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封装测试行业发展迅速,受到各界的关注
封装测试行业作为集成电路行业三大子行业之一,受到各界的关注。存在上游行业被外资企业垄断、中端封装测试企业成本不断上涨等难点。中国封装测试企业依托国家集成电路产业基金(以下简称“大基金”),不断并购以扩大先进封装产能。在美国、欧盟等的技术封锁下,未来中国集成电路封装测试企业将以自主研发为主,不断研制高端封装技术与外资企业竞争。
集成电路封装测试行业定义及生产工艺
集成电路封装测试分为封装与测试两个环节:(1)封装环节将芯片与引线框架上的芯片焊盘与引脚相连接以达到稳定驱动芯片的目的,并使用塑封料保护芯片免受外部环境的损伤;(2)测试环节主要目的为测试芯片的性能并将不同等级的芯片进行分类。集成电路封装测试行业是三大主业之一(设计、制造、封装测试),是信息时代重要基础行业。
中国集成电路封装的工艺流程相对集成电路设计以及晶圆制造简单,仅有磨片、晶圆切割、晶圆清洗、光检、芯片粘接、银浆固化、引线焊接、注塑、激光打字、高温固化、去溢料、电镀、电镀退火、切筋成型。
集成电路封装生产工艺流程图
来源:头豹研究院编辑整理
中国集成电路封装测试行业产业链分析
中国封装测试行业产业链上游主要参与者为半导体材料供应商,中游参与主体为封装测试企业,下游涉及应用终端领域。
中国集成电路封装测试行业产业链
来源:头豹研究院编辑整理
上游:
中国封装测试行业的上游是半导体材料生产商,负责半导体材料的制造与销售。封装原材料主要包含晶圆、引线框架、焊接金线、塑封料、银浆,上游原材料的价格波动对封装行业的影响巨大。全球半导体材料的生产商主要以日本、美国、韩国和中国台湾厂商为主,中国厂商尚难以与国际厂商竞争。
中游:
中国封装测试行业的中游参与主体为封装测试企业,近年来发展较快。封装测试企业将硅片上的电路引脚用导线焊接至外部接口,与其它器件相连接,再用塑封料将其封装。中国引线框架企业在政府的支持下已经积累大量相关技术,具有国际竞争能力,代表企业有中国的长电科技、华天科技、通富微电以及晶方科技。
下游:
中国封装测试行业的下游为应用终端企业,为消费电子、家用电器、信息通讯、电力设备等产品提供芯片成品,被广泛应用于民用领域以及军事领域。根据中国工业和信息化部统计,至2018年,中国已成为全球最大的消费电子行业生产国与出口国。
中国集成电路封装测试行业市场规模
中国集成电路封装测试行业作为半导体产业链三大子行业之一,相对于芯片设计、制造行业的投资、技术门槛较低,发展迅速,国产替代空间巨大。中国集成电路封装测试行业市场规模从2014年的1,255.9亿元增长至2018年的2,193.9亿元,年复合增长率为15.0%。由于未来中国5G网络通信基站的建设、人工智能领域的发展、消费电子行业的增长、国产替代效应加剧,预计到2023年中国集成电路封装测试行业市场规模有望达到4,490.0亿元,年复合增长率在未来5年内保持15.0%。
中国集成电路封装测试市场规模,2014-2023年预测
来源:头豹研究院编辑整理
中国集成电路封装测试行业驱动因素分析
Ø 封装测试行业不断并购
中国集成电路产业链上的企业融资能力不断增强,在中国政府的大力支持下,封装测试企业不断使用IPO、私募股权融资、并购等金融手段进行扩张。2014年9月,“大基金”,募资1,387.2亿人民币。大基金凭借中国政府的号召力,使信托、银行等金融机构对封装测试企业进行股权融资、债券募集等方式吸引到5,000亿元人民币。
Ø 宏观环境以及下游行业的繁荣带动封装测试行业的发展
中国宏观环境的不断改善使得封装测试下游消费电子、通讯电子、人工智能、智能驾驶等高新领域不断发展,带动中国封装测试行业产品的需求量逐渐增多,市场规模逐渐增大。在消费电子领域,中国已经成为制造大国、消费大国,智能手机、VR设备、平板电脑的制造量及销量均处于世界领先地位。5G基站由于数据传送容量、芯片频率、信号强度的提升,对于芯片的电磁屏蔽性以及导热性要求提高,未来封装测试企业将会应用新型原材料以及封装规格以应对这一趋势。
Ø 封装测试行业设备的国产化进程顺利
中国封装测试设备国产化率逐渐提高,根据中国电子专用设备工业协会统计,中国多个企业已实现12寸先进封装测试生产线,包括光刻、涂胶、蚀刻、清洗机、圆晶切割等设备的国产化。中国在集成电路设备上的研究使封装测试企业摆脱对外国设备的依赖,突破美国等国家的技术封锁,也降低中国封装测试企业的成本。
中国集成电路封装测试行业驱动因素
来源: 头豹研究院编辑整理
中国集成电路封装测试行业发展趋势
Ø 先进封装技术将逐渐成为主流
先进封装技术如扇出型封装技术的导入将对封装测试行业的产业链造成影响,传统的封装测试企业纷纷投资开设先进封装工艺生产线。由于扇出型封装不需使用板载材料,生产成本低,加上封装厚度薄、I/O脚数多、散热佳、电性优良等优点,单芯片扇出封装被使用在基频处理器、射频收发器等的芯片,高密度扇出封装则用于中央处理器、存储器等的芯片。
Ø 未来中国封装测试企业将会以自主研发为主
由于美国、欧洲等国家的技术封锁以及中国封装测试行业相关技术积累,未来中国封装测试企业海外并购趋势将会减缓,转而以自主研究先进封装测试技术为主,以维持现有的市场份额。近年来,中国封装测试企业逐渐掌握高密度封装技术(Flip-Chip、Fan-In、Fan-Out、Sip、Bumping等)。中国封装测试企业中的头部企业如长电科技已掌握WLP技术和FBP技术、华天科技自主研发5G封装技术以及多圈V/UQFN封装 技术等,这两家企业在2017年的全球市场占有率为5.7%、1.6%,预计这些企业在“大基金二期”的扶持下将会加强与中国领先高校以及研究所的科研合作,以抢占更多的市场份额,销售额将会增长迅速。
中国集成电路封装测试行业发展趋势
来源: 头豹研究院编辑整理
深度见解
封装测试作为集成电路行业中的一环,重要性明显,其质量将直接决定芯片的可靠性以及性能。中国封装测试企业依托“大基金“,不断并购,发展迅速。未来中国封装测试行业头部企业将会不断自主研发,新建生产线,在高端封装测试领域与国际企业展开进一步竞争。