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本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 h 先进封装推动基板需求快速增长，国内 IC 发展加速基板国产化 证券研究报告 所属部门 行业公司部 报告类别 行业深度 所属行业 机械设备/高端 制造/封装基板 行业评级 增持评级 报告时间 2020/3/24 分析师 孙灿 证书编号：S1100517100001 010-68595107 suncancczq 川财研究所 北京 西城区平安里西大街28号中 海国际中心15楼，100034 上海 陆家嘴环路1000号恒生大厦 11楼，200120 深圳 福田区福华一路 6 号免税商 务大厦30层，518000 成都 中国 （四川） 自由贸易试验区 成都市高新区交子大道 177 号中海国际中心B座17楼， 610041 中国制造之高端制造：封装基板行业深度报告 核心观点 用于高性能计算的大面积 FCBGA 封装、SiP/模块封装需求旺盛以及先进封 装技术应用驱动封装基板需求成长 创新应用需求快速增长，半导体行业迎来景气度回升。除了当前消费电子等， 未来人工智能（AI ）、 5G、物联网（IoT）等行业应用的发展，将带来对半导体 行业带来前所未有的新空间，全球半导体产业有望迎来新一轮的景气周期。 传统的基于 CPU的计算机， 从高端桌面和笔记本电脑到领先的服务器、 计算和 网络应用程序三大类高性能计算以及 Al 和机器学习带来了对海量数据的处理 需求推动大面积 FCBGA封装需求强烈增长，射频、WiFi、传感器、TWS 和电 源等模块封装趋势推动 SIP 和模块封装需求大增， 堆叠和 2.5/3D等先进封装技 术应用加速推动对高密度多层先进封装基板需求快速增长。 从供给端看，未来中国芯片生产和封装占有率有望持续提升。从需求端看， 传 统电子产品之外，汽车电子、AI、VR/AR和物联网等应用终端的兴起，对先进 封装工艺和材料的要求不断提高，都将促进封装基板需求强劲增长。 国内封测市场快速增长，中国封测行业影响力提升，加速封装基板国产化 国内封测市场快速增长，中国封测行业影响力提升。2018 年全球半导体封测 市场达到 560 亿美元，同比增长 5.10%。2018 年我国封测市场达 2193.40 亿 元，同比增长 16.10%，国内 IC 封测企业也由 2014年的 85家增长至 2018年 99家。2019年以来我国晶圆厂建设迎来高峰。据SEMI称，到2020年将有18 个半导体项目投入建设， 中国大陆在这些项目中占了11个， 总投资规模为240 亿美元。大批新建晶圆厂产能的释放，将带来更多的半导体封测新增需求。 半导体代工企业产能利用率提升，封测产业有望迎新景气周期，国家大力推 进半导体耗材和关键零部件国产化进程。中芯国际、华虹半导体两大国内代 工厂的产能利用率明显提升，代工厂的营收及产能利用率的提升将带动其下 游封测厂商发展。由于中国IC市场快速增长，日月光、安靠、长电科技、通 富微电、华天科技等全球领先的封测企业在中国增长迅速，也将加速未来封 装材料的国产化进程。 我们认为国内封装基板行业未来空间大、增长确定性强以及赛道好，建议 重点关注相关国产化领先企业 我国封测产业地位的加强，半导体自产能力的提升以及国家对于半导体关键 零部件和耗材国产化的推进，都将加速封装基板的国产化替代。我们建议重 点关注有机封装基板行业中的国产化的领先企业深南电路和兴森科技，相关 标的还有安捷利实业、珠海越亚、崇达技术和丹邦科技。 风险提示：量产规模低于预期；研发技术风险；下游需求不达预期。 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 2/67 正文目录 一、半导体封装基础 . 6 1.1.半导体制造工艺流程 . 6 1.2.微电子封装和封装工程 . 7 1.2.1.封装的基本定义和内涵 . 7 1.2.2.封装的功能 . 8 1.2.3.封装的范围 . 8 1.2.4.传统集成电路（IC）封装的主要生产过程 . 11 1.3.半导体封装技术和工艺 . 12 1.3.1.半导体封装技术 . 12 1.3.2.半导体封装的典型封装工艺简介 . 17 二、封装基板已经是半导体封装中价值量最大的耗材 . 28 2.1.封装基板是 IC芯片封装的新兴载体 . 28 2.2.从芯片支撑材料角度来看半导体封装技术分类. 28 2.2.1.引线框架封装（Leadframe Packages） . 29 2.2.2.镶入式封装技术-基于基板的封装 . 30 2.2.3.裸芯片封装/晶圆级封装（WLP） . 33 2.3.封装基板的定义、种类及生产工艺 . 35 2.3.1.封装基板的定义 . 35 2.3.2.封装基板的作用 . 35 2.3.3.封装基板发展的三个阶段 . 36 2.3.4.封装基板（IC载板）与 PCB的异同. 36 2.3.5.封装基板的主要结构和生产技术 . 40 三、封装材料和封装基板市场 . 45 3.1.封装基材和基板市场及技术发展 . 45 3.1.1.封装技术应用的演进 . 45 3.1.2.封装基板在晶圆制造和封装材料价值量占比最大. 45 3.1.3.封装基板行业景气度的变化 . 46 3.1.4.有机和陶瓷封装基板是封装基板中的主流 . 46 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 3/67 3.1.5. 2019年封装材料市场规模在 200亿美金左右，封装基板约占 64% . 47 3.2.封装基板主流产品市场 . 47 3.2.1.全球地区分布 . 47 3.2.2.全球载板主要制造地及主要制造商现状 . 48 3.2.3.主流封装基板产品分类 . 53 3.2.4.六种产品占据封装基板市场主要份额 . 54 四、封装基板应用的关键市场和技术驱动因素 . 61 4.1.用于高性能计算的大面积 FCBGA封装需求驱动封装基板需求成长 . 61 4.1.1.高性能计算包括传统的基于 cpu的计算机，从高端桌面和笔记本电脑到领先 的服务器、计算和网络应用程序三大类。 . 61 4.1.2. Al和机器学习带来了对海量数据的处理需求 . 61 4.2. SiP/模块封装需求旺盛驱动封装基板需求成长 . 62 4.2.1.新的射频模块应用是 5G mmWave天线模块 . 62 4.2.2.非射频 SiP模块应用 . 62 4.3.先进封装基板市场的发展驱动封装基板需求成长 . 63 4.3.1.英特尔 EMIB嵌入式硅插入器 . 63 4.3.2.带有 TSV的硅插入器 . 63 五、行业相关公司估值比较 . 64 风险提示. 65 附录. 66 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 4/67 图表目录 图 1：半导体制造工艺过程 . 6 图 2：微电子封装的三个层次 . 9 图 3：半导体封装流程图 . 11 图 4：各种常用的封装壳 . 13 图 5：封装壳内部 . 13 图 6：半导体封装技术工艺演进历程 . 13 图 7：金属封装、陶瓷封装以及树脂封装 . 15 图 8：微电子封装的电学互联技术 . 16 图 9： PHT封装示意图 . 17 图 10：SMT封装示意图 . 18 图 11：典型BGA封装照片 . 18 图 12：芯片级封装结构示意图 . 20 图 13：封装壳内部结构 . 20 图 14：多芯片封装技术基本结构 . 21 图 15：扇入式和扇出式 WLP 对比（剖面） . 23 图 16：扇入式和扇出式 WLP对比（底面） . 23 图 17：SIP封装形式分类 . 26 图 18：封装壳结构内部示意图 . 29 图 19：TDK嵌入式芯片封装工艺 . 31 图 20：TDK的器件嵌入工艺 . 31 图 21：不同封装尺寸比较 . 34 图 22：芯片、封装基板以及印制电路板互连示意图 . 35 图 23：集成电路封装基板产业在电子信息产业链中 . 39 图 24：FCBGA封装基板的演变 . 40 图 25：有核封装基板截面 . 41 图 26：改良型加成法制作的无核封装基板截面 . 41 图 27：封装基板芯层制作流程示意图. 43 图 28：常规 HDI 技术制作封装基板的流程 . 43 图 29：改良型 HDI 技术制作封装基板的流程 . 43 图 30：新型无核封装基板制作流程示意图 . 44 图 31：封装技术应用的演进 . 45 图 32：全球晶圆封装制造及封装材料市场规模变化（亿美元） . 45 图 33：封装基板总体市场规模 . 48 图 34：封装基板产值分布 . 48 图 35：全球前十五大封装基板（IC载板）生厂商 . 48 图 36：封装基板主要产品、应用领域、客户和供应商 . 49 图 37：2019主流产品市场结构 . 55 图 38：封装基板产值分布 . 55 图 39：全球WB PBGA/CSP产值变化（M） . 56 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 5/67 图 40：2017年WB CSP/BOC产值分布（M） . 56 图 41：全球FCBGA/PGA/LGA产值变化（M） . 57 图 42：2017年FC BGA/PGA/LGA产值分布（M） . 57 图 43：FCBGA/PGA/LGA封装的下游应用 . 57 图 44：FC CSP/BOC封装的下游应用 . 58 图 45：全球WB PBGA/CSP产值变化（M） . 59 图 46：2017年WB PBGA/CSP产值分布（M） . 59 图 47：全球WB PBGA/CSP产值变化（M） . 60 图 48：2017年WB PBGA/CSP产值分布（M） . 60 表格 1.半导体制造工艺和流程 . 6 表格 2.微电子封装的功能 . 8 表格 3.微电子封装的三个层次 . 9 表格 4.电子封装的工程的六个阶段 . 10 表格 5.封装基板和三级封装 . 11 表格 6.传统半导体封装的七道工序 . 12 表格 7.半导体封装技术的发展历史 . 14 表格 8.芯片电学互连（零级封装）的三种方式 . 16 表格 9.芯片级封装的主要类型 . 20 表格 10.芯片封装技术分类. 28 表格 11.引线框架封装中引线的功能 . 30 表格 12.按基板类型的镶入式封装分类 . 32 表格 13. 裸芯片封装和晶圆级封装技术 . 33 表格 14.集成电路封装基板在电子封装工程中的作用 . 36 表格 15.封装基板的发展历史 . 36 表格 16.封装、实装、安装及装联的区别 . 36 表格 17.无核封装基板的优劣势 . 41 表格 18.积层图形制作方法. 42 表格 19.封装基板行业景气度的变化 . 46 表格 20.日本主要封装基板厂商 . 49 表格 21.中国台湾主要封装基板厂商 . 50 表格 22.韩国主要封装基板厂商 . 51 表格 23.韩国主要封装基板厂商 . 51 表格 24. PCB产品按基材柔软性分类 . 54 表格 25.封装基板按技术分类 . 54 表格 26.主流的六种封装产品对应八种封装工艺 . 55 表格 27.可比公司估值 . 64 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 6/67 一、半导体封装基础 1.1.半导体制造工艺流程 半导体制造的工艺过程由晶圆制造 （Wafer Fabrication） 、 晶圆测试 （wafer Probe/Sorting)、芯片封装（Assemble） 、测试（Test）以及后期的成品 （Finish Goods）入库所组成。 图 1： 半导体制造工艺过程 资料来源：半导体封装测试工厂产能规划系统的研究与实现_杨仕海，川财证券研究所 半导体器件制作工艺分为前道和后道工序，晶圆制造和测试被称为前道 （Front End）工序，而芯片的封装、测试及成品入库则被称为后道（Back End）工序，前道和后道一般在不同的工厂分开处理。 前道工序是从整块硅圆片入手经多次重复的制膜、氧化、扩散，包括照相 制版和光刻等工序，制成三极管、集成电路等半导体元件及电极等，开发 材料的电子功能，以实现所要求的元器件特性。 后道工序是从由硅圆片分切好的一个一个的芯片入手，进行装片、固定、 键合联接、塑料灌封、引出接线端子、按印检查等工序，完成作为器件、 部件的封装体，以确保元器件的可靠性，并便于与外电路联接。 表格 1.半导体制造工艺和流程 项目 内容 晶圆制造 晶圆制造主要是在晶圆上制作电路与镶嵌电子元件（如电晶体、电容、逻辑闸等） ，是 所需技术最复杂且资金投入最多的过程。以微处理器为例，其所需处理步骤可达数百 道，而且所需加工机器先进且昂贵。虽然详细的处理程序是随着产品种类和使用技术 的变化而不断变化，但其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗之后，接着进行 氧化及沉积处理，最后进行微影、蚀刻及离子植入等反复步骤，最终完成晶圆上电路 的加工与制作。 晶圆测试 晶圆经过划片工艺后，表面上会形成一道一道小格，每个小格就是一个晶片或晶粒 （Die） ，即一个独立的集成电路。在一般情况下，一个晶圆上制作的晶片具有相同的 规格，但是也有可能在同一个晶圆上制作规格等级不同的晶片。晶圆测试要完成两个
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