中國封測行業(yè)發(fā)展概況

中國封測行業(yè)發(fā)展概況

一、封測行業(yè)受益于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈東移的優(yōu)勢

國內(nèi)半導(dǎo)體自給率有提升空間.自2005年以來中國一直是集成電路最大的消費(fèi)國,2018年中國的半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到2380億美金,中國半導(dǎo)體市場占全球市場份額達(dá)到51%.但是中國半導(dǎo)體市場依賴進(jìn)口,2018年晶圓代工產(chǎn)業(yè)自給率僅為21%,邏輯封測產(chǎn)業(yè)自給率為41%,存儲封測產(chǎn)業(yè)自給率僅為9%,無晶圓設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)自給率僅為自給率僅為32%,存儲芯片產(chǎn)業(yè)自給率為1%,半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)自給率為14%.隨著供應(yīng)鏈安全重要性的提高,國內(nèi)密集出臺產(chǎn)業(yè)政策扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,未來半導(dǎo)體自給率有比較大的提升空間.中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自給率及預(yù)測（2017-2024年）中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自給率及預(yù)測（2017-2024年）-201720182019E2020E2021E2022E2023E2024E中國晶圓代工產(chǎn)業(yè)自給率（%）21%21%22%23%22%23%23%25%中國邏輯封測產(chǎn)業(yè)自給率（%）39%41%41%42%43%44%45%47%中國存儲封測產(chǎn)業(yè)自給率（%）10%9%10%12%14%16%22%22%中國無晶圓設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)自給率（%）28%32%33%35%36%38%40%42%中國存儲芯片產(chǎn)業(yè)自給率（%）1%1%2%4%7%11%16%17%中國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)自給率（%）16%14%13%14%16%17%19%18%

可以看到全球半導(dǎo)體銷售額呈現(xiàn)逐年增長的姿態(tài),從2001年的1472.5億美元一路提升至2019年的4110億美元.雖然在2019年全球半導(dǎo)體銷售額的略微下滑主要由于全球貿(mào)易環(huán)境的緊張,以及半導(dǎo)體最主要的下游消費(fèi)電子市場自17H2的疲軟,但是在19H2我們也看到了半導(dǎo)體市場隨著5G時(shí)代到來的重現(xiàn)生機(jī).全球半導(dǎo)體銷售額情況

從2018年12月開始,半導(dǎo)體月度銷售額持續(xù)下滑至2019年5/6月,但是從6月開始全球半導(dǎo)體銷售額呈現(xiàn)恢復(fù)的態(tài)勢,環(huán)比數(shù)據(jù)明顯優(yōu)于2018年同月份環(huán)比數(shù)據(jù).2018年及2019年全球半導(dǎo)體月度銷售額對比（十億美元）

中國市場巨大,國產(chǎn)替代需求強(qiáng)勁.而對于未來的半導(dǎo)體市場來看,我們認(rèn)為中國將會是未來最大的半導(dǎo)體市場.2015年中國在全球把半導(dǎo)體銷售額上占據(jù)了全球的24%,至2019年中國已經(jīng)將其占比提升至35%.中國近年占全球半導(dǎo)體銷售額情況（十億美元）2016-2021年全球半導(dǎo)體各應(yīng)用市場的年復(fù)合增速預(yù)測

中國市場拉動半導(dǎo)體晶圓代工需求.近年來中國本土半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)快速成長,除了海思半導(dǎo)體成長為技術(shù)水平和營收規(guī)模能躋身世界一流的大型半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司外,同時(shí)涌現(xiàn)了像兆易創(chuàng)新、匯頂科技和圣邦股份等細(xì)分領(lǐng)域龍頭.初創(chuàng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司數(shù)量近兩年快速增加,2018年中國半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司的數(shù)量為1698家,相比2014年增加149%.中國半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司的快速成長帶動了本土晶圓代工需求.2017年純晶圓代工廠在中國銷售額增速為30％,達(dá)到76億美元,是當(dāng)年全球純晶圓代工市場增速的三倍；2018年純晶圓代工廠在華銷售額增速為41％,是當(dāng)年全球純晶圓代工市場增速的8倍.2010-2018年中國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量變化純晶圓代工區(qū)域結(jié)構(gòu)（2018年,百萬美元）

晶圓廠建設(shè)未來將拉動配套晶圓代工的封測需求.2017年至2020年間全球計(jì)劃投產(chǎn)半導(dǎo)體晶圓廠62座,其中26座位于中國大陸,占全球總數(shù)的42%.中國晶圓產(chǎn)能正在擴(kuò)大,預(yù)計(jì)將從2015年的每月230萬片,增至2020年的每月400萬片,2015-2020年復(fù)合增長率達(dá)到12%.而大陸晶圓產(chǎn)能占比從2011年的9%提升至2018年的13%.2019年國內(nèi)重點(diǎn)晶圓代工廠產(chǎn)能建設(shè)情況2019年國內(nèi)重點(diǎn)晶圓代工廠產(chǎn)能建設(shè)情況狀態(tài)項(xiàng)目名稱晶圓尺寸產(chǎn)能（K/WPM）投資投產(chǎn)SK海力士半導(dǎo)體12英寸8086億美元投產(chǎn)中芯國際（天津）二期8英寸10015億美金在建中芯南方集成12英寸35102億美金在建華虹半導(dǎo)體（無錫）一期12英寸4025億美金在建三星半導(dǎo)體二期一階段12英寸8070億美金在建廣州粵芯12英寸4070億元在建中芯集成（紹興）8英寸-58.8億元在建海辰半導(dǎo)體（無錫）8英寸10067.9億元在建中芯集成（寧波）二期8英寸3039.9億元在建上海塔積半導(dǎo)體12英寸50359億元在建上塔塔積半導(dǎo)體8英寸60在建上塔塔積半導(dǎo)體（碳化硅）6英寸-

二、封測行業(yè)概況及趨勢

1、封測是IC產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

IC封測屬于半導(dǎo)體中后段制程,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中必不可少的環(huán)節(jié),它分為封裝和測試環(huán)節(jié).封裝是指將通過測試的晶圓加工得到獨(dú)立芯片的過程,使電路芯片免受周圍環(huán)境的影響（包括物理、化學(xué)的影響）,起著保護(hù)芯片、增強(qiáng)導(dǎo)熱性能、實(shí)現(xiàn)電氣和物理連接、功率分配、信號分配,以溝通芯片內(nèi)部與外部電路的作用,它是集成電路和系統(tǒng)級板如印制板（PCB）互連實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品功能的橋梁.測試是指檢測不良芯片,確保交付芯片的完好.可分為兩階段,一是進(jìn)入封裝之前的晶圓測試,主要測試電性；另一則為IC成品測試,主要在測試IC功能、電性與散熱是否正常.集成電路產(chǎn)業(yè)鏈

集成電路主要由設(shè)計(jì)、制造以及封測三大板塊組成.2017年,中國集成電路這三塊的營收占比分別為38.3%、26.8%、34.9%.相比世界IC產(chǎn)業(yè)三業(yè)合理占比3:4:3,中國封測行業(yè)占比偏高,說明中國封測產(chǎn)業(yè)相對先進(jìn),而IC制造相比世界平均水平差距較大.封測行業(yè)市場份額高度集中,馬太效應(yīng)顯現(xiàn),并購提升行業(yè)集中度.2018年全球OSAT前十大廠商市占率超過80%,行業(yè)高度集中.因?yàn)镺SAT與Foundry在產(chǎn)業(yè)鏈上緊密關(guān)聯(lián),依靠臺積電在Foundry市場超過50%份額的壟斷地位,臺灣地區(qū)在OSAT市場也扮演著主導(dǎo)角色.2018年前十大OSAT廠商中,中國大陸/臺灣地區(qū)共8家、美國1家以及新加坡1家.而隨著半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入成熟期,市場競爭越發(fā)激烈,馬太效應(yīng)越發(fā)顯著,導(dǎo)致近年行業(yè)并購頻發(fā),中國封測廠也通過并購迅速提升自身技術(shù)實(shí)力和規(guī)模.2018年全球封測廠前十營收排名(百萬美元)2014-2018年封測行業(yè)并購事件2014-2018年封測行業(yè)并購事件公司并購事件力成2017年收購MicronAkita日月光2017年收購矽品安靠2016年收購歐洲封測龍頭Nanium通富微電2015年收購AMD蘇州和檳州封測廠長電科技2014年收購全球第四大封測廠星科金朋華天科技2014年收購美國封測廠FCI

大陸封測企業(yè)通過并購和自身研發(fā),迅速拉近與海外企業(yè)的差距.例如長電通過并購星科金朋擁有了SIP、TSV、Fan-out等先進(jìn)封裝技術(shù).目前大陸封裝龍頭的先進(jìn)封裝的產(chǎn)業(yè)化能力已經(jīng)基本形成,只是在部分高密度集成等先進(jìn)封裝上與國際先進(jìn)企業(yè)仍有一定差距.同時(shí)通過并購,中國封測企業(yè)快速獲得海外客戶資源,實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展.全球OSAT先進(jìn)封裝技術(shù)對比全球OSAT先進(jìn)封裝技術(shù)對比-SIPTSVWLCSPBUMPFan-outFC日月光有有有有有有安靠有有有有有有長電科技有有有有有有矽品有有有有有有通富微電有-有有-有華天科技有有有有有有

2、行業(yè)趨勢：先進(jìn)封裝是未來主要的行業(yè)增量

半導(dǎo)體封裝技術(shù)的發(fā)展可分為四個(gè)階段:第一階段（1970年前）,直插型封裝,以DIP為主；第二階段（1970-1990）,表面貼裝技術(shù)衍生出的SOP、SOJ、PLCC、QFP四大封裝技術(shù)以及PGA技術(shù)；第三階段（1990-2000）：球柵陣列（BGA）、芯片尺寸封裝（CSP）、倒裝芯片（FC）等先進(jìn)封裝技術(shù)開始興起；第四階段（2000-至今）,從二維封裝向三維封裝發(fā)展,從技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法上發(fā)展出晶圓級封裝（WLP）、硅通孔（TSV）、3D堆疊等先進(jìn)封裝技術(shù),以及系統(tǒng)封裝（SiP）等新的封裝方式.先進(jìn)半導(dǎo)體封裝可以通過增加功能和提高性能,提高半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)值的同時(shí)降低成本.封測行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

先進(jìn)封裝是是未來封測行業(yè)增長的主要來源.從2017年到2023年,半導(dǎo)體封裝市場的營收將以5.2%的年復(fù)合增長率增長.其中,先進(jìn)封裝市場CAGR將達(dá)7%,而傳統(tǒng)封裝市場CAGR僅為3.3%.在不同的先進(jìn)封裝技術(shù)中,3D硅穿孔(TSV)和扇出晶圓級封裝(Fan-out)將分別以29%和15%的速度成長.構(gòu)成大多數(shù)先進(jìn)封裝市場的覆晶封裝(Flip-chip)將以近7%的CAGR成長；而扇入型晶圓級封裝(Fan-inWLP)的CAGR也將達(dá)到7%,主要由移動通信推動.而目前先進(jìn)封裝市場結(jié)構(gòu)跟OSAT市場整體類似,臺灣地區(qū)占據(jù)主要市場份額,占比達(dá)到52%,中國大陸是目前第二大市場,占比為21%.2017-2023年先進(jìn)封裝增長趨勢預(yù)測2018年全球先進(jìn)封裝市場結(jié)構(gòu)

目前先進(jìn)封裝演進(jìn)方向主要分為減小尺寸的方向,主要實(shí)現(xiàn)方式是FC、Fan-out、Fan-inWLP和Bumping,和異質(zhì)結(jié)融合的方向,主要實(shí)現(xiàn)方式是Sip、3D封裝和TSV,通過這兩類型技術(shù),實(shí)現(xiàn)在更小尺寸里集成更多功能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的封裝效率.而Fan-out和Sip系統(tǒng)級封裝是目前被公認(rèn)的在這兩個(gè)方向上具有最大增長潛力的封裝技術(shù).

Fan-out目前在蘋果芯片上被廣泛采用,最早由英飛凌于2004年提出.Fan-out是晶圓級芯片尺寸封裝解決方案（WLCSP）的一種.通過芯片埋入到模塑料重構(gòu)圓片,把I/0從芯片表面扇出到芯片和模塑料重構(gòu)表面,以滿足BGA焊球節(jié)距要求.因此,對比WLP扇入封裝,扇出封裝對于芯片I/O數(shù)目、封裝尺寸沒有限制,可以進(jìn)行多芯片的系統(tǒng)封裝.進(jìn)一步地,晶圓級扇出技術(shù)取消了基板和凸點(diǎn),不需倒裝工藝,具有更薄的封裝尺寸、優(yōu)異的電性能、易于多芯片系統(tǒng)集成等優(yōu)點(diǎn).目前Fan-out市場主要分為兩種類型：一、核心市場：包括基帶、電源管理及射頻收發(fā)器等單芯片應(yīng)用,該市場是Fan-out解決方案的主要應(yīng)用領(lǐng)域,并將保持穩(wěn)定增長；二、“高密度”市場,包括處理器、存儲器等應(yīng)用,該市場具有較大的不確定性,需要高性能扇出型解決方案,但是該市場具有很大潛力.

而SIP系統(tǒng)級封裝是從封裝的立場出發(fā),對不同芯片進(jìn)行并排或疊加的封裝方式,將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無源器件,以及諸如MEMS或者光學(xué)器件等其他器件組裝到一起,實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝模組.在復(fù)雜系統(tǒng)中,SiP封裝具有顯著優(yōu)勢：（1）封裝效率大大提高,SIP封裝技術(shù)在同一封裝體內(nèi)加多個(gè)芯片,大大減少了封裝體積.（2）SIP封裝實(shí)現(xiàn)了以不同的工藝、材料制作的芯片封裝形成一個(gè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)嵌入集成無源元件的組合.（3）SIP封裝技術(shù)可以使多個(gè)封裝合而為一,可使總的焊點(diǎn)大為減少,也可以顯著減小封裝體積、重量,縮短元件的連接路線,從而使電性能得以提高.（4）SIP封裝采用一個(gè)封裝體實(shí)現(xiàn)了一個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)產(chǎn)品的全部互連以及功能和性能參數(shù),可同時(shí)利用引線鍵合與倒裝焊互連以及其他IC芯片直接內(nèi)連技術(shù).（5）SIP封裝可提供低功耗和低噪音的系統(tǒng)級連接,在較高的頻率下工作可獲得幾乎與SOC相等的匯流排寬度.總之,SiP封裝天然適合產(chǎn)品周期較短、產(chǎn)品更新快、產(chǎn)品復(fù)雜程度高的場景,可以廣泛運(yùn)用于可穿戴設(shè)備、藍(lán)牙耳機(jī)、射頻等領(lǐng)域.

（1）5G時(shí)代,SIP射頻前端市場規(guī)模快速增長

由于5G新增了n412.6GHz,n773.5GHz和n794.8GHz頻段,同時(shí)考慮到5G手機(jī)將繼續(xù)兼容4G、3G、2G標(biāo)準(zhǔn),因此5G手機(jī)的射頻前端相比4G復(fù)雜程度將大大提高,相比4G手機(jī),5G手機(jī)中的濾波器將從40個(gè)增加至70個(gè),頻帶從15個(gè)增加至30個(gè),接收機(jī)發(fā)射機(jī)濾波器從30個(gè)增加至75個(gè),射頻開關(guān)從10個(gè)增加至30個(gè).手機(jī)射頻前端整體市場規(guī)模將從2017年的123億美元增長到2022年的228億美元,復(fù)合年增長率達(dá)到13%.我們認(rèn)為SIP封裝技術(shù)將獲得更廣泛的采用,以縮小射頻模組尺寸.目前,射頻前端模組的SiP架構(gòu)中,在單個(gè)封裝中包含10-15個(gè)裸片（開關(guān)、濾波器、功率放大器）和幾種類型的互連技術(shù)（引線鍵合、倒裝芯片、銅柱）.而5G手機(jī)中射頻器件數(shù)量將大幅增加,這與智能手機(jī)輕薄化的大趨勢相逆,所以采用SIP封裝縮小模組尺寸成為必然需求.

我們認(rèn)為SIP封裝將受益于天線集成趨勢.2018年7月,高通宣布推出全球首款面向智能手機(jī)和其他移動終端的全集成5G新空口（5GNR）毫米波及6GHz以下射頻模組系列—QTM052毫米波天線模組系列和QPM56xx6GHz以下射頻模組系列,這兩個(gè)系列可與高通驍龍X505G調(diào)制解調(diào)器配合,共同提供從調(diào)制解調(diào)器到天線且跨頻段的多項(xiàng)功能,支持緊湊封裝尺寸以適合于移動終端集成.QTM052模組可將無線電收發(fā)器、電源管理IC、射頻前端組件和相控天線陣列集成于緊湊的封裝尺寸中,其封裝面積可支持在一部智能手機(jī)中最多安裝4個(gè)QTM052模組.

2017年SIP射頻前端市場規(guī)模為25億美元,到2023年SIP射頻前端市場規(guī)模有望增加到49億美元,復(fù)合增速為12%.到2023年,手機(jī)SIP射頻前端和其它無線連接SIP射頻市場將分別達(dá)到SIP射頻市場規(guī)模的82%和18%.

（2）SIP封裝在以TWS為代表的可穿戴設(shè)備上具有巨大應(yīng)用潛力

2018年全球可穿戴設(shè)備出貨量為1.8億臺,相比2017年增長27%,預(yù)計(jì)到2022年全球出貨量將達(dá)到4.8億臺.2019年一季度,全球可穿戴設(shè)備出貨4960萬部,同比增長55.2%,雖然腕帶可穿戴設(shè)備占據(jù)最大市場份額（63.2%）,但耳帶設(shè)備的增長速度最快(135.1%),占所有可穿戴設(shè)備出貨量的34.6%.全球可穿戴設(shè)備出貨量預(yù)測(百萬)2019年主要可穿戴設(shè)備廠出貨量（百萬）2019年主要可穿戴設(shè)備廠出貨量（百萬）公司1Q19出貨1Q19市占率出貨同比1Q18市占率蘋果12.825.80%49.50%26.80%小米6.613.30%68.20%12.30%華為510.00%282.20%4.10%三星4.38.70%151.60%5.30%Fitbit2.95.90%35.70%6.80%其它1836.30%26.00%44.80%合計(jì)49.6100%55.20%100%

TWS耳機(jī)具有空間小、零組件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn),是SIP封裝天然的應(yīng)用場景.TWS耳機(jī)與普通藍(lán)牙耳機(jī)對比,在便攜度、高清音質(zhì)、體積、智能化水平、防水等方面優(yōu)勢明顯,但在元器件數(shù)量和復(fù)雜度上也大幅提升.以AirPods為例,一對AirPods耳機(jī)以及1個(gè)充電設(shè)備共有28個(gè)主要組件以及數(shù)百個(gè)元器件.除了聲學(xué)器件、解碼芯片等組件外,