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自主可控势在必行,先进封装助力“弯道超车”

电子设备2023-03-12郑震湘、佘凌星、刘嘉元国盛证券张***
自主可控势在必行,先进封装助力“弯道超车”

本周行情回顾:根据Wind,本周(3.6~3.10)申万电子板块跌幅为2.42%,半导体跌幅2.75%,消费电子跌幅3.30%。沪深300周度跌幅3.96%,电子相对沪深300超额收益+1.53%。细分板块中,半导体设备、半导体材料、电子化学品等涨幅最大,分别为6.96%、5.93%、3.40%。目前行业整体估值水平位于历史低位,电子(申万)板块整体PE TTM(月度)为31.18,与2012、2019年低位接近。除行业景气外,建议着重关注国产替代进展、各领域平台型龙头崛起等。 近期国产化行业事件:1)习近平总书记高度重视集成电路产业发展,多次作出重要指示批示,包括加快构建新发展格局,增强发展的安全性主动权,打造自主可控、安全可靠、竞争力强的现代化产业体系重要性。2)前国务院总理李克强3月5日在政府工作报告中指出,要加快建设现代化产业体系,围绕制造业重点产业链,集中优质资源合力推进关键核心技术攻关。3)3月2日前国务院副总理刘鹤在北京调研集成电路行业时,强调发展集成电路产业必须发挥新型举国体制优势,用好政府和市场两方面力量。政策设定目标思路,发挥组织作用,同时也要建立以企业为主体的攻关机制,依靠企业家实现集成电路产业的健康发展。4)近期工商信息显示,2月27日长江存储注册资本从562.8亿元变更为1052.7亿元,其中大基金二期认缴出资128.9亿元,持股比例达到12.2%。 行业利好层出不穷,自主可控势在必行。国家层面始终坚定并不断强调集成电路产业重要性,产业链自主可控必要性,并从政策和市场两方面推动行业发展。美国将部分公司列入实体清单,以及拉拢日荷等国进一步限制对华半导体设备材料出口已基本落地,制裁均围绕先进制程。海外围堵背景下,自主化国产化势在必行,国内国产化从0到1的过程基本完成,当前晶圆厂与国产设备材料零部件供应商全面加速紧密合作,下一阶段供应商将横向不断迭代产品,完善补全品类,纵向进一步打造自身安全供应链。 我国拥有庞大的芯片消费市场和丰富的应用场景,这是市场经济下最宝贵的资源,供应链中长期必将受益份额大幅提升。 “超越摩尔定律”,先进封装崛起。根据Yole,2021年全球先进封装市场规模374亿美金,到2027年有望达到650亿美金,2021-2027 CAGR 9.6%。从整个封装行业的占比来看,先进封装有望在2027年超过50%,即超过传统封装的市场规模。先进封装中嵌埋式、2.5D/3D、倒装技术都将实现高复合增速。Chiplet作为后摩尔时代的关键芯片技术,其小面积设计有利于提升芯片良率,IP快速复用降低设计成本和复杂度,针对性选取制程工艺降低制造成本。利好先进封装国产化设备、材料产业链扶持。 高度重视国内半导体及汽车产业格局将迎来空前重构、变化,以及消费电子细分赛道龙头:1)半导体核心设计:光学芯片、存储、模拟、射频、功率、FPGA、处理器及IP等产业机会;2)半导体代工、封测及配套服务产业链;3)智能汽车核心标的;4)VR、Miniled、面板、光学、电池等细分赛道;5)苹果产业链核心龙头公司。相关核心标的见尾页投资建议。 风险提示:下游需求不及预期;中美贸易摩擦。 一、本周行情回顾 根据Wind,本周(3.6~3.10)申万电子板块跌幅为2.42%,半导体跌幅2.75%,消费电子跌幅3.30%。个股方面,半导体(申万2021分类)涨幅前5的个股分别为:拓荆科技12.79%、晶丰明源11.94%、芯源微9.36%、必易微8.62%、沪硅产业7.80%。 消费电子(申万2021分类)领域涨幅前5的个股分别为:漫步者13.06%、光弘科技10.43%、东尼电子9.26%、凯旺科技5.81%、硕贝德5.73%。 图表1:电子本周涨跌幅情况(SW电子2021分类,%) 图表2:半导体和消费电子个股涨幅前20名(周涨幅) 沪深300周度跌幅3.96%,电子相对沪深300超额收益+1.53%。细分板块中,半导体设备、半导体材料、电子化学品等涨幅最大,分别为6.96%、5.93%、3.40%。 图表3:细分板块周度涨幅及超额收益 目前行业整体估值水平位于历史低位,根据Wind,电子(申万)板块整体PE TTM(月度)为31.18,与2012、2019年低位接近。除行业景气外,建议着重关注国产替代进展、各领域平台型龙头崛起等。 图表4:电子行业PE( TTM ,月度) 二、国产化链:行业利好层出不穷,自主可控势在必行 行业近期事件: 1.习近平总书记高度重视集成电路产业发展,多次作出重要指示批示,包括加快构建新发展格局,增强发展的安全性主动权,打造自主可控、安全可靠、竞争力强的现代化产业体系重要性。 2.前国务院总理李克强3月5日在政府工作报告中指出,要加快建设现代化产业体系,围绕制造业重点产业链,集中优质资源合力推进关键核心技术攻关。 3.3月2日前国务院副总理刘鹤在北京调研集成电路行业时,强调发展集成电路产业必须发挥新型举国体制优势,用好政府和市场两方面力量。政策设定目标思路,发挥组织作用,同时也要建立以企业为主体的攻关机制,依靠企业家实现集成电路产业的健康发展。 4.近期工商信息显示,2月27日长江存储注册资本从562.8亿元变更为1052.7亿元,其中大基金二期认缴出资128.9亿元,持股比例达到12.2%。 国家层面始终坚定并不断强调集成电路产业重要性,产业链自主可控必要性,并从政策和市场两方面推动行业发展。美国将部分公司列入实体清单,以及拉拢日荷等国进一步限制对华半导体设备材料出口已基本落地,制裁均围绕先进制程。海外围堵背景下,自主化国产化势在必行,国内国产化从0到1的过程基本完成,当前晶圆厂与国产设备材料零部件供应商全面加速紧密合作,下一阶段供应商将横向不断迭代产品,完善补全品类,纵向进一步打造自身安全供应链。我国拥有庞大的芯片消费市场和丰富的应用场景,这是市场经济下最宝贵的资源,供应链中长期必将受益份额大幅提升。 中国大陆12寸晶圆厂扩产迅速,全球占比持续提升。根据SEMI,全球300mm晶圆产能在2022年-2025年复合增速有望达到接近10%,至2025年达到920万片/月。其中,中国大陆300mm晶圆厂产能在全球的占比将从2021年的19%提升至23%,有望在2025年成为全球产能第二的地区,仅次于届时韩国24%的占比。此外,中国台湾省的产能占比预计将在2021年-2025年下降1%,到2025年占比21%,日本产能占比从2021年的15%下降至2025年的12%。 图表5:全球300mm晶圆厂产能(千片/月) 设备国产化率较低,海外龙头垄断性较高。全球设备竞争格局,主要前道工艺(刻蚀、沉积、涂胶、热处理、清洗等)整合成三强AMAT、LAM、TEL。另外,光刻机龙头ASML、过程控制龙头KLA市占率较高。根据彭博,ASML、AMAT、LAM Research、TEL、KLA五大厂商2021财年收入合计845亿美元,占全球市场约82%。 图表6:全球半导体设备厂商排名(亿美金) 国内国产化逐渐起航,从0到1的过程基本完成。北方华创产品布局广泛,刻蚀机、PVD、CVD、氧化/扩散炉、退火炉、清洗机、ALD等设备新产品市场导入节奏加快,产品工艺覆盖率及客户渗透率进一步提高,在集成电路领域主流生产线实现批量销售,产品加速迭代;第三代半导体、新型显示、光伏设备产品线进一步拓宽,出货量实现较快增长。拓荆科技作为国内唯一一家产业化应用PECVD和SACVD设备的供应商,设备广泛用于中芯国际、华虹集团、长江存储、合肥长鑫、厦门联芯、燕东微电子等国内主流晶圆厂,PEALD已实现销售;中微公司介质刻蚀机已经打入 5nm 制程,新款用于高性能Mini-LED量产的MOCVD设备UniMax2022H1订单已达到180腔;芯源微前道涂胶显影设备在 28nm 及以上多项技术及高产能结构方面取得进展,公司前道物理清洗设备已经达到国际先进水平并成功实现国产替代,新签订单结构中前道产品占比大幅提升;华海清科CMP设备在逻辑芯片、3D NAND、DRAM制造等领域的工艺技术水平已分别突破至 14nm 、128层、1X/1Ynm,到2021年底,公司CMP设备累计出货超过140台,未发出产品的在手订单超70台。盛美半导体主要设备产品包括兆声波单片清洗设备、单片槽式组合清洗设备及铜互连电镀工艺设备,客户涵盖海力士、长江存储、中芯国际等。 精测电子、上海睿励在测量领域突破国外垄断。 全球半导体材料市场规模有望在2023年超过700亿美金。根据SEMI,2021-2023年的晶圆厂建设投资达到历史新高,仅2022年的支出就增长了14%,达到近260亿美元。 2022年将有28个新量产晶圆厂开始建设,其中包括23个300mm晶圆厂和5个200mm及以下晶圆厂。晶圆厂的投建,晶圆产能的扩充带来半导体材料需求持续增长,继2021年市场规模创新高后,SEMI预计2022年全球半导体材料市场规模将同比再增长7%,其中晶圆制造材料2022年有望同比增长8.4%,封装材料增长3.9%。 图表7:2018-2024F全球晶圆厂建设支出(百万美金) 图表8:全球半导体材料市场规模(十亿美金) 中国大陆半导体材料市场全球占比逐步提升。根据EET Asia,强劲的下游需求及晶圆产能的扩张驱动2021年全球半导体材料市场规模同比增长15.9%达到643亿美金新高。 其中晶圆制造材料和封装材料市场规模分别为404亿美金和239亿美金,同比增长15.5%和16.5%。晶圆制造环节中的硅片、化学品、CMP和光掩膜环节是增速最快的几大领域。 分地域来看,中国大陆半导体材料市场规模近几年在全球的占比持续提升,2021年占全球比重提升至18.6%,已成为仅次于中国台湾省的全球第二大区域。 图表9:2019-2021年分地区半导体材料市场营收 图表10:中国大陆半导体材料市场全球占比逐步提升 半导体材料国产化率仍待转化。在国家产业政策大力扶持和国内半导体市场稳定增长等利好条件下,特别是国家“02专项”等专业化科研项目的培育下,国内半导体材料领域将涌现更多具有国际竞争力的公司和产品,在更多关键半导体材料领域实现进口替代,打破国外厂商的垄断。半导体芯片制造工艺半导体将原始半导体材料转变成半导体芯片,每个工艺制程都需要电子化学品,半导体芯片造过就是物理和化学的反应过程,半导体材料的应用决定了摩尔定律的持续推进,决定芯片是否将持续缩小线宽。目前我国不同半导体制造材料的技术水平不等,但整体与国外差距较大,存在巨大的国产替代空间。 国产各类材料持续突破。随着半导体市场晶圆代工的持续扩产,对于晶圆制造中不可缺失的基础材料将会有着非常大的需求拉动,而在此阶段我们可以看到随着技术及工艺的推进以及中国电子产业链逐步的完善,在材料领域已经开始涌现出各类已经进入批量生产及供应的厂商。 三、“超越摩尔定律”,先进封装崛起 3.1 Chiplet:优势显著,生态逐步成熟 后摩尔时代经济效能提升出现瓶颈,Chiplet技术应运而生。随着半导体制程节点的持续演进,短沟道效应以及量子隧穿效应带来的发热、漏电等问题愈发严重,追求经济效能的摩尔定律日趋放缓。在此背景下,产业开始思考将不同工艺的模块化芯片,像拼接乐高积木一样的方式用先进封装技术整合在一起,成为一个异构集成芯片,在提升性能的同时实现低成本和高良率,这就是芯粒(Chiplet)技术。 Chiplet的概念源于Marvell创始人周秀文博士在ISSCC 2015上提出的Mochi(Modular Chip,模块化芯片)架构,伴随着AMD第一个将小芯片架构引入其最初的Epyc处理器Naples,Chiplet技术快速发展。2022年3月,Chiplet的高速互联标准——UCIe(Universal ChipletInterconnect Express,通用芯粒互联技术)正式推出,旨在芯片封装层面确立互联互通的统一标准。 图表11:AMD Chiple