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半導(dǎo)體先進(jìn)封測設(shè)備及市場研究

今日半導(dǎo)體 ? 來源:馭勢資本 ? 2023-08-29 16:24 ? 次閱讀

1. 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈介紹

1.1 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展迅速,逐漸轉(zhuǎn)移國內(nèi)

半導(dǎo)體是常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。由其制成的器件統(tǒng)稱半導(dǎo)體產(chǎn)品,被廣泛地應(yīng)用于電子通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等產(chǎn) 業(yè),是絕大多數(shù)電子設(shè)備的核心組成部分。半導(dǎo)體產(chǎn)品是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),也是電子產(chǎn)品的核心、信息產(chǎn)業(yè)的基石。半導(dǎo)體行業(yè)具有下游應(yīng)用廣泛、生產(chǎn)技術(shù)工序復(fù)雜、產(chǎn)品種類多、技術(shù)更新?lián)Q代較快等特點(diǎn)。

半導(dǎo)體行業(yè)呈現(xiàn)垂直化分工格局,上游包括半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體制造設(shè)備等;中游為半導(dǎo)體生產(chǎn),具體可劃分為芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測試;半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下 游為各類終端應(yīng)用。

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資料來源:華海清科)

集成電路是半導(dǎo)體最重要構(gòu)成部分,占比超 80%。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)按產(chǎn)品類別可分為集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器四類。2018 年,全球集成電路、光電子器件、分立器件和傳感器銷售額分別為 3,932.88 億美元、380.32 億美元、241.02 億美元和 133.56 億美元,較 2017 年分別增長 14.60%、9.25%、11.32% 和 6.24%,在全球半導(dǎo)體行業(yè)占比分別為 83.90%、8.11%、5.14%和 2.85%。上述半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品分布中,集成電路的占比最高并且增速最快,是半導(dǎo)體行業(yè)最重要的構(gòu)成部分。

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(資料來源:盛美半導(dǎo)體招股說明書,民生證券研究院)

半導(dǎo)體制造流程為:芯片設(shè)計(jì)→晶圓制造→封裝測試。芯片等電路設(shè)計(jì)完成后, 由晶圓廠制作,晶圓制造的過程是極具技術(shù)壁壘的環(huán)節(jié),包括制造過程中需要的半 導(dǎo)體設(shè)備和材料。晶圓制造完成后,納米級的眾多電路被集成在一個(gè)硅片上,由封裝廠測試、封裝成品。

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半導(dǎo)體封裝測試中也主要分為8步:

減薄/磨片:

貼膜后對硅片背面進(jìn)行減薄,使其變輕;

劃片:

貼膜后將硅片切成單個(gè)的芯片

裝片:

從劃片膜上取下芯片,放到封裝條帶上

引線鍵合:

用引線鏈接芯片外部電路

塑封:

保護(hù)器件免受外力損壞,并對塑封材料進(jìn)行固化

電鍍:

使用Pb和Sn作為電鍍材料進(jìn)行電鍍

切筋/打彎:

去除多余的塑料膜和引腳鏈接邊,并將引腳打彎

測試:

全面檢測芯片各項(xiàng)指標(biāo),并決定等級。

注塑流程中也與以下五個(gè)因素有關(guān):

溫度 - 速度 - 壓力 - 時(shí)間 - 位置

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

半導(dǎo)體材料分為制造材料與封裝材料,制制造材料占比持續(xù)走高?;诎雽?dǎo)體 IC 產(chǎn)業(yè)鏈制造與封測環(huán)節(jié),作為上游支撐的半導(dǎo)體材料同樣可被分為制造材料與封裝材料兩類。從半導(dǎo)體材料規(guī)模分布來看,半導(dǎo)體制造材料占據(jù)較大市場規(guī)模, 且占比處于持續(xù)走高趨勢;從技術(shù)壁壘與生產(chǎn)難度來看,半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)對材料同 樣具備更高要求。據(jù) SEMI 國際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)公開數(shù)據(jù),2021 年全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模達(dá)到 643 億美元。其中,中國臺灣地區(qū)半導(dǎo)體材料規(guī)模為 147 億美元,占全球總規(guī)模的 22.9%,持續(xù)穩(wěn)居全球第一;中國大陸地區(qū)半導(dǎo)體材料規(guī)模 119 億美元,占全球總規(guī)模的 18.5%,位居全球第二。

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

封裝材料貫穿封測環(huán)節(jié),市場集中度較低。半導(dǎo)體封裝材料的使用貫穿于封測流程始終,存在諸多細(xì)分產(chǎn)品,其中封裝基板占比最大(40%)。從半導(dǎo)體競爭格局 來看,各類半導(dǎo)體材料市場市場集中度較低,呈現(xiàn)較為分散。日本廠商在封裝材料領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,部分中國大陸廠商已躋身前列,成功占據(jù)一定市場份額??傮w來看,半導(dǎo)體封裝材料自給程度相對較高,未來有望早日實(shí)現(xiàn)國內(nèi)自給。

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

未來全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將向中國大陸轉(zhuǎn)移。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程,經(jīng)歷了由美國向日本、向韓國和中國臺灣地區(qū)及中國大陸的幾輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。目前中國大陸正 處于新一代智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G 通信等行業(yè)快速崛起的進(jìn)程中,已成為全球最重要的半導(dǎo)體應(yīng)用和消費(fèi)市場之一。根據(jù) Ajit Manocha 的統(tǒng)計(jì),在2020 年到 2024 年間,總計(jì)將有 25 座 8 寸與 60 座 12 寸晶圓廠建成,投入晶圓制造。其中包括 15 座 12 寸廠在中國臺灣,15 座在中國大陸。屆時(shí)全球 8 寸晶圓的產(chǎn)能將提高近兩成,而 12 寸的產(chǎn)能更將會(huì)增加將近五成。

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(資料來源:盛美半導(dǎo)體招股說明書,民生證券研究院)

1.2 全球半導(dǎo)體市場潛力巨大,預(yù)計(jì)在2023年達(dá)到5566億美元

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模巨大。伴隨全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化和知識經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,特別是在以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車電子、智能手機(jī)、智能穿戴、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和安防電子等為主的新興應(yīng)用領(lǐng)域強(qiáng)勁需求的帶動(dòng)下,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)收入規(guī)模巨大。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額由 2017年的 4,122 億美元增長至 2022 年的 5,801 億美元,預(yù)計(jì) 2023 年銷售規(guī)模為5,566 億美元。

我國已成為全球最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)及消費(fèi)市場,半導(dǎo)體市場需求廣闊。根據(jù)Wind 資訊統(tǒng)計(jì),我國半導(dǎo)體市場規(guī)模由 2016 年的 1,091.6 億美元增長到2021 年的 1,901.0 億美元,年復(fù)合增長率達(dá)到11.75%。

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(資料來源:中商情報(bào)網(wǎng)、耐科裝備招股說明書,民生證券研究院)

集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模遠(yuǎn)超半導(dǎo)體其他細(xì)分領(lǐng)域,具備廣闊的市場空間。根據(jù)全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織數(shù)據(jù),2021 年,全球集成電路市場銷售額進(jìn)一步提升至4,630 億美元,較 2020 年大幅增長 28.18%。賽迪顧問預(yù)測 2025 年全球集成電路市場銷售額可達(dá) 7,153 億美元,2022 年至 2025 年期間保持 10%以上的年均復(fù)合增長率。

中國大陸集成電路市場規(guī)模增長迅速。2021 年,數(shù)字化趨勢加速,智能終端、5G 產(chǎn)品、數(shù)據(jù)中心需求繼續(xù)保持較高增長水平,使得中國大陸集成電路市場規(guī)模取得 18.20%的高速增長,全年市場銷售額突破萬億大關(guān),達(dá) 10,458.30 億元。根據(jù)賽迪顧問預(yù)計(jì),隨著國產(chǎn)化率的不斷提升以及終端市場需求的增加,到 2025 年中國大陸集成電路銷售額將達(dá)到 19,098.80 億元,較 2021 年增長 82.62%。

國家政策扶持及市場應(yīng)用帶動(dòng)下,中國集成電路產(chǎn)業(yè)保持快速增長,生產(chǎn)總量規(guī)模實(shí)現(xiàn)較大突破。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù),國內(nèi)集成電路行業(yè)總生產(chǎn)量從 2013 年的 903.46 億塊上升到 2021 年的 3,594.30 億塊,年均復(fù)合增長率約為18.84%。中國的芯片生產(chǎn)在快速地國產(chǎn)化,生產(chǎn)量在不斷提高,已部分實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代;從產(chǎn)業(yè)鏈分工情況來看,根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021 年我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售中,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)銷售額 4,519 億元,同比增長 19.6%,占比 43.21%;制造環(huán)節(jié)銷售額 3,176.3 億元,同比增長 24.1%,占比 30.37%;封測環(huán)節(jié)銷售額 2,763 億元,同比增長 10.1%,占比 26.42%。

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(資料來源:華宇電子招股說明書,民生證券研究院)

集成電路市場進(jìn)口替代空間廣闊。當(dāng)前國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)環(huán)境中,中國本土芯片產(chǎn)業(yè)與國外的差距是全方位的,特別是在高端領(lǐng)域,差距更為明顯。從進(jìn)出口規(guī)模來看,我國作為全球最大的集成電路終端產(chǎn)品消費(fèi)市場,盡管中國的芯片產(chǎn)量保持著快速的增長,但我國集成電路市場仍然呈現(xiàn)需求大于供給的局面,供求缺口較大,國內(nèi)的集成電路產(chǎn)量遠(yuǎn)不及國內(nèi)市場需求量,很大一部分仍需依靠進(jìn)口,特別是高端的芯片仍基本依靠進(jìn)口,因此,進(jìn)口替代的空間仍然很大。

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(資料來源:華宇電子招股說明書,民生證券研究院)

2. 半導(dǎo)體封裝測試:我國最具國際競爭力的環(huán)節(jié)

2.1 半導(dǎo)體封裝測試:先進(jìn)封裝為主要增長點(diǎn)

封測即集成電路的封裝、測試環(huán)節(jié),是加工后的晶圓到芯片的橋梁。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,封測位于 IC 設(shè)計(jì)與 IC 制造之后,最終 IC 產(chǎn)品之前,屬于半導(dǎo)體制造后道工序。

封裝:是指將生產(chǎn)加工后的晶圓進(jìn)行切割、鍵合、塑封等工序,使電路與外部器件實(shí)現(xiàn)連接,并為半導(dǎo)體產(chǎn)品提供機(jī)械保護(hù),使其免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素?fù)p失的工藝。隨著高端封裝產(chǎn)品如高速寬帶網(wǎng)絡(luò)芯片、多種數(shù)?;旌闲酒?、專用電路芯片等需求不斷提升,封裝行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。

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測試:是指利用專業(yè)設(shè)備,對產(chǎn)品進(jìn)行功能和性能測試,測試主要分為封裝前的晶圓測試和封裝完成后的芯片成品測試。晶圓測試主要是對晶片上的每個(gè)晶粒進(jìn)行針測,測試其電氣特性;芯片成品測試主要檢驗(yàn)的是產(chǎn)品電性等功能,目的是在于將有結(jié)構(gòu)缺陷以及功能、性能不符合要求的芯片篩選出來。

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(資料來源:耐科裝備招股說明書,民生證券研究院)

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈封裝測試成為我國最具國際競爭力環(huán)節(jié)。封裝測試產(chǎn)業(yè)在我國的高速發(fā)展直接有效帶動(dòng)了封裝設(shè)備市場的發(fā)展。根據(jù)賽迪顧問及 ChipInsights 的數(shù)據(jù),2021年全球前十大封測公司榜單中,前三大封測公司市場份額合計(jì)占比超過 50%,并且均實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的增長。中國臺灣企業(yè)在封測市場占據(jù)優(yōu)勢地位, 十大封測公司中,中國臺灣企業(yè)占據(jù) 5 家,分別為日月光、力成科技、京元電子、南茂科技和頎邦科技。中國大陸有長電科技、通富微電、華天科技、智路封測等4家企業(yè)上榜。

2021全球十大集成電路獨(dú)立封裝測試廠家營收(億元)

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(資料來源:耐科裝備招股說明書,民生證券研究院)

國內(nèi)封測市場以國內(nèi)企業(yè)為主。我國集成電路封測行業(yè)是中國大陸集成電路發(fā)展最為完善的板塊,技術(shù)能力與國際先進(jìn)水平比較接近,我國封測市場已形成內(nèi)資企業(yè)為主的競爭格局。我國集成電路封測行業(yè)屬于市場化程度較高的行業(yè),政府主管部門制定并依照國家產(chǎn)業(yè)政策對行業(yè)進(jìn)行宏觀調(diào)控,行業(yè)協(xié)會(huì)進(jìn)行自律管理,行業(yè)內(nèi)各企業(yè)的業(yè)務(wù)管理和生產(chǎn)經(jīng)營按照市場化的方式進(jìn)行。

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(資料來源:華宇電子招股說明書,民生證券研究院)

集成電路進(jìn)入“后摩爾時(shí)代”,先進(jìn)封裝作用突顯。在集成電路制程方面,“摩爾定律”認(rèn)為集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔 18-24 個(gè)月便會(huì)增加一倍, 性能也將提升一倍。長期以來,“摩爾定律”一直引領(lǐng)著集成電路制程技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,自 1987 年的 1μm 制程至 2015 年的 14nm 制程,集成電路制程迭代一直符合“摩爾定律”的規(guī)律。但 2015 年以后,集成電路制程的發(fā)展進(jìn)入了瓶頸, 7nm、5nm、3nm 制程的量產(chǎn)進(jìn)度均落后于預(yù)期。隨著臺積電宣布 2nm 制程工藝實(shí)現(xiàn)突破,集成電路制程工藝已接近物理尺寸的極限,集成電路行業(yè)進(jìn)入了“后摩爾時(shí)代”。

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

“后摩爾時(shí)代”制程技術(shù)突破難度較大,工藝制程受成本大幅增長和技術(shù)壁壘等因素導(dǎo)致改進(jìn)速度放緩。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) IC Insights 統(tǒng)計(jì),28nm 制程節(jié)點(diǎn)的芯片開發(fā)成本為 5,130 萬美元,16nm 節(jié)點(diǎn)的開發(fā)成本為 1 億美元,7nm 節(jié)點(diǎn)的開發(fā)成本需要 2.97 億美元,5nm 節(jié)點(diǎn)開發(fā)成本上升至 5.4 億美元。由于集成電路制程工藝短期內(nèi)難以突破,通過先進(jìn)封裝技術(shù)提升芯片整體性能成為了集成電路行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢。

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(資料來源:甬矽電子招股說明書,艾瑞咨詢、民生證券研究院)

IDM 模式與 OSAT 模式,先進(jìn)封測技術(shù)抬升環(huán)節(jié)附加價(jià)值。封測環(huán)節(jié)可分為IDM 模式與 OSAT 模式,IDM 模式即為半導(dǎo)體 IC 產(chǎn)業(yè)中的垂直整合,由 IDM 企業(yè)進(jìn)行晶圓的加工及封測。OSAT 模式,即外包半導(dǎo)體產(chǎn)品封裝和測試,由專業(yè)封測廠為 Fabless 廠商提供封裝與測試服務(wù)。因此 IC 封測廠商的上游即為相關(guān)封測環(huán)節(jié)的設(shè)備及材料,下游客戶為自身 IDM 企業(yè)或 Fabless 廠商。從產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)價(jià)值來看,傳統(tǒng)封測技術(shù)含量相對較低,隸屬勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),但隨著先進(jìn)封測技術(shù)的發(fā)展演進(jìn),更加突出芯片器件之間的集成與互聯(lián),實(shí)現(xiàn)更好的兼容性和更高的連接密度,先進(jìn)封測已然成為超越摩爾定律方向的重要賽道,讓封測廠商與設(shè)計(jì)端制造端聯(lián)系更為緊密,進(jìn)一步抬升封測環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

先進(jìn)封裝將成為未來封測市場的主要增長點(diǎn)。在芯片制程技術(shù)進(jìn)入“后摩爾時(shí) 代”后,先進(jìn)封裝技術(shù)能在不單純依靠芯片制程工藝實(shí)現(xiàn)突破的情況下,通過晶圓 級封裝和系統(tǒng)級封裝,提高產(chǎn)品集成度和功能多樣化,滿足終端應(yīng)用對芯片輕薄、 低功耗、高性能的需求,同時(shí)大幅降低芯片成本。因此,先進(jìn)封裝在高端邏輯芯片、 存儲器、射頻芯片、圖像處理芯片、觸控芯片等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。

根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Yole 預(yù)測數(shù)據(jù),全球先進(jìn)封裝在集成電路封測市場中所占份額將持續(xù)增加,2019 年先進(jìn)封裝占全球封裝市場的份額約為 42.60%。2019 年至 2025 年,全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模將以 6.6%的年均復(fù)合增長率持續(xù)增長,并在 2025 年占整個(gè)封裝市場的比重接近于 50%。與此同時(shí),Yole 預(yù)測 2019 年至 2025 年全球傳統(tǒng)封裝年均復(fù)合增長率僅為 1.9%,增速遠(yuǎn)低于先進(jìn)封裝。

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(資料來源:YOLO、甬矽電子招股說明書,民生證券研究院)

系統(tǒng)級封裝(SiP)是先進(jìn)封裝市場增長的重要?jiǎng)恿ΑO到y(tǒng)級封裝可以把多枚功能不同的晶粒(Die,如運(yùn)算器、傳感器、存儲器)、不同功能的電子元器件(如電阻、電容、電感、濾波器、天線)甚至微機(jī)電系統(tǒng)、光學(xué)器件混合搭載于同一封 裝體內(nèi),系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品靈活度大,研發(fā)成本和周期遠(yuǎn)低于復(fù)雜程度相同的單芯片系統(tǒng)(SoC)。通過系統(tǒng)級封裝形式,此可穿戴智能產(chǎn)品在成功實(shí)現(xiàn)多種功能的同時(shí),還滿足了終端產(chǎn)品低功耗、輕薄短小的需求。

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(資料來源:甬矽電子招股說明書,民生證券研究院)

根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Yole 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019 年全球系統(tǒng)級封裝規(guī)模為 134 億美元,占全球整個(gè)封測市場的份額為 23.76%,并預(yù)測到 2025 年全球系統(tǒng)級封裝規(guī)模將達(dá)到 188 億美元,年均復(fù)合增長率為 5.81%。在系統(tǒng)級封裝市場中,倒裝/焊線類系統(tǒng)級封裝占比最高,2019 年倒裝/焊線類系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品市場規(guī)模為122.39 億美元,占整個(gè)系統(tǒng)級封裝市場的 91.05%。根據(jù) Yole 預(yù)測數(shù)據(jù),2025 年倒裝/焊線類系統(tǒng)級封裝仍是系統(tǒng)級封裝主流產(chǎn)品,市場規(guī)模將增至 171.77 億美元。

2019年系統(tǒng)封裝市場規(guī)模(億美元)

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2019年系統(tǒng)封裝市場規(guī)模(億美元)

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(資料來源:YOLO、甬矽電子招股說明書,民生證券研究院)

Chiplet-SiP 模式為中國廠商發(fā)發(fā)展帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn)。Chiplet-SiP 模式是業(yè)界在擴(kuò)展摩爾定律方向上的創(chuàng)新探索,發(fā)展?jié)摿薮?。Chiplet,即工藝和功能不 同的芯粒,Chiplet-SiP 模式的本質(zhì)是基于異構(gòu)集成的系統(tǒng)封裝技術(shù)將不同功能和工藝的芯粒和元件封裝在一起形成能實(shí)現(xiàn)完整功能的芯片模塊。這一模式能夠在 提高芯片性能的同時(shí)減少設(shè)計(jì)制造成本、縮短生產(chǎn)周期,使得芯片告制造可以部分 繞過先進(jìn)制程工藝的限制,或?yàn)閲鴥?nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車帶來新的機(jī)遇。

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

2.2 封測市場:國內(nèi)先進(jìn)封裝技術(shù)與國際領(lǐng)先水平存在差距

半導(dǎo)體先進(jìn)封裝是芯片制造過程中的后道環(huán)節(jié),其市場需求與下游芯片應(yīng)用 需求密切相關(guān),在消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)以及 5G 通信等產(chǎn)品需求持續(xù)增長的背景下, 半導(dǎo)體先進(jìn)封裝市場需求未來幾年有望實(shí)現(xiàn)持續(xù)快速的增長。

根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)信息顯示,2021 年全球封裝測試市場營收規(guī)模達(dá)到了 777 億美元,同比增長 15%。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)封測分會(huì)資料顯示,根據(jù)Yole 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 2020 年先進(jìn)封裝的全球市場規(guī)模占比約為 45%,預(yù)計(jì) 2025 年先進(jìn)封裝的全球市場規(guī)模占比約 49%。未來,2019-2025 年全球整體封裝測試市場的年均復(fù)合增長率約為 5%。

據(jù)CSIA 中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)公開數(shù)據(jù),2021 年中國IC 封測業(yè)銷售規(guī)模已達(dá)2763億元,同比增長 10.1%。未來,隨著摩爾定律極限的逼近,封測技術(shù)節(jié)點(diǎn)突破難度加大,先進(jìn)封裝技術(shù)將成為封測廠商突破發(fā)展的方向。而中國 IC 封裝業(yè)目前以傳統(tǒng)封裝為主,總體先進(jìn)封裝技術(shù)與國際領(lǐng)先水平仍有一定差距。

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(資料來源:中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、艾瑞網(wǎng)、華宇電子招股說明書,民生證券研究院)

3.半導(dǎo)體封裝測試設(shè)備市場空間

3.1 半導(dǎo)體設(shè)備及市場空間

半導(dǎo)體設(shè)備分為制造設(shè)備、封裝設(shè)備與測試設(shè)備。半導(dǎo)體專用設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備,屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐環(huán)節(jié)。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)難度最高、附加值最大、工藝最為復(fù)雜的集成電路為例,應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的設(shè)備通??煞譃榍暗拦に囋O(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封裝測試) 兩大類。產(chǎn)品進(jìn)入 IC 制造環(huán)節(jié),包括氧化、涂膠、光刻等一系列步驟,在各步驟中對應(yīng)相應(yīng)半導(dǎo)體制造設(shè)備;同樣,在 IC 制造環(huán)節(jié)后,內(nèi)嵌集成電路尚未切割的晶圓片會(huì)進(jìn)入 IC 封測環(huán)節(jié),包括磨片、切割、貼片等一系列步驟,在各步驟中也同樣對應(yīng)相應(yīng)半導(dǎo)體封裝設(shè)備與半導(dǎo)體測試設(shè)設(shè)備,最終得到芯片成品。

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(資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院)

半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)難度、價(jià)值和市場份額成正比。根據(jù)國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè) 協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),從以往銷售額來看,前道制造設(shè)備在半導(dǎo)體專用設(shè)備市場中占比為80%左右,后道封裝測試設(shè)備占比為 20%左右。光刻、刻蝕及清洗、薄膜沉積、離子注入、過程控制及檢測為關(guān)鍵工藝設(shè)備,該等工藝設(shè)備價(jià)值在晶圓廠單條產(chǎn)線 成本中占比較高。

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(資料來源:盛美半導(dǎo)體招股說明書,民生證券研究院)

我國國產(chǎn)半導(dǎo)體制造設(shè)備行業(yè)起步較晚,自給率低。2008 年之前我國半導(dǎo)體設(shè)備基本依賴進(jìn)口,隨后在國家政策的支持下,我國國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)現(xiàn)了增長, 以及從低端到中高端的突破。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì),2021 年度,全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額達(dá) 1,026.4 億美元。2020 年,我國大陸地區(qū)首次成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場,銷售額增長 39%,達(dá)到 187.2 億美元。

中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模占全球比重不斷增長。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)顯示, 中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場在 2013 年之前占全球比重小于 10%,2014-2017 年提升至 10-20%,2018 年之后保持在 20%以上,2020 年中國大陸在全球市場占比實(shí)現(xiàn) 26.30%,較 2019 年增長了 3.79 pct,2021 年我國大陸地區(qū)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額相較 2020 年增長 58%,達(dá)到 296.2 億美元,再度成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場。

2015 - 2021全球及中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售規(guī)模

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2012- 2021中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)規(guī)模占全球比重情況

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(資料來源:艾瑞咨詢、金海通招股說明書、民生證券研究院)

3.2 封裝測試設(shè)備:先進(jìn)封裝測試技術(shù)將持續(xù)推動(dòng)封測設(shè)備市場規(guī)模增長

先進(jìn)封裝工藝將推動(dòng)封裝測試設(shè)備市場規(guī)模不斷上升。先進(jìn)封裝工藝帶來的 設(shè)備需求會(huì)大幅推動(dòng)封裝設(shè)備市場規(guī)模擴(kuò)大,伴隨集成電路復(fù)雜度提升,后道測試 設(shè)備市場規(guī)模也將穩(wěn)定提升。2020 年半導(dǎo)體行業(yè)景氣度回升,下游封測廠擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度加快,全球封裝設(shè)備及測試設(shè)備市場規(guī)模均同比實(shí)現(xiàn)較大幅度增長。根據(jù) 立鼎產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì),全球半導(dǎo)體封裝設(shè)備領(lǐng)域預(yù)計(jì) 2022/2023 年分別將達(dá)到72.9/70.4 億美元。

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(資料來源:金海通招股說明書、立鼎產(chǎn)業(yè)研究院、民生證券研究院)

國內(nèi)集成電路測試設(shè)備市場需求保持快速增長態(tài)勢。測試設(shè)備市場需求主要來源于下游封裝測試企業(yè)、晶圓制造企業(yè)和芯片設(shè)計(jì)企業(yè),其中以封裝測試企業(yè)為主。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)顯示,從 2015 年開始,我國大陸集成電路測試設(shè)備市場規(guī)模穩(wěn)步上升,其中 2020 年我國大陸集成電路測試設(shè)備市場規(guī)模為 91.35 億元,

2015-2020 年復(fù)合增長率達(dá) 29.32%。隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及全球產(chǎn)能向我國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移的加快,集成電路各細(xì)分行業(yè)對測試設(shè)備的需求 還將不斷增長,國內(nèi)集成電路測試設(shè)備市場需求上升空間較大。

2020 - 2023 年全球半導(dǎo)體測試設(shè)備市場規(guī)模及增速

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2015 - 2020 年中國半導(dǎo)體測試設(shè)備市場規(guī)模及增速

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(資料來源:立鼎產(chǎn)業(yè)研究院、金海通招股說明書、民生證券研究院)

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原文標(biāo)題:半導(dǎo)體先進(jìn)封測設(shè)備及市場研究

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