电子设备行业专题研究：IC载板系列报告之一：ABF载板国产替代在即，先进封装注入新活力

/ 电子设备行业专题研究 IC载板系列报告之一：ABF载板国产替代在即，先进封装注入新活力 / 2023年02月03日 【投资要点】 IC载板国产化率低，大陆厂商将切入高端市场。随着封装技术的发展，IC载板行业增速领先PCB其他板块。IC载板项目投资周期较长，行业进入壁垒较高，竞争格局相对清晰，全球前十大供应商市场份额占比超过80%，集中度高于传统PCB板块。目前载板市场主要被中国台湾、日本和韩国厂商所垄断，中国大陆厂商市占率较低，尤其在ABF载板等高端产品领域，国产化率极低，大陆厂商国产替代空间巨大，具有弯道超车的机会。就扩产情况来看，全球领先载板供应商主要扩产方向为ABF载板，中国大陆企业的扩产仍以BT载板为主，兴森科技和深南电路等大陆领先企业有规划ABF载板产能，预计2023年会有相关项目的投产，大陆厂商将切入高端载板市场。 高性能芯片等下游需求快速增长以及Chiplet等先进封装技术的逐渐渗透提升载板价值量和需求量，高端产品仍会长期供不应求。对于BT载板，存储芯片是重要应用领域，中国大陆厂商长江存储、长鑫存储对NANDFlash、DRAM等存储芯片的扩产使国产BT载板的配套放量成为发展趋势，有利于提升国产BT载板的市场占有率；对于ABF载板，HPC、AI芯片等高性能芯片将成为ABF载板需求增长最快的领域，高端服务器中CPU和GPU成本占比较高，下游高端领域需求的提升增加了配套ABF载板的价值量，同时随着Chiplet、2.5D/3D等先进封装技术的发展，对ABF载板的需求面积也有显著提升，量价的双线发展成为ABF载板市场规模提升的重要基础。 国产替代环境已经具备。目前中国大陆芯片封测代工市占率超过20%，但中国大陆的IC载板营业收入在全球市场占比不到4%，我国大陆封测厂商市场份额与IC载板市场份额的不匹配进一步提升了IC载板国产替代的内在需求动力，大陆IC载板市场仍然具有较大的国产替代空间。 挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 东方财富证券研究所 证券分析师：邹杰 证书编号：S1160523010001 联系人：刘琦 电话：021-23586475 相对指数表现 2.02% -4.86% -11.74% -18.62% -25.51%2/34/36/38/310/312/3 -32.39% 电子设备沪深300 相关研究 《柳暗花明，秉供给创新，期需求复苏》 2023.01.18 《Chiplet与先进封装共塑后摩尔时代半导体产业链新格局》 2023.01.18 《断供风险加剧，高端光刻胶迎国产化良机》 2022.12.27 《PCB板块复盘：成本压力缓解，盈利修复显现》 【配置建议】 5G通信、人工智能、云计算、自动驾驶、智能穿戴、智能家居等产品技术升级与应用场景拓展，驱动电子产业对芯片和Chiplet等先进封装需求的大幅增长，从而带动了全球IC载板产业进入高速发展期。高端产能扩产方面，谨慎看好兴森科技、深南电路；产业链配套发展方面，建议关注中京电子；上游半导体材料方面，建议关注华正新材。 【风险提示】 下游需求不及预期。 高端产品国产替代进程不及预期。 原材料价格大幅上涨。 2022.12.05 《光学光电子系列报告之三：MiniLED正逢其时，车载、商显双轮驱动》 2022.12.01 行业研究 电子设备 证券研究报告 2017 正文目录 1.IC载板概述：技术水平高，增长速度快4 1.1.结构和技术：封装技术发展推动IC载板精细化进程4 1.1.1.IC载板是芯片封装环节关键部件4 1.1.2.mSAP成为主流工艺，高集成对载板线路提出更高要求5 1.2.分类：封装技术和封装材料是载板的重要关注因素6 1.2.1.按封装技术：FC载板是未来发展主流趋势6 1.2.2.按封装材料：BT载板和ABF载板具有较高市场关注度7 1.3.市场规模：板块增速快，高端产品市场份额逐渐提升7 2.供给端：高端产品供不应求，行业集中度较高9 2.1.进入壁垒高：资金、技术和客户是公认三大进入壁垒9 2.2.供不应求：原材料供应量远低于载板出货量，ABF载板供需缺口依然较大 ................................................................11 2.3.竞争格局：中国台湾、日本和韩国“三足鼎立”12 2.3.1.行业集中度高，高端产品国产化率极低12 2.3.2.ABF载板成为领先供应商的扩产方向14 3.需求端：高性能芯片以及先进封装打开广阔需求空间15 3.1.BT载板：大陆厂商扩增存储芯片产能，BT载板配套需求增加15 3.2.ABF载板：高性能芯片+先进封装带动ABF载板量价齐升18 3.3.封测配套：大陆封测厂商市占率提升带动载板配套需求增加20 4.投资机会21 4.1.兴森科技21 4.2.深南电路22 4.3.华正新材24 4.4.中京电子25 5.风险提示26 图表目录 图表1：封装层级示意图4 图表2：IC载板结构图4 图表3：减成法工艺流程图5 图表4：mSAP工艺流程图5 图表5：IC载板线路能力要求5 图表6：打线载板6 图表7：覆晶载板6 图表8：IC载板按封装方式分类及应用领域6 图表9：IC载板按封装材料分类及应用领域7 图表10：PCB细分板块占比（左）及复合增长率（右）对比8 图表11：IC载板市场规模（左）及出货量（右）8 图表12：IC载板分产品类型的市场规模变化（十亿美元）9 图表13：IC载板与PCB扩产项目投资及收益情况对比9 图表14：深南电路IC载板投资与盈利周期10 图表15：兴森科技IC载板投资与盈利周期10 2017 图表16：IC载板、SLP、HDI和普通PCB技术参数对比11 图表17：IC载板技术演变趋势11 图表18：IC载板在封装材料中的成本占比12 图表19：味之素ABF出货量预测12 图表20：ABF载板月需求量（亿片）12 图表21：2020年全球IC载板竞争格局13 图表22：ABF载板竞争格局13 图表23：IC载板分类（入门类、一般类、高端类）14 图表24：IC载板供应商产品布局情况14 图表25：全球IC载板供应商扩产情况（中国大陆厂商除外）15 图表26：中国大陆IC载板厂商扩产情况15 图表27：存储芯片分类及产业链布局16 图表28：全球存储芯片市场规模及增速16 图表29：2021年存储芯片产品结构16 图表30：2021年DRAM竞争格局17 图表31：2021年NANDFlash竞争格局17 图表32：长鑫存储DRAM产能规划（万平/月）17 图表33：长江存储NANDFlash产能规划（万平/月）17 图表34：NANDFlash供应商技术路线图17 图表35：封装方式、ABF性能以及ABF载板未来应用场景18 图表36：全球ABF载板市场规模及增速19 图表37：全球ABF载板销量及增速19 图表38：HPC不同领域的规模增速19 图表39：全球AI芯片市场规模及增速19 图表40：基于Chiplet异构架构应用处理器示意图20 图表41：全球Chiplet处理器芯片市场规模（亿美元）20 图表42：全球封测厂商市场竞争格局21 图表43：兴森科技主营业务收入构成（亿元）21 图表44：兴森科技主营业务收入占比21 图表45：兴森科技毛利率和净利率22 图表46：兴森科技主营业务毛利率22 图表47：深南电路主营业务收入构成（亿元）22 图表48：深南电路主营业务收入占比22 图表49：深南电路毛利率和净利率23 图表50：深南电路主营业务毛利率23 图表51：深南电路封装基板在建项目23 图表52：华正新材产品系列24 图表53：华正新材营业收入（左）及增速（右）24 图表54：华正新材归母净利润（左）及增速（右）24 图表55：华正新材毛利率（左）和净利率（右）25 图表56：华正新材费用率情况25 图表57：中京电子营业收入（左）及增速（右）25 图表58：中京电子归母净利润（左）及增速（右）25 图表59：中京电子毛利率（左）和净利率（右）26 图表60：中京电子费用率情况26 图表61：行业重点关注公司（截至2023年2月2日）26 2017 1.IC载板概述：技术水平高，增长速度快 1.1.结构和技术：封装技术发展推动IC载板精细化进程 1.1.1.IC载板是芯片封装环节关键部件 封装的不同层级实际代表着互连密度的不同。晶圆通常采用光刻工艺；一级封装对应IC载板封装，把芯片特征尺寸放大到与基板特征尺寸对应的I/O输出，实现芯片和基板的互连；二级封装对应PCB封装，相当于把基板的特征尺寸放大到PCB特征尺寸，实现信号的互连。 图表1：封装层级示意图 资料来源：联硕电路，东方财富证券研究所 IC载板主要用于支撑以及电气连接。IC载板是半导体封装件的重要组成，主要作用：一是介于芯片与常规印制电路板（多为主板，母板，背板）之间，实现电气连接（过渡）；二是为芯片提供保护和支撑，形成散热的通道，并且使封装件达到符合标准安装尺寸。 图表2：IC载板结构图 资料来源：Ajinomoto，东方财富证券研究所 1.1.2.mSAP成为主流工艺，高集成对载板线路提出更高要求 mSAP成本低，良率高，成为主流工艺。减成法是通过蚀刻去除覆铜板表面上不需要的铜箔以获取导电图形，该方法最大的问题是在蚀刻过程中，铜层侧面也会被刻蚀一部分（侧蚀），侧蚀的存在使得PCB的最小线宽/线距只能大于50um/50um；加成法在需要导电图形区域先沉积导电金属层，然后进行化学电镀加厚导电图形，该方法对基材和工艺流程要求很高，成本高，产量不大，主要用于生产WB或FC覆晶载板，其制程可达12μm/12μm；半加成法是指用干膜将不需要的图形覆盖，利用图形电镀加厚所需要即未被干膜覆盖的电路图形，再通过蚀刻将不需要的部分快速蚀刻掉获得最后的电路图形；改良型半加成法 （mSAP）是半加成法技术之上而得，其生产良率大幅度提高，生产成本下降，是目前精细电路线路载板最主流的制造方法，大量应用于CSP、WB和FC覆晶载板等精细线路载板的制造。 图表3：减成法工艺流程图图表4：mSAP工艺流程图 资料来源：《高速印制电路mSAP制作技术及信号完整性研究》，东方财富证券研究所 资料来源：《高速印制电路mSAP制作技术及信号完整性研究》，东方财富证券研究所 2017 封装技术的演变推动IC载板性能的优化。高集成的密度驱动了IC载板快速发展，对基板的线路能力和技术提出了更高要求。随着封装技术的发展，IC载板的线宽/线距逐渐缩小，能满足更高制程、传输速率等的要求。 图表5：IC载板线路能力要求 资料来源：CPCA，东方财富证券研究所 2017 1.2.分类：封装技术和封装材料是载板的重要关注因素 1.2.1.按封装技术：FC载板是未来发展主流趋势 IC载板按裸芯片与载板的连接方式可以分为打线载板（WireBondSubstrate）和覆晶载板（FlipChipSubstrate）。打线载板利用金线(Goldwire)连接IC晶片与承载基板，覆晶载板将IC晶片反贴于基板上，覆晶载板的晶片与载板间连接以植球(Solderbumps)方式取代金线(Goldwire)，能大幅提高载板的讯号密度(I/Oport)，并提升晶片效能表现，为未来载板发展之趋势。 图表6：打线载板图表7：覆晶载板 资料来源：南亚电路板，东方财富证券研究所资料来源：南亚电路板，东方财富证券研究所 根据载板与PCB的连接方式，载板又可进一步分为晶片级尺寸封装（CSP）、球型阵列封装（BGA）、针型阵列封装（PGA）、闸型阵列封装（LGA）等，不同封装方式应用领域存在差异。WBCSP通过GoldWire连接半导体芯片和IC载板，芯片大小超过基板面积80%，主要用于内存芯片；FCCSP主要用于移动IT设备的AP（ApplicationProcessor）半导体上，与采用Gol