①先进封装涉及到极为复杂的技术,考虑到我们研究的目的,更多的是为了理清楚行业成长是否具备确定性,什么样的热点能够驱动其成为风口,而不是成为芯片封装技术领域的专家。因此,本文更多的是梳理框架性的东西,技术细节就不在这里阐述了。感兴趣的朋友可以另外找资料研究。
②关于上市公司的层面,既会列出优势,也会指明风险的地方。毕竟,没有哪家公司能够毫无破绽,更何况是大A。
正文部分
芯片产业链包括设计、晶圆制造、封装和测试。
大概流程就是,芯片设计公司设计出芯片方案或系统集成方案,委托集成电路制造商生产晶圆(芯片),然后将芯片委托封测企业进行封装、测试等。
封测位于最后一道环节。由于空气中的杂质、腐蚀性气体甚至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密蚀刻电路,导致性能下降或者失效,因而须用封装工艺将芯片包裹起来,起到保持电气特性、保护芯片、缓和应力及调整尺寸等功能。
先进封测出现的背景
摩尔定律指的是集成电路上可容纳的晶体管数量大约每18-24个月翻一番,这一规律推动了半导体行业的快速发展。
然而,随着制程技术接近物理极限,如3nm、2nm等,继续缩小晶体管尺寸变得更加困难和昂贵,摩尔定律的经济效益逐渐放缓。
与此同时,在人工智能、高性能计算等新兴领域,对芯片性能的要求持续增长,需要新的技术手段实现突破。
在这种背景下,先进封测技术应运而生。
先进封测技术提供了超越摩尔定律的新路径,即使在晶体管尺寸缩小受限的情况下也能继续提升性能。
SoC、Chiplet和先进封装之间的关系
①SoC是一种高度集成的技术,是指将多个电子元件集成到一个单一的芯片上的技术。这些元件包括CPU、GPU、内存等。
②Chiplet(也称为小芯片或芯粒),是SoC的一种扩展形式,它将SoC中的各个功能模块拆分成独立的小芯片,然后通过先进封装技术将这些小芯片重新组合成一个完整的系统级芯片。
③先进封装在Chiplet制造过程中扮演了重要角色,通过将独立制造的Chiplets通过这些先进技术进行互联,最终形成一个完整的系统级芯片。
具体技术包括晶圆级封装、系统级封装、2.5D、3D堆叠、凸块(Bumping)、倒装(Flip-Chip)、通孔(TSV)和重布线层(RDL)等。
这些技术能够在不进一步缩小制程节点的情况下,通过改进封装方式来提升芯片的性能和集成度。
根据中介层的不同,CoWoS可分为三种类型:
CoWoS_S使用硅衬底作为中介层;
CoWoS_R使用RDL作为中介层;
CoWoS_L使用插入器与LSI芯片进行芯片间互连,并使用RDL层进行功率和信号传输。
CoWoS可广泛应用于高性能运算HPC、AI、数据中心、5G、物联网、车用电子等领域。
近期先进封装的核心催化剂
③国产替代(这个会比较长远)。
先进封装市场空间
高端消费电子、AI等领域快速发展,推动对于先进封装技术的需求,未来其占封测市场的比重预计持续提高。
根据Yole,全球先进封装市场规模将由2022年的443亿美元,增长至2028年的786亿美元,2022-2028年CAGR达10.6%;传统封装市场规模CAGR仅为3.2%。
先进封装在整体封装市场规模中的占比将由2022年约47%,提升至2028年的58%,为全球封测市场贡献主要增量。
上市公司
上市公司毛利率普遍挺低的,在10%+;同时还处于下降阶段。
尽管封测本身也涉及到很多高技术含量的环节,但是放到整个芯片产业链中,就显得不够看了。
国内厂商多是通过并购方式进入海外市场。那为什么海外大厂会把这部分业务出售给国内的厂商呢?
显而易见,就是因为这部分业务的毛利率低,把这部分业务剥离出去,大厂才有更多的精力聚焦核心高毛利业务。
目前国内厂家都在加紧建设先进封装的产能,就是不知道能不能提高对海外大厂的议价能力了。
同时,长电和通富也是前几年通过收购海外资产进入到国际市场,且目前所收购的标的资产对公司的盈利能力也影响巨大。
只能说,国产替代确实是任重道远,毕竟产业链的重头大多被海外垄断,现在技术封锁还愈演愈烈。这也决定了,至少是现阶段,封测类,甚至是整个芯片的主题投资,更适合炒波段。风口来的时候搞一波,但要记得及时收手。
具体上市公司部分细节梳理
②拥有六大集成电路成品生产基地。2015年收购星科金朋。
星科金朋在新加坡、美国、韩国、马来西亚及中国台湾等国家和地区设立分支机构,拥有超过20年的行业经验,在eWLB和SiP等先进封装技术方面处于全球领先地位;按销售额计算是全球半导体委外封装测行业(OSAT)的第四大经营者。星科金朋目前也是公司创收核心基地之一。
③2023年度营业收入按市场应用领域划分情况:通讯电子占比43.9%、消费电子25.2%、运算电子14.2%、工业及医疗电子8.8%、汽车电子7.9%。最近几年公司加速从消费类转向汽车电子、高性能计算、存储、5G通信等高附加值市场的战略布局。
④不存在依赖单一客户/供应商状况。
⑤海外营收占比高,常年超过70%,2023年达到78.38%。
⑥在高性能先进封装领域,公司推出的XDFOIChiplet高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段,涵盖2D、2.5D、3D集成技术(以CoWoS三种技术能力),已在高性能计算、人工智能、5G、汽车电子等领域应用。
在半导体存储市场领域,公司的封测服务覆盖DRAM,Flash等各种存储芯片产品,拥有20多年memory封装量产经验,16层NANDflash堆叠,35um超薄芯片制程能力,Hybrid异型堆叠等
②服务全方位涵盖人工智能、高性能计算、大数据存储、显示驱动、5G等网络通讯、信息终端、消费终端、物联网、汽车电子、工业控制等领域,但没有具体披露各大细分领域占比,估计在汽车电子领域也具备一定的竞争优势。
⑤技术层面:国内封测领域第一梯队;在先进封装方面,具备规模生产Chiplet能力,已大规模生产Chiplet产品,7nm产品已大规模量产,营收约占通富超威苏州、通富超威槟城总营收80%;同时,5nm产品已完成研发即将量产。
在多芯片MCM技术方面已确保9颗芯片的MCM封装技术能力,实现最高13颗芯片集成及100×100mm以上超大封装等(具体看年报披露)。
⑥在建项目:2023年,通富通科厂房三层机电安装改造施工完成,一次性通过消防备案;南通通富三期土建工程顺利推进,2D+项目机电安装工程基本完成;通富超威苏州办公楼及变电站项目7月全面封顶;通富超威槟城新工厂2023年下半年已取得突破性进展。
③与以色列VisIC公司的协同整合,拓展车用高功率氮化镓技术,探索三代半导体在新能源汽车领域的产业机遇。
②先进封装:推进FOPLP封装工艺开发和2.5D工艺验证,通过汽车级AECQ100Grade0封装工艺验证,具备3DNANDFlash32层超薄芯片堆叠封装能力,完成高散热铟片FCBGA封装工艺、超薄芯片硅通孔TCB键合技术、HBPOP封装技术开发,应用于5G旗舰手机的高密度射频SiP模组、FC+WB混合封装的UFS3.1产品实现量产。
④2023年内,公司导入客户302家,但没有披露具体的客户信息。