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芯片封测:本土半导体产业链中最成熟领域

据悉,华为和中兴正有意地将供应链迁往大陆,目前5G基站芯片已在大陆开始封测,不过尚处于工程批阶段,在封装厂封装完成后,产品直接运回,由华为海思或中兴内部自行做测试工作,管控测试数据,而真正的批量生产应该要到第三季度。现阶段来看,几家大型封测厂商正在积极抢占订单。

台媒方面日前报道显示,全球领先的半导体封装测试厂商日月光以2.5D/interposer技术为基础的先进封测制程,已经进入了中兴的供应链,拿下中兴通讯自主开发5G基站芯片量产大单。据悉,日月光投控面板级扇出封装(FOPLP)曾于2019年上半年取得了华为海思的封测订单。

自2019年下半年以来,全球范围内新一轮半导体景气已基本确立并拉开帷幕。对于大陆IC从业者来说,华为转单与产业转移的逻辑将进一步强化本轮景气周期并使其在中国大陆的演绎更加淋漓尽致。封测环节作为本土半导体产业链中最为成熟的领域,其订单承接能力更具确定性。

2019年1月24日,华为在北京研究所发布业界首款5G基站芯片:天罡芯片。该款芯片的尺寸缩小55%,重量减小23%,首次在极低的天面尺寸规格下, 支持大规模集成有源PA(功放)和无源阵子;实现2.5倍运算能力的提升,搭载最新的算法及Beamforming(波束赋形),单芯片可控制高达业界最高64路通道;支持超宽频谱,可以支持200M频宽,可以让全球90%的站点在不改造市电的情况下实现5G,预计可以把5G基站重量减少一半。

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同时,该芯片为AAU 带来了革命性的提升,实现基站尺寸缩小超50%,重量减轻23%,功耗节省达21%,安装时间比标准的4G基站,节省一半时间,有效解决站点获取难、成本高等挑战。

业内人士表示,5G基站芯片主要用BGA封装技术,封装速度、性能、稳定性等技术问题决定了各家能获得多少订单。

2018年3月,财政部、发改委等四部门联合发文《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》,计划对集成电路企业给予税收优惠支持。根据纲要,国家集成电路产业发展目标:到2020年收入超过8700亿元,实现16/14纳米量产,关键领域技术达到世界领先水平,材料和设备进入全球供应链。

封测环节是我国最早进入半导体的切入口,因而也是我国半导体产业链中发展最成熟的环节,增长稳定,属于率先突破的行业。

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受到存储器、高性能处理器等半导体芯片应用需求的增长和半导体制造规模不断扩张的驱动,封测市场规模稳步增长。

根据中国半导体协会统计,2019年,大陆封测企业数量已经超过了 120 家。2019年前三季度,我国集成电路销售收入达5050亿元,其中封测收入为1607亿元,同比增长5.47%。

自2012年至2018年,我国集成电路销售规模从2162亿元增长至6532亿元,年均复合增长率为 20.24%。从细分产业来看,我国封装测试业的市场规模从2012年的1034亿元,增长至2018年的2196亿元,复合增速为 13.38%,增速低于集成电路整体增速。

从过去几年该行业的变化来看,我国封测行业销售额全球占比提升明显,全球封测行业产能持续在向大陆转移。封装技术向小型化、高性能、低功耗方向发展。全球先进封装市场规模不断扩大,预计到2020年达到46亿美元,市场份额达到44%。

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测试往往在封装工厂进行,因而封装和测试常常被当做整体的封测行业。封测环节的市场集中度较高,截止2019Q1全球前十大的封测企业市场份额约为83%。主要包括各大IDM公司和专业代工封测厂商,份额各占50%。

封装测试是半导体产业链的中下游,封装是对制造完成的晶圆进行划片、贴片、键合、电镀等一系列工艺,以保护晶圆上的芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能,以及将芯片的I/O端口引出的半导体产业环节;而测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤,其目的在于将有结构缺陷以及功能、性能不符合要求的半导体产品筛选出来,以确保交付产品的正常应用。

在全球封测行业市场中,目前三足鼎立的局势已经形成。在全球封测行业市场中,中国台湾地区、中国大陆和美国占据整个封测市场83%的份额,形成了三足鼎立的格局。我国大陆在全球半导体封装测试产业领域的销售规模仅次于中国台湾,封测产值占全球比例超过16%,是第三大封测市场。

根据ChipInsight2019年12月预估,2019年全球前十大封测厂商中,中国台湾地区有五家(日月光ASE、矽品精密SPIL、力成科技PTI、京元电子KYEC、颀邦Chipbond),市占率为43.9%,较2018年的41.8%增长2.1个百分点。中国大陆有三家(长电科技JCET、通富微电TF、华天科技HUATIAN),市占率为20.1%,较2018年20.2%下降0.1个百分点;美国一家(安靠Amkor),市占率为14.6%;新加坡一家(联合科技UTAC),市占率为2.6%。

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2018年中国大陆封测三巨头长电科技、华天科技、通富微电在全球行业中分别排名第三、第六、第七位。

封测环节是典型的资金和劳动力密集型行业,相对设计和制造来说,技术门槛较低,国内企业最早以此为切入点进入集成电路产业,在这一环节有较强的国际竞争力。

长电科技联合产业基金、芯电半导体收购新加坡封测厂星科金朋,拥有了WLSCP(晶圆级封装)、SiP(系统级封装)、PoP(堆叠封装)的高端先进封装技术,已经发展了高通、博通、闪迪、Marvell等国际高端客户。

华天科技收购美国FCI,通富微电联合大基金收购AMD苏州和槟城封测厂,晶方科技则购入英飞凌智瑞达部分资产。全球十大封测厂通过这一系列并购后已经基本形成了日月光-矽品科技、安靠-J-Devices、长电科技-星科金朋等三大阵营。

随着国内封测企业逐年增加资本支出,国际IDM巨头逐渐将封测业务外包,给全球更多企业提供竞争机会。国内封装企业完成M&A后,不断引进技术,并赢得更多Tier1客户。国内封测企业面临巨大的发展机遇。

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半导体检测设备分为过程工艺控制检测和后道测试环节(ATE),前者主要包括结构检测、光罩检测、缺陷检测、电阻检测、离子浓度检测等前道检测,后者主要包括封装前的中测以及封装后的测试(FT)。过程工艺控制检测的企业主要有KLA-TENCOR、应用材料和日立三家公司,CR3不低于70%。

后道工序检测主要有泰瑞达、爱德万和Xcerra垄断,CR3接近90%,国产厂商包括长川科技,精测电子以及华兴源创等。半导体的封测环节设备投入占设备总投入比例约为15%,预计2019年我国封测设备的市场空间为176亿元,其中封装和测试的比例各占一半左右。

在芯片制造产能向大陆转移的大趋势下,国内封测企业近水楼台,抢占了中国台湾、美国、日韩封测企业的份额。国内企业实现了远超同行增长率的快速壮大。

随着中国芯片封装市场规模的提升,国内企业的销售规模和技术水平也会得到进一步提升。未来伴随手机结构性升级、5G商用落地、AIOT、汽车电子等下游应用领域推陈出新。在全球半导体产业向中国转移叠加半导体景气复苏的双重背景下,国产封测环节将有望率先受益。

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