié)的工藝產(chǎn)生重疊。
歐菲光（O-film）通過收購索尼華南，順利切入和擁有FC封裝技術(shù)。歐菲光是目前中國唯一擁有FC封裝技術(shù)的模組供應(yīng)商。隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的演變，晶圓制造、封測及模組企業(yè)的業(yè)務(wù)相互滲透，存在一定的競爭關(guān)系。未來中國封測企業(yè)或考慮整合晶圓制造及模組企業(yè)，消除同業(yè)競爭并增加協(xié)同效應(yīng)。
中國集成電路封測行業(yè)競爭格局
中國封測企業(yè)通過海外并購快速積累先進(jìn)封裝技術(shù)，先進(jìn)封裝技術(shù)已與海外廠商同步，但先進(jìn)封裝產(chǎn)品的營收在總營收的占比與中國臺灣及美國封測巨頭企業(yè)存在一定差距。
全球集成電路封測行業(yè)競爭格局
全球集成電路封測行業(yè)競爭格局清晰，按2019年前三季度營收及市占率排名，全球封測廠商可分為三大梯隊(duì)：
（1）第一梯隊(duì)的企業(yè)包括日月光、安靠、長電科技、矽品及力成。第一梯隊(duì)封測廠商營收規(guī)模均超過500萬美元，但營收增長率保持在低位，部分頭部封測企業(yè)營收呈現(xiàn)負(fù)增長；
（2）第二梯隊(duì)企業(yè)包括力成、通富微電、華天科技及京元電子。第二梯隊(duì)企業(yè)營收規(guī)模在200萬-500萬美元之間，市占率小于第一梯隊(duì)的企業(yè)，但第二梯隊(duì)企業(yè)營收增速均保持在2位數(shù)增長，顯示第二梯隊(duì)企業(yè)仍在高速發(fā)展期，有望進(jìn)入第一梯隊(duì)的行列；
（3）第三梯隊(duì)企業(yè)包括聯(lián)測及碩邦，營收規(guī)模在100-200萬美元之前，營收增速緩慢，不及第二梯隊(duì)的企業(yè)。
中國封測頭部企業(yè)與全球封測頭部企業(yè)對比
從技術(shù)層面分析，中國封測企業(yè)業(yè)務(wù)主要以傳統(tǒng)封裝為主。中國封測企業(yè)通過海外并購快速積累先進(jìn)封裝技術(shù)，先進(jìn)封裝技術(shù)已與海外廠商同步，BGA、TVS、WLCSP、SiP等先進(jìn)封裝技術(shù)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但先進(jìn)封裝產(chǎn)品的營收在總營收的占比仍與中國臺灣及美國封測巨頭企業(yè)存在一定差距。
此外大陸封裝企業(yè)在高密度集成電路封裝技術(shù)上與國際領(lǐng)先廠商差距明顯，如臺積電提出的SoC多芯片3D堆疊技術(shù)，其采用了無凸起鍵合結(jié)構(gòu)，可更大幅度提升CPU/GPU與存儲器整體運(yùn)算速度。英特爾也提出類似的3D封裝概念，將存儲器堆疊至CPU及GPU芯片上。在3D 堆疊封裝技術(shù)領(lǐng)域，中國大陸封測企業(yè)有待加強(qiáng)。
總結(jié)
中國上市封測企業(yè)中重點(diǎn)推薦晶方科技，新三板企業(yè)中重點(diǎn)推薦利揚(yáng)芯片，非上市非掛牌企業(yè)中重點(diǎn)推薦氣派科技，同時建議關(guān)注華天科技及芯哲科技等企業(yè)。
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