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2021年中国印制电路板市场现状与发展痛点分析 大、小批量板厂商毛利润率差异明显世蕲乎乱

2021年中国印制电路板市场现状与发展痛点分析 大、小批量板厂商毛利润率差异明显

印制电路板是电子产品的关键电子互联件,被誉为“电子产品之母”。印制电路板的下游分布广泛,涵盖通信设备、计算机及其周边、消费电子、工业控制、医疗、汽车电子、军事、航天科技等领域,不可替代性是印制电路板制造行业得以始终稳固发展的要素之一。我国印制电路板发展起步较晚,制作PCB板的高端技术落后于发达国家1956年,我国开始开展印制电路板的研制工作,相比发达国家,我国落后将近二十年才开始参与并进入PCB市场。世界上第一次出现印刷电路概念是在1936年,是由一位叫Eisler的英国博士提出,并且他首创了印刷电路相关技术——铜箔腐蚀法工艺。近年来,我国经济迅猛发展,加之政策对高新技术的支持,我国印制电路板在良好的大环境下发展迅速。2006年,是我国PCB发展的标志性的一年。这一年,我国成功超越日本,成为全球产值最大的PCB生产基地。随着5G商用时代的来临,各大运营商未来在5G建设上投入较大,因此对我国印刷电路板的技术加快更新速度的需求。然而,目前我国只是世界印制电路的制造大国,但不是强国,有不少技术还落后于美日欧这些发达国家。尽管在2006年,我国的PCB产值超过日本,成为全球最大的PCB生产国,但是我国主要生产的是PCB批量板,真正技术含量较高的PCB样板的生产商却寥寥无几,目前我国主要做PCB样板的厂商有兴森科技和崇达技术。PCB样板的制作过程主要包含新产品研究、试验、开发和中试,此类PCB的订单特点主要为面积小、品类多,因此PCB样板单个订单面积一般低于5平方米,PCB样板企业的定位是为客户提供以上服务,与批量板企业相比,客户对样板厂的响应速度要求更高,因此,样板厂需要具备更强的生产组织和客户管理能力(管理及品控),这亦是样板企业的核心竞争力之一。批量板是指在通过研发和试生产阶段后,有充分商业价值,可开始进行批量生产的PCB产品;因此批量板用于产品的商业化、规模化生产阶段,订单面积通常大于5平方米,因此对企业规模化生产能力要求较高。大批量板和小批量板都呈现出定制化特点,然而小批量板厂商的毛利率较高PCB的分类方法有很多种,其中按客户的需求分类可以分为样板和批量板;按照单个订单面积的大小,批量板又可细分为小批量板和大批量板。两者的主要特点为:大批量板面向个人消费者,订单规模大;小批量板面向企业客户,定制化程度高。小批量板面向企业客户,定制化程度高;产品种类较多但是单个订单面积较小,一般不超过50平方米。小批量板主要应用于通信设备、工控医疗、航空航天、国防等领域,产品类型多,单种类型产品的需求量相对较小,但产品的定制化程度较高。大批量板面向个人消费者,订单规模大。大批量板终端下游客户一般面向个人消费者,主要应用于计算机、移动终端等消费电子领域;产品种类不多,但是单个订单面积较大,订单面积一般在50平方米以上。因为需要满足客户对最后产品的应用场景、材料、面积、性能参数要求,所以大批量板和小批量板均具有定制化特点,为了保证上游的稳定性,客户不会轻易更换PCB供应商,但是会根据报价在不同供应商之间分配订单份额。对于大批量板企业来说,在保证自身产品质量过硬的前提下,为了能够获得更多的订单份额,在定价策略上,为了巩固和下游客户的关系以获得更多的市场份额,大批量板企业一般只保证一个较为合理的毛利率,报价不会过高。当订单增多后,大批量板企业就能通过不断扩大产能规模降低成本和提升效率,随下游客户而起,进入良性循环之中。然而小批量PCB的应用领域多为新兴中高端领域,定制化程度更高,且向客户交货期限短,其众多特点带来的生产工艺和流程管理复杂性和较高技术难度,导致客户对厂家技术和良率要求较高。现今,国内中高端小批量PCB厂商较少,所以小批量PCB厂商对下游议价能力强,小批量PCB厂商在同等技术生产条件下毛利率相对更高。尽管PCB小批量板的毛利率更高,从企业层面来看,PCB小批量板的获利水平更高,但是我国PCB样板、小批量板厂商的数量较少的核心原因是PCB研发的技术较落后。技术壁垒导致许多PCB企业对样板市场望而却步,研发意味着投入大量的时间和金钱成本,并且对企业的人才培养和召集也有较高的要求。除了技术因素以外,还有其他因素成为了PCB小批量板厂商发展的痛点:更多数据请参考前瞻产业研究院发布的《中国印制电路板(PCB)制造行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研等解决方案。〖 前瞻产业研究院 〗本文不构成投资建议,股市有风险,投资需谨慎。

干旄

电路板行业深度报告:高端通讯PCB,科技新基建的基石

如需报告请登录【未来智库】。投资主题报告亮点 1、 我们以流量为底层逻辑研判通讯 PCB 增长趋势,行业景气周期有望超越 3G/4G 建设周期。流量是通讯基础设施增长的核心驱动因素,市场关注点 在运营商资本开支计划以及 5G 基站的布局方案,互联网流量突破增长奇 点后,运营商的资本开支计划被动跟随流量趋势,共享基站方案不改变整 体市场的需求空间。并且由于服务器数据中心等新型基础设施扩容,景气 周期不再局限于传统的运营商的资本开支周期。2、 我们认为高端通讯板的结构性增长要强于整体行业,高端产品的竞争壁垒 高于市场认知。目前高端的通讯板供应商主要为深南沪电生益,市场认为 PCB 产业较为低端,高利润率不可持续,未来大量二线厂商介入挤占龙头 份额的利润率。我们认为整体 PCB 行业受经济增速制约不会增长太快, 高端通讯板因技术升级呈现结构性增长,由于高端材料应用、加工难度升 级,层数升级,工艺难度显著提升,龙头厂商的技术积累深厚,二线厂商 在良率和量产能力上需要较长时间追赶,目前尚未看到有明显竞争力的二 线厂商大举介入。因此龙头厂商能够享受较长时间的行业红利。3、 我们以基础设施建设到智能终端的科技周期框架为基础推演通讯 PCB 的 增长机会。科技创新周期沿着基础设施到智能终端,再到软件服务的发展 脉络演进,5G 作为本轮科技创新的起点,基建是主线,因此首先关注基 站及服务器需求增长机会,下一阶段布局智能终端渗透率提升带来的元器 件升级,比如手机软板和主板,不同发展阶段下相应板块的弹性不同。投资逻辑 本文以科技创新周期的框架阐述通讯 PCB 的投资机会,将流量的底层逻辑贯 穿于整个 5G 周期。结合行业发展趋势和政策支持方向重点研究 5G 新基建对 PCB 行业的影响,着重分析高端通讯板的需求空间、景气度变化、以及行业竞 争格局,选择主要龙头厂商重点分析其在本轮景气周期中的成长机会。沿着 5G 主线发展,关注基建后周期智能终端升级,聚焦 5G 手机主板升级的投资 机会,着重分析 HDI 的供需情况,对主要厂商重点分析。一、流量驱动高端通讯板景气提升,应用场景落地扩容行业空间2018 年全球互联网现象报告指出,视频几乎占了下游流量的 58%。流媒体视频增长极快,不仅包括全球巨头 Netflix, YouTube 和 Amazon Prime 等顶级(OTT)视频流服务,还包括基于运营商的流媒体和直接消费者流媒体。从科技发展趋势看,2016 年全球智能手机市场达到饱和,移动互联网用户增长放缓,同时 4G 网络投资进入尾声, 移动互联应用快速爆发,短视频、在线视频、在线手游等在 4G 网络下用户体验突破瓶颈,户均移动流量开始加速 增长。视频应用作为最大的流量入口,随着高清化的演进和移动带宽的扩容,其流量增长在 4G 后时代显著加速。 2018 年移动互联流量接入实现超高速增长,4G 基站持续超负荷运行,迫使运营商在 4G 投资末期加大投入,建设更 多基站以应对更多流量需求。因此我们看到以通讯板为主的深南电路、沪电股份业绩在 2018 年超预期。基站作为移 动互联网的核心枢纽,其需求增长不再由运营商主观的资本开支决定,而是由终端互联网流量的增长决定。 展望 5G 时代,随着网络带宽进一步突破瓶颈,低时延网络的普及,新型的产业应用有望真正落地。车联网与自动 驾驶有望最快落地,车联网能够提高道路安全水平和车辆流传的效率,从而使交通更加顺畅无阻。而在物流领域, 智能连接具有提高商品递送效率和灵活性的巨大潜力,使物流更快、更便宜。在工业领域,智能连接有助于提高生 产力,减少人为错误,从而降低成本并提高工人的安全性。远程操控也能减少对现场工人的需要,从而增加生产设 施位置的灵活性,工厂自动化和工业机器人的远程控制、远程检查、维护和工人的培训。在医疗领域,智能连接有 助于以更经济的成本提供更有效的预防保健护理,同时帮助医疗健康的管理者优化资源的使用。此外,智能连接也 会进一步促进远程诊断和远程手术的发展,甚至彻底改变目前医疗行业医学专家们受制于地理位置的局面。伴随新型应用落地,5G 流量有望突破当前的基础设施瓶颈,服务器数据中心等需求有望维持较长时间景气周期,流 量的持续扩容会反哺基础设施建设需求,高端通讯板作为数据传输的载体,景气周期有望贯穿整个 5G 周期。二、5G 新基建提速,基站及 IDC 带动高速/高频 PCB 放量PCB 下游创新不断,通信和服务器子行业增速相对较快。PCB 作为电子产品之母,下游应用广泛,包括通信、计算 机、消费电子、工控医疗、汽车电子、航空航天、封装基板等。在 PCB 主要下游应用中,PC、手机、TV 等产品出 货量进入平稳期,通信和服务器是未来行业增长的主要动力。5G 通讯从 2019 年起到 2020 年逐步进入建设高峰期, 据Prismark预计,无线基建相关的电子系统市场规模将从2018年640亿美元提升至2022年840亿美元,CAGR 4.6%; 服务器/存储市场规模将从 2018 年 1560 亿美元增长至 2022 年 1730 亿美元,CAGR 5.9%。据 Prismark 统计,2018 年全球 PCB 总产值约 635 亿美元,同比增长约 8%。5G 时代 PCB 有望保持平稳增长,预计到 2021 年全球 PCB 行 业产值将达到 703 亿美元。5G 时代技术升级带动高频/高速 PCB 需求提升。高频 PCB 是电磁频率较高(1GHz 以上)的特种电路板;高速 PCB 指数字电路速率达到或超过 45MHz-50MHz,且这部分速率的信号站整个系统 1/3 以上。5G 时代 Massive MIMO 技 术的应用使得基站硬件架构发生显著变化,对 PCB 提出了更高的技术要求,AAU 部分,作为基站最前端接收装置, 天线和射频对于介质传输损耗要求极低,对导热性要求极高,天线和射频用的高频板材的损耗和导热要求高于主设 备其他结构的应用需求,频段越高,对传输速率、介质损耗的参数要求标准越高,因此需要用到更多的高频板材; DU 与 CU 部分,由于 5G 数据较 4G 大幅增加,需要使用高速高层电路板以提升数据处理能力。高频/高速覆铜板的核心要求是低介电常数(Dk)和低介质损耗(Df)。高速和高频覆铜板是在玻璃纤维布基 CCL 的基础上,通过使用不同类型的树脂实现的,其核心要求是低介电常数(Dk)和低介质损耗因子(Df):介电常数 (Dk)越小越稳定,高频高速性能越优;介质损耗(Df)越小越稳定,高频高速性能越优。高频/高速 PCB 的加工 要求较高,ASP 约为传统 PCB 的两倍。(一)5G 基站于 2020 年加速铺设,PCB 产业链持续受益 1. 疫情之后政策导向加速科技基建推进力度,通讯 PCB 产业景气度有望继续上行 5G 商用提前带动运营商资本开支回升。2019 年 6 月 6 日,工信部正式发放 5G 商用牌照,宣告 5G 商用元年,较原 计划提前一年。从三大运营商资本开支角度看,3G 建设周期始于 2006 年,至 2009 年达到高峰,4G 建设周期始于 2013 年,至 2015 年达到高峰,2019 年进入 5G 建设新周期,运营商资本开始首次转正,根据历史规律,2020-2021 年运营商的资本开支将持续增长。中国 5G 基站建设进度领先全球。2 月 27 日,工信部发布《2019 年通信业统计公报》,截至 2019 年底,我国 5G 基 站数超 13 万个。其他国家 5G 基站数量无准确来源,根据 2019 年 12 月某美国媒体的报道:“若到 2019 年年底中国 将建设完成大约 15 万个 5G 基站,这一数量是美国的 15 倍 ”,预计美国 5G 基站数为 1 万,中国 5G 基站数量远超 美国。政策加码科技基建,5G 基站建设提速。受疫情影响,国内 2 月官方制造业 PMI 落至 35.7,创 2005 年以来新低。2020 年是十三五规划收官之年,为了完成十三五规划目标,对冲疫情影响,政策大力加码新老基建,5G 作为科技基建代 表,相关政策与要求密集发布。2 月 22 日,工信部召开“加快 5G 发展”会议,会议强调“信息通信业是全面支撑 经济社会发展的战略性、基础性和先导性行业”,“基础电信企业要加快 5G 特别是独立组网建设步伐,切实发挥 5G 建设对稳投资、带动产业链发展的积极作用”。同期,中国联通在“全国疫情期间投资建设工作推进”视频会议 中透露,截至 2 月 20 日,中国联通已累计开通 5G 基站 6.4 万个,计划上半年完成 10 万基站建设,三季度完成全国 25 万基站建设,较原定计划提前一个季度完成全年建设目标。中国移动董事长杨杰亦表示全年 30 万座基站的目标 不会受疫情影响。2. PCB 产业链持续受益于 5G 基建建设 5G 转移至高频段,基站数量有望提高。由于低频(3KHz-300MHz)通信频段拥挤,为了提供更快的传输速度,5G 所用频段向高频率(3GHz+)转移,而高频信号衰退速度快,为了满足覆盖范围,必须建造更多基站。目前 5G 频率 约为 4G 频率的两倍,理论上 5G 基站数量应为 4G 基站的 4 倍,但考虑到技术提升带来的高功率、多天线设计以及 运营商采用的 SA 和 NSA 混合方案,实际数量存在一定折扣,根据中国产业信息网预测,5G 基站数量将是 4G 基站 的 1.1 - 1.5 倍。截至 2018 年底,我国 4G 基站数达到 372 万座,5G 基站总数有望超过 500 万座。PCB 作为基站的重 要材料之一,将受益于基站总数提升。受益于高频高速产品用量提升,5G 时代单站 PCB 价值量显著提升:1)从铺设数量看,全站 5G 基站有望达到 4G 基站的 1.3 倍左右;2)5G 基站天线数量大幅增加(从十几根到几百根),天线数量增长带动单基站所需 PCB 增加; 3)5G 基站中高频/高速 PCB 的占比增加,整体 ASP 约提升 1.3 倍。 总量与单价共同提升,5G 时代 PCB 价值量有 望达到 550-600 亿元,约为 4G 时代的两倍。(二)服务器行业于 19Q3 逐步回暖,高速 PCB 迭代升级再添驱动力 企业降本需求推动云计算行业发展,5G 应用为云计算成长再添动力。在云计算出现以前,企业在构建 IT 基础设施 时需要自行采购硬件和租用 IDC 机房,除了服务器本身,机柜、带宽、交换机、网络配置、软件安装、虚拟化等底 层诸多事项也需要专业人士负责。云计算的出现提供了新的解决方案,企业可以通过云服务器自助搭建应用所需的 软硬件环境,并且根据业务变化可随时按需扩展和按量计费,有效降低企业硬件成本,提高运营效率。随着底层技 术的成熟和商业模式的完善,云计算行业快速发展,根据前瞻产业研究院数据,2018 年全球云服务市场规模达到 3058 亿美元,同比增长 17%,预计到 2022 年市场规模将达到 5488 亿美元。目前国内云计算市场渗透率较低,但在政策 和需求双重驱动下,增速远超全球。随着 5G 正式商用,VR/AR、云游戏、超高清视频、车联网、工业控制等 5G 应 用快速落地,带动数据量与计算量激增,为云计算行业成长再添动力。疫情快速打开在线应用市场,云计算行业深度受益。受疫情影响,在线办公/教育等线上需求激增。“钉钉”2 月首 次超过微信,跃居苹果应用商店免费 App 排行榜第一,“企业微信”、“腾讯会议”名列第三和第四。据新闻报道, 2 亿+在线需求给钉钉后台带来巨大压力,钉钉在 2 月 3 日紧急扩容 1 万台服务器,2 月 4 日再度扩容 1 万台。长期 来看,此次疫情帮助云企业快速完成市场教育,疫情结束后有望留存部分长期用户,当前或为国内在线办公/教育等 行业加速发展拐点, 云计算为服务器主要增长点, 19Q3 起行业拐点已至。根据 Prismark 的预测,数据中心/服务器用 PCB 市场在 2018-2023 年的复合增速将达到 5.8%,显著高于行业平均的 3.7%,也是仅次于无线基站增速的高成长性板块。服务器行业景气度主要受上游云计算厂商资本开支影响,受益于云计算需求的提升,服务器行业自 17Q1 进入高景气周 期,行业快速增长,18 年受全球经济增速下滑和中美贸易战影响,服务器上游云巨头减少资本开支,服务器行业增 速开始放缓。从需求角度看,海外云计算巨头资本开支增速于 19Q2 由负转正,19Q3 增速进一步回升;从供给角度 看,国内外服务器相关企业业绩增速于 19Q3 探底回升,随着 5G 商用推进,2020 年行业有望保持高增速。CPU 厂商加快技术升级节奏以应对市场竞争。英特尔在去年的投资者会议中透露,将于今年推出 Cooper Lake-SP 和 Ice Lake-SP,并于 21/22 年推出 Sapphire Rapids-SP(10nm)和基于下一代 Xeon 的 Granite Rapids-SP。近年来在服务器 CPU 市场,AMD 凭借技术突破快速扩张市场份额,ARM 激进加码服务器领域,为应对竞争压力英特尔将产品迭代 周期从 5~7 个季度缩短至未来 4~5 个季度,并显著提升技术升级节奏。将于 Q2 推出的 Ice Lake-SP 首次采用 10nm 工艺节点,并能够支持 PCIe4.0,产品性能效率将大幅提升。AMD 另辟蹊径,技术革新突破摩尔定律桎梏。19 年 AMD 发布 EPYC 二代服务器 CPU,凭借 64 核 128 线程,7nm 制程和对领先的 PCI-E 4.0 标准的支持,以及远低于同类产品的成本,一经发布便在全球服务器市场掀起了声势浩大 的 64 核性能革命,已经创造了超过 140 项的世界纪录,是迄今为止性能最强大的 X86 处理器。在英特尔受限于摩 尔定律带来的成本压力无法提升核心数量时,AMD 另辟蹊径,采用小芯片架构有效提升核心数量,通过将 CPU 与 IO 单元分离,用一个 IO 连接所有 CPU 核心。其创新性小芯片架构大幅缩减 IO 单元面积,从而做到在控制成本的 前提下大幅提升核心数量,进而带动 CPU 性能大幅提升。ARM 入局引领服务器 CPU/基础架构市场技术革新。18 年 10 月 ARM 宣布推出 Neoverse N1/E1 服务器平台及 Arm ServerReady 规范,希望通过新一代处理器平台设计及合作规范确定提高其在服务器和基础设施领域的竞争力。 Neoverse N1 以构建高性能架构作为设计目标,x86 阵营面向高性能平台的产品受制于功耗、面积等因素,频率相比 消费级产品更低,但是在 ARM 的设计中处理器频率更高,这也导致 ARM 产品性能优势明显。19 年 2 月 ARM 公布 了采用 7nm 工艺设计的 Neoverse N1 CPU 具体参数信息,Neoverse N1 延续 Cortex A76 架构并针对架构设计大幅调 整优化以适应 Neoverse 平台高性能策略,Neoverse N1 CPU 在 SPECrate2006 多线程测试中以极高的性能和效率表现 战胜了 AMD/英特尔旗舰服务器产品。ARM 服务器产品主要瞄准 5G、边缘计算、IoT 等高吞吐处理器市场,预计在 5G 时代将改变传统服务器市场 x86 阵营一家独大的格局,并迫使 AMD/英特尔推进技术创新节奏。CPU 性能迭代进程加快,推进服务器更新换代节奏。芯片市场竞争加剧导致行业主要玩家均加大技术研发投入,产 品技术升级迭代进程大幅加快,19 年以来英特尔新品发布周期大幅缩短,且预计于 20 年接连发布两款新品以应对 市场竞争;AMD 于 17 年发布的创新性 ZEN 架构对芯片 IPC 优化提升高达 52%,19 年的 ZEN2 架构进一步升级, 较去年 ZEN+设计 IPC 进一步提升 15%,缓存容量及浮点计算能力实现翻倍,芯片性能大幅提升达行业领先水平; ARM Neoverse N1 芯片性能表现已接近 x86 旗舰水平,且 ARM 持续加码技术投入,公司预计未来每年保持 25~30% 的性能提升,大幅超越 Intel 和 AMD 的迭代幅度。CPU 性能快速提升直接导致终端服务器产品性价比大幅提升,在5G 时代服务器端算力需求爆发增长的大背景下,服务器更新换代周期有望显著缩短。PCIe4.0 升级利好高速 PCB 需求持续提升。PCIe 是一种高速串行计算机扩展总线标准,由英特尔在 2001 年提出, 旨在替换旧的 PCI,PCI-X 和 AGP 总线标准。2019 年的台北电脑展上 AMD 发布了第 3 代锐龙桌面计算机处理器以 及 AMDX570 主板,是全球首款支持 PCIe 4.0 规范协议的 PC 平台,标志着 PCIe 4.0 开始正式落地。PCIe 4.0 之前的 PCIe 3.0,其信号速率为 8GT/s,编码方式是 128b/130b 模式,即每传输 128 个 Bit,需要发送 130 个 Bit。也就是说 PCIe 3.0 协议的每一条 Lane 支持 8 * 128 / 130 = 7.877Gbps = 984.6 MB/s 的速率,一条 PCIe 3.0 x16 的通道,x16 的 可用带宽为 7.877*16 = 126.031Gbps = 15.754 GB/s,双向带宽高达 31.5GB/s。而 PCIe 4.0,则是将带宽再翻一倍,双 向传输速度可达到 64GB/s。PCIe4.0 落地带动服务器向高端升级,高端服务器中使用的 PCB 板主要为 4 类:1)背板,用于承载各类 Line cards, 板厚 4mm 以上,层数往往超过 20 层; 2)LC 主板,一般在 16 层以上,板厚在 2.4mm 以上,外层线路线宽线距设 计通常在 0.1mm/0.1mm 及以下,并对信号损耗有着较高的要求; 3)LC 以太网卡,10 层以上,板厚 1.6mm 左右; 4) Memory 卡,受面积限制,通常在 10 层以上,线宽线距 0.1mm/0.1mm 及以下。基本上都需要使用高频高速多层板, 普遍在十层以上,其要求标准甚至比 5G 基站中使用的高频高速板还高,技术壁垒和价值量也相对更大,服务器行 业技术升级将显著提高高速高层 PCB 的占比,为高速高层 PCB 再添驱动力。三、高速板:基站及服务器 PCB 层数及性能要求提升,考验高端 PCB 厂商设备及产能水平高速板的诞生可以追溯到上世纪 80 年代,当时主要指与普通板相比 TTL 更快,路径更长的 PCB 产品,早期主要用 于 IBM 和 Cray 等公司设计和制造的大型计算机。通常如果一个数字系统的时钟频率达到或者超过 50MHz,而且工 作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的分量(如 1/3),即可称为高速电路。但在具体应用中高速 不等于高频,不能简单用 MHz 定义,实际上高速设计和信号上升沿有直接关系,高速 PCB 设计时需考虑有效频率, 当信号的上升时间和信号的传输延时可比拟的时候(如信号上升时间小于 3~6 倍传输延迟)才可称为高速设计。高速数字电路的设计主要研究互连对信号传播的影响、信号间的相互作用,以及和外界的相互作用。与低速情况下 的数字设计相比,高速设计着重强调了数字电路之间用来传输信号的路径和互连,从发送信号芯片到接收信号芯片 间的完整的电流路径,包括封装、走线、连接器、插座,以及许多其他的结构。高速 PCB 生产过程较为复杂,需综合考验企业的设计开发、品质管控能力,且随着 PCB 板层数的提升,对压机、 钻机等核心设备的产能及技术水平要求也逐渐提升,对企业的资本投入要求提升,因此具备资本及技术积累的先发 企业竞争优势明显,目前国内仅深南、沪电、生益电子、崇达技术等头部厂商可实现高速板规模化生产。(一)5G 基站建设带动高速 PCB 板需求快速增长 4G 时代,一个标准的宏基站主要由基带处理单元(Base Band Unit,BBU)、远端射频单元( Remote Radio Unit,RRU)和天线组成。远端射频单元(RRU)通过接口与 BBU 通信,完成基带信号与射频信号转换。RRU 主要包括上、下 行信号接口单元、处理单元、功放单元、低噪放单元、双工器单元等,构成下行与上行信号处理链路。其中接口单 元提供与 BBU 之间的接口,发送基带 IQ 信号;下行信号处理单元完成信号上的变频、数模转换、射频调制等信号 处理功能;上行信号处理单元主要完成铝箔、混频、模数转换等功能;功放及低噪放单元分别对下行和上行信号进 行放大;双工器支持收发信号复用并对收发信号进行滤波。5G 接入网架构相对于 4G 而言出现的重大技术变化之一是支持 DU(分布式单元)和 CU(集中单元)功能划分,为 满足大规模物联网(mMTC)、增强移动宽带(eMBB)和低时延高可靠物联网(uRLLC)等要求,并提高资源利用 率,目前通信厂商普遍采用 CU/DU 分离方案,即采用独立的 DU 设备和独立的 CU 设备,按照 3GPP 的标准架构, DU 负责完成 RLC/MAC/PHY 等实时性要求较高的协议栈处理功能,而 CU 负责完成 PDCP/RRC/SDAP 等实时性要 求较低的协议栈处理功能,该架构有利于实现多连接、高低频协作、简化切换流程、利于平台开放。在基站系统中,高速板主要用于 BBU(DU/CU) ,RRU 中高频/高速板均有使用,此外天线系统也使用少量高速板。 5G 基站 BBU 中 CU/DU 的分离设计导致 PCB 数量提升,虽然总面积提升不大,但性能参数大幅提升导致单价大幅 增长,单站高速板价值量大幅提升。据产业调研,5G 基站中 BBU 用高速板共三块,单块面积约 0.15 ㎡,单价 8000 元以上;收发单元中高速板面积约 0.3 ㎡,单价 3500 元以上。(二)服务器用高端 PCB 技术要求严苛,行业壁垒抬高头部厂商持续收益 云计算技术的逐步成熟为服务器市场的崛起提供了绝佳机遇,以云计算和大数据为标志的全新 IT 时代推动着服务器 技术和市场的变革。随着 5G 时代虚拟化、云计算、桌面云、大数据、内存数据库应用和高性能运算等热点应用的 发展,4 路/8 路等高端服务器市场份额逐步扩展。服务器市场逐步进入高速、大容量、云计算、高性能发展轨道, 因此对 PCB 的设计要求也不断提升,如高层数、大尺寸、高纵横比、高密度、高速材料及无铅焊接等应用逐步推进。高速板为在高频下低传输损耗的新型PCB 板,主要应用于服务器背板和 Memory卡,在高端服务器里应用范围更广。 由于高速材料本身的材料特性,比较容易吸湿产生水汽分层,因此对企业生产过程中钻孔、压合等生产技术优化调 整的要求较高。同时服务器性能带动高速板的性能需求逐步提升,如目前在单路、双路服务器上 PCB 板一般在 4-8 层之间,而 4 路、8 路等高端服务器主板要求 16 层以上,背板要求则在 20 层以上,对高速板产品的厚度、线宽/间 距、阻抗公差等参数要求也逐渐严苛,行业技术及资本投入壁垒逐步提升,深南电路、沪电股份等龙头 PCB 企业有 望持续受益。四、高频板:5G 基站 AAU/天线振子用量提升,上游材料环节附加值凸显高频板是指电磁频率较高的特种线路板,用于高频率(频率大于 300MHz 或者波长小于 1 米)与微波(频率大于 3GHZ 或者波长小于 0.1 米)领域的 PCB,是在微波基材覆铜板上利用普通刚性线路板制造方法的部分工序或者采用特殊处理方法而生产的电路板。一般来说,高频板可定义为频率在 1GHz 以上线路板,通常用高密度 FR4 玻璃纤维板压制 的,而普通板则通常采用低密度复合基板等材料压制而成。高频板主要用于:(1).移动通讯产品;(2).功放、低噪声 放大器;(3).功分器、耦合器、双工器、滤波器等无源器件;(4).汽车防碰撞系统、卫星系统、无线电系统等高频应 用领域。5G 时代高频段应用推动基站天线从无源向有源演进,在主流设计中 RRU 与天线合并成有源天线单元(AAU)。与传 统的由天线、RRU、BBU 各自独立组成的分布式基站不同,5G 主基站的 AAU 设计集成了天线和 AAU 功能, AAU 主要由天线、功分网络板、耦合校准板、连接器和收发单元构成。功放单元中 PA 板需使用高频 PCB 生产,此外, 由于 5G 天线密集辐射阵中天线在结构形式上需要小型化设计以适合密集组阵列,天线振子的馈电和安装也需与功 分网络板配合,因此在生产中经常与功分板集成生产,部分天线振子可能采用高频设计,即部分功分板亦采用高频 PCB。天线单元之间需通过耦合校准板进行集合,由此产生叠加增量空间,校准耦合板也采用高频 PCB 设计。因此 5G 基站中高频板增量主要来自于 PA 板及耦合板。据产业调研推算,PA 板普遍采用双面高频板,面积约 0.1 ㎡,单价 2000~3000 元;AAU 中耦合板面积约 0.4 ㎡,采用双层及以上高频板,单价 3000 元以上。五、高频/高速 CCL:贸易战加速国产替代步伐,PCB 产业上游环节价值量凸显(一)高频/高速 CCL 为 5G 基础设施升级核心上游材料,海外龙头罗杰斯(高频)/松下(高速)位于第一梯队 1. 高频 CCL 是 5G 基站核心部件的关键原材料,用量将显著提升 辐射单元:振子是基站天线最核心的部件,其设计方案的好坏直接决定了天线的辐射性能。虽然辐射单元的结构形 状各异,但从辐射原理上可分为微带贴片单元和振子单元两种方案,振子单元又有压铸成型、钣金组合成型、PCB 印刷三种方式。目前在基站天线中,由于通信频率高数据流量大,对电性能要求非常高,PCB 印刷辐射单元和压铸 辐射单元是主流的两种振子方式。PCB 印刷辐射单元由于加工精度较高且重量轻,在 4G 及 5G 通信的基站中优势更 明显,但其电性能指标受 PCB 基材(即覆铜板)介电常数稳定性的影响较高,因此原材料必须选用介电常数稳定、 介质损耗低的高频 CCL。馈电网络:馈电网络的作用一方面是能量传输,另一方面是将射频电能按照一定关系分配到各个辐射单元,是决定 天线信号接受、传输、发射的关键部件。馈电网络有微带线馈电网络和同轴电缆馈电网络两种。目前基站天线生产 商多选用 PCB 微带线馈电网络或 PCB 与同轴电缆混合型馈电网络。同样由于通信频率高且变化范围大,4G、5G 基站的馈电网络中,PCB 基材以高频覆铜板为主,因此也需要高频 CCL。高频 CCL 主要分树脂型和 PTFE 型,5G 时代 PTFE 型有望成为高频覆铜板主流。目前 4G 基站中,RRU 中功放模 块由于工作频率较高,其所用的PCB板要使用高频覆铜板为基材。基站中功率放大器的各主要元器件都是印刷在PCB 电路中,其使用的高频覆铜板以碳氢化合物树脂高频覆铜板为主,PTFE 高频覆铜板相对不具备性价比优势。但是 在 5G 时代,为提高单个基站的覆盖面积,功率放大器的输出功率呈不断上升趋势,对 PCB 基材的散热性要求更加 严苛,高导热性的 PTFE 高频覆铜板将逐渐成为趋势。2. 高速 CCL 受益于 5G 高速运算处理需求增长 高速覆铜板是一类在高频下具有低传输损失特性的新型 PCB 基材,其最大的特点在于两低两高:低损耗(low Df、 low Dk)、低传送信号分散性、高特性阻抗精度、高散热性。5G 基站建设中需要大量使用高速 CCL,此外随着 5G 商用,VR/AR、云游戏、车联网等应用将大幅提高对设备运算能力及服务器数量需求,高速 CCL 将迎来快速成长。3. 技术壁垒高、认证周期长,海外龙头罗杰斯(高频)/松下(高速)处于第一梯队 技术壁垒高、认证周期长、行业进入壁垒高。高频高速 CCL 对 Df 和 Dk 有严格的要求,加工工艺的精度要求较高, 对产品的各种物理性能有严格的要求,包括高频覆铜板的尺寸稳定性、耐热性、平整性、铜箔与基板及基板材料层 间的粘接性等。此外,高频高速 CCL 通过设备制造商的认证周期在一年以上,首次认证后,新产品获得设备制造商 认证的时间也需要 6-12 个月,后来者想进入市场难度较高。罗杰斯为高频 CCL 龙头。罗杰斯在上世纪 50 年代即开始持续投入对高频微波基板材料的研发;在 70 年代中期,其 主打的短玻纤增强型的 PTFE 覆铜板已在军工、航空等领域有较好的应用;80 年代中期以后,罗杰斯研发成功了陶 瓷填充型 PTFE 覆铜板和陶瓷填充的热固性树脂高频覆铜板,奠定了高频覆铜板行业的技术标准;90 年代初期,高 频覆铜板进入商业应用发展时期,产品重点市场转为以移动通信为代表的民用市场;进入 20 世纪以来,高频覆铜板 市场规模在移动通信行业有了爆发式增长,罗杰斯开发的 PTFE 高频覆铜板和碳氢树脂型覆铜板成功应用到基站天 线和功率放大器系统中,有效提升了基站信号传输性能;近年来,罗杰斯将研发聚焦到 5G 通信和汽车领域,成功 研发出适用于 5G 高频段通信和汽车毫米波雷达的 RO3000 型高频覆铜板,是目前行业内新的技术标杆。根据中国覆 铜板协会预计,2018 年罗杰斯在高频覆铜板的市占率约为 50%-65%。高速 CCL 技术难度低于高频 CCL。松下自 2001 年来开始研发高速 CCL,是全球高速 CCL 龙头,根据 Prismark 数 据,2017 年松下电工在高速覆铜板的市占率约为 25%-30%。从毛利率(高频 30%-40%,高速 25%)和市场集中度 可以看出,高速 CCL 的技术难度低于高频 CCL。国内高频高速 CCL 起步较晚,生益科技为国内龙头。国内高频 CCL 主要厂商有泰州旺灵、中英科技、生益科技、 华正新材。生益科技于 2016 年 8 月设立子公司生产高频 CCL,于 2017 年收购了日本中兴化成的 PTFE 高频材料全 套生产设备、工艺和专利,公司 2018 年已有批量供应高频 CCL。生益科技同时也具备高速 CCL 大规模生产能力, 是高频高速 CCL 领域二线龙头。(二)贸易战推动生益科技于第二梯队加速追赶贸易战加速高频/高速 CCL 国产替代步伐。2019 年 5 月 17 日,美国商务部称已将华为及 70 家关联企业列入其所谓 的“实体清单”,以后如果没有美国政府的批准,华为将无法向美国企业购买元器件。市场传闻华为通信设备所用的高频 CCL 主要供应商罗杰斯将对华为断供。尽管罗杰斯并未对华为断供,且 G20 后美国政府又宣布美国企业可以在 安全审查通过后对华为供货,但贸易战为中国敲响了警钟,为了供应链自主可控,国产替代的步伐会进一步加快。生益科技或为高频 CCL 国产替代的主要受益者:1)目前国内仅生益科技一家具有大规模生产高频 CCL 的能力。产 品已经通过华为等大客户的认证,公司作为国内企业,在成本、交付期限、配套服务上具备竞争优势,在供应链自 主可控驱使下,市场份额将持续提高;2)目前公司的高频 CCL 性能参数已不输 Rogers,可实现部分替代。六、5G 终端升级,HDI 主板量价齐升(一)高密度轻薄化趋势下,HDI 板成 PCB 主要增长点之一 移动终端用 HDI 板为 PCB 行业提供增长动能:智能手机、平板电脑等移动终端向着短小轻薄便携的特点发展,使 得主板空间被压缩,而 HDI 采用积层法制板,运用盲孔和埋孔来减少通孔的数量,相对普通多层板在布线上具有密 度优势,能够在有限的主板上承载更多的元器件,从而在手机中迅速取代了传统的多层板。随着移动终端功能不断 增强和轻薄化的持续发展,HDI 板的设计更多的向三阶甚至任意层 HDI 板发展。苹果在 iPhone 4 和 iPad 2 中首次采 用任意层 HDI,大幅度提升了产品的轻薄化程度。随后安卓阵营也迅速跟进,任意层 HDI 由此爆发成为当前中高端 智能机的标配主板。据统计,从一阶 HDI 改使用任意层 HDI,可减少四成左右的体积。预计未来任意层 HDI 将在越 来越多的高端手机、平板电脑中得到应用。目前智能手机的三阶 HDI 与任意层 HDI 采用率约在 30%,而平板电脑采 用率更高达80%以上。我们认为,以智能手机为代表的移动终端仍将进一步驱使HDI板向更高密度更轻薄方向发展, 移动终端用 HDI 板会是 PCB 主要增长点之一。高端服务器拉升 HDI 整体需求:除了移动终端,高端服务器也将拉升 HDI 整体需求水平。目前 8 层以下的 PCB 主 要用于家用电器、PC、台式机等,而高性能多路服务器、航空航天等高端应用都要求 PCB 的层数在 10 层以上。以 服务器为例,在单路、双路服务器上 PCB 板一般在 4-8 层之间,而 4 路、8 路等高端服务器主板要求 16 层以上,背板要求则在 20 层以上,因此更多的采用 HDI 板。国内云计算市场的发展,移动支付、OTO 应用、社交网络等移动互联快速扩张,带动中国服务器市场稳步增长,成 为全球出货量的增长主力,且增速不断提高。2015 年销售额 498.2 亿元,同比增长 16.6%。可以预见,未来会有更 多的高端服务器用于云计算。预计 2016 年至 2020 年,我国服务器市场销售额将保持 21%左右的年增长速度,2020 年达到 1273.7 亿元。(二)智能手机升级,高阶 HDI 和 SLP 主板需求量增加 1.苹果手机:引领产业“创新”,SLP 主板已逐步渗透 苹果引领消费电子市场发展,2017 年率先将 SLP 主板应用于手机,三星步步跟进。2010 年以前,苹果产品使用普 通多层主板,自2010 年起,苹果智能手机以及平板电脑主板采8-12层1-3阶HDI主板, 2013年苹果创造性将Anylayer HDI 主板应用于 iPhone 5S, 2017 年苹果更是引领市场率先在 iPhone X 使用 SLP 主板。三星紧随苹果之后,在三星 S9 等旗舰机型使用 SLP 主板。由于类载板工艺有别于 HDI 工艺,产品良率和品质有待提升,现阶段还未在安卓系 机型广泛应用,随着技术成熟度提升,SLP 会加速渗透。2.5G 手机:Anylayer HDI 已成标配 5G 背景下,对智能手机的传输速率、频率、信号强度等都有更高要求,这必将导致智能手机从核心芯片到射频器件、 从机身材质到内部结构都会有创新。由于 5G 信号特点,智能手机天线、射频前端组件、散热器件、屏蔽器件呈倍 速增长。以天线及视频前端为例,5G 手机天线数量达 4G 手机的 2 倍,5G 射频前端元器件是 4G 的 5~10 倍。5G 手机内部元器件进一步增多,在保持现阶段手机大小尺寸的情况下,对主板线宽、间距、内部元器件的集成程度 提出了更高的要求,Anylayer HDI 主板已成为安卓系的主流方案。2019 年华为发布的 5G 手机 mate 20 和 P30 均使 用 12 层 Anylayer HDI 主板,OPPO 和 VIVO 的 5G 机型紧跟华为步伐,使用 12 层 Anylayer HDI 主板。(三)供给端产能扩张谨慎,供不应求有望催生涨价预期 根据 prismark 统计,全球 HDI 主板产值前 10 的企业占全球 HDI 主板大约 56%的产值,中国台湾有 6 家上榜,约占全 球产值 30%;欧美两家企业上榜,约占全球产值 16%;日韩 3 家企业上榜,约占全球产值 9.4%。其中鹏鼎控股以做 软板为主,高阶 HDI 硬板占比相对较低。三星电机 2019 年 12 月宣布关闭中国昆山 HDI 制造工厂,退出 HDI 市场。1.新企业进入难度大,资金、技术、环保铸就行业高壁垒 资金、技术、环保指标加宽 HDI 企业护城河,新企业进入难度较大。HDI 主板制造业属于重资产行业,生产一块 HDI 主板需要超过 100 到工序,激光钻孔设备、电镀设备、涂布设备等资本开支较大,低阶 HDI 主板投资/收入比例可达 到约 1:2,而高端 HDI、SLP 产线投资/收入比例仅低于 1:1。另一方面,该行业还具备较高技术壁垒,HDI 主板厚 度轻薄化和线宽间距精细化,对生产工艺要求越来越高,企业产品良率的提升需要长期技术积累和设备性能改良, 能将高阶 HDI 主板良率做到 90%以上的企业已经相当优秀。此外,由于国内外一系列环保法律法规的颁布,环保壁 垒成为 HDI 行业一个颇具特色的壁垒,我国各地方政府对环保指标审核严格,小企业很难进入该行业。2.行业盈利水平一般,外资及台资企业扩产相对谨慎 全球主要 HDI 硬板制造企业平均毛利率 15%左右,平均净利率波动上升。通过分析全球主要的 HDI 硬板厂商利润 情况,2018 年平均毛利率约 15.29%,毛利率最高为 18.74%(健鼎科技),毛利率最低为 11.07%(欣兴电子);平 均净利率约 5.64%,净利率最高为 9.48%(健鼎科技),最低为 2.42%(欣兴电子)。海外企业及台资企业扩产相对谨慎。通过分析全球主要 HDI 硬板厂商的资本开支情况,除了个别企业外,整体资本 开始呈收紧趋势。2017 年平均资本开支大幅提升是因为欣兴科技加大在 IC 载板和 SLP 主板的投入。HDI 制造行业 属于重资产行业,从投入到量产平均建设周期约两年,通过分析主流厂商资本投入情况,未来两年 HDI 产值不会大 规模提升。HDI 行业竞争激烈,海外企业更甚退出市场。根据日本电子回路工业会数据显示,2016 年/2017 年/2018 年日本 PCB 总产量分别为 1,421/1,463/1,448 万平米,同比-4%/+3%/-1%。随着中国大陆企业的崛起,日本 PCB 市场规模将继续 萎缩。日本 Panasonic 先后关闭越南、台湾工厂,2015 年卖掉山梨工厂正式退出 HDI(PCB)制造业市场。2019 年 12 月,韩国三星电机宣布关闭昆山 HDI 工厂,退出 HDI 行业。 (四)5G 时代手机市场进入换机上行周期,高性能 HDI 主板有望持续放量 1.透过 4G 换机周期历史,5G 手机渗透率有望于 2020H1 加速提升 复盘 4G 换机周期,我们判断 2020 年苹果与安卓手机阵营有望同步开启 5G 创新换机元年,并于 21 年继续量价维 度渗透,3 年可见上行周期内产业趋势明确。 信通院数据表明 2014~2016 年间全球 4G 机型出货量占比从 70%提升至 90%+水平,后续基本平稳向上,受益于 4G 技术迭代及运营商策略,2014 年开始智能机市场明显复苏,进入 4G 智能机换机主旋律。同时,我们观察到国内智 能机月出货量同比明显回升,仅 2015~2016 年间个别月份同比短期回落,2015 年 8 月同比增速甚至高达 50%+。两 年间月平均增速维持 10%+水平,同时 4G 新机型发布总数达 2345 只,月均新发机型近 100 款,基本覆盖高中低端 全价位,新发 4G 新机占比从 50%+稳步上升至 90%,基本实现对 3G 机型全替代。——2017 年后,4G 换机潮开始 衰退,2017H2 以来国内智能机出货量持续呈现下滑趋势,2018Q2 后月出货量跌幅逐步收窄,手机总体市场需求处 于波动态势。复盘 4G 周期我们可以得知,随 5G 网络渗透,移动终端市场将于 2020H1 后进入新一轮换机周期,带 动消费电子上游元器件产业步入上行通道,并有望于 2020H2~2021H1 加速凸显。根据 IDC 和 Canalys 数据预测,2019 年全球智能手机出货量下降触底达 13.7 亿台,同比下降 2.2%,2020 年回升至 13.9 亿部。2019~2024 年全球 5G 智能手机出货量将从 700 万台增加到 13 亿台,5G 手机渗透率有望从 0.5%增长到 80 %。根据第三方研究和产业调研数据,我们预计 2020 年 5G 手机出货量约 3 亿部。手机作为 HDI 主板主要应用 市场,智能手机市场回暖,将会成为带动 HDI 市场发展的重要因素。2.手机市场回暖,2020 年手机 HDI 主板市场规模有望超 500 亿元 Prismark 数据显示,2013 年全球 HDI 产值为 81.21 亿美元,至 2018 年全球 HDI 产值为 92.22 亿美元,年复增长率 2.58%。近两年智能手机出货量下滑,导致 HDI 全球产值同比增速开始放缓,预计 2019 年总体产值会小幅下滑,约 91.78 亿美元。2019 年四季度起 5G 智能手机开始导入市场,2020 年 H1 将正式进入 5G 换机周期,手机市场回暖, HDI 市场有望触底回弹。手机主板跳阶升级,HDI 主板的单机价值量也随之提升。根据产业链调研数据,二阶主板单价约 2000 元/平方米, HDI 主板每提高一阶价格上涨约 1000 元/平方米,Anylayer HDI 主板单价为约 4000 元/平方米, SLP 主板单价约 5500 元/平方米。现阶段智能手机主板大小约 0.01 平方米,根据 IDC 数据推测,三星 5G 旗舰手机+iPhone X 及以上机型 2020 年出货量约 2 亿部,预计使用 SLP 主板约 20 万平方米;安卓系 5G 手机(除去三星旗舰机)出货量约 2 亿部,安 卓系高端4G手机出货量2.5亿部,预计使用高阶Anylayer HDI主板约45万平方米;中低端4G手机合计约7.5亿部, 预计使用三阶 HDI 主板约 75 万平方米。根据 Prismark 数据,2019 年智能手机 HDI 主板市场规模约 425 亿元,我们 预计 2020 年手机 HDI 主板市场规模 515 亿元,具有 21.18%增长空间。七、相关标的(略,详见报告原文)(一)东山精密:轻装上阵,5G 产业布局共振进入业绩加速释放期(二)深南电路:5G PCB 龙头受益高频高速产业趋势,华为/中兴等通讯厂商绝对核心供应商(三)沪电股份:产品结构持续优化,5G/IDC/汽车多核驱动盈利能力持续提升(四)生益科技:高频 CCL 国产化核心标的,产品结构优化深度受益 5G/IDC 建设(五)胜宏科技:智慧工厂助力产能效率提升,有望分食 5G 及服务器 PCB 市场……(报告来源:华创证券)如需报告原文档请登录【未来智库】。

乱马

印制电路板行业深度报告:国造空间犹存,创新催化频出

PCB种类繁多,不可替代性强印制电路板(PrintedCircuitBoard,PCB),是指在通用基材上按预定设计形成点间连接及印刷元件的印刷板,其主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接,起中继传输的作用。印制电路板被称为“电子系统产品之母”,几乎所有的电子设备都要使用印制电路板,不可替代性是印制电路板制造行业得以长久稳定发展的重要因素之一PCB按照导电图形层数可分为单面板、双面板、多层板;按板材材质可分为刚性板、挠性板、刚挠结合板;按技术工艺维度可分为HDI板、特殊板;按均单面积可分为小批量板(单笔订单5-20平米以下)、中批量板(单笔订单20-50平米)、大批量板(单笔订单50平米以上)。PCB生产要经历研发中试阶段和批量生产阶段在不同生产阶段中的PCB板可分为样板和批量板:样板为产品定型前的PCB需求,针对的是客户新产品的研究、试验、开发与中试阶段(俗称“打样阶段”),一般情况下,单个订单生产面积在5平方米以下;批量板为产品定型后的PCB需求。PCB样板厂主要服务于客户的新产品研发、中试阶段,快速响应需求是样板企业的核心竞争优势之一,因此样板厂的产线都采用柔性化设计且生产组织、管理难度高。PCB批量板厂主要服务于产品定型后的商业化、规模化生产阶段,产线配置只适合批量生产。根据兴森科技招股说明书,一般而言,样板厂的交货周期在10天以内,而量产厂的交货时间一般在20天以上。下载本文完整报告,请在PC端访问乐晴智库网站: www.767stock.comPCB的终端需求可分为企业级用户需求和个人消费者需求。其中,企业级用户需求主要集中于通信设备、工控医疗和航空航天等领域,相关PCB产品往往具有可靠性高、使用寿命长、可追溯性强等特性,对相应PCB企业的资质认证更为严格、认证周期更长;个人消费者需求主要集中于计算机、移动终端和消费电子等领域,相关PCB产品通常具有轻薄化、小型化、可弯曲等特性,终端需求较大,要求相应PCB企业具有大批量供货能力。PCB行业下游应用涉及消费电子、通信、汽车电子、工控医疗、军工航天等,根据Prismark数据,2016年全球通信、消费电子、汽车电子用的PCB产值比重分别为27.3%、13.55%、9.09%,则对应产值分别为147.99亿、73.45亿、49.27亿美金;其中全球通信、汽车电子的比重分别较2015年提升0.85pct、0.18pct,较2009年提升6.88pct、2.76pct,其余各细分市场较2009年的比重均有不同程度的下滑,可见通讯、汽车电子是09至16年PCB行业需求的主要支撑。下载本文完整报告,请在PC端访问乐晴智库网站: www.767stock.com根据WECC数据,2016年国内PCB下游应用中通信、汽车电子、消费电子分别占比35%、16%、15%,群智咨询预计这三个细分市场的行业全球总产值有望在2015-2020年分别增长18%、23.7%、33%,从而拉动国内PCB市场的需求增长。需求偏重高阶产品,FPC、HDI板、多层板增速领先基于下游应用的创新,尤其是汽车电子复杂度的提升、消费电子集成度的提升,FPC、HDI、多层板的增长速度均领先行业整体,根据Prismark数据,2016-2021年封装基板、单双面板、多层板、HDI、FPC板的CAGR预计分别达到0.1%、1.5%、2.4%、2.8%、3%。其中,FPC产值在行业中的占比提升显著,预计由14年的19.98%提升至17年的20.53%,FPC产值规模有望在17年达到113.46亿美金;与此同时,多层板的占比也有望在14-17年间提升0.97pct,达到38.98%。PCB产业中心转移持续,大陆单双面板替代空间广阔中国大陆占据PCB产业半壁江山,2016年逆势增长根据Prismark数据,2016年全球PCB总产值同比下滑2.02%,中国台湾、韩国、日本、北美、其他地区的PCB年产值均为负增长,16年同比增长率分别为-3.53%、-6.1%、-7.74%、-0.04%、-9.47%,中国大陆凭借1.43%的增长率表现亮眼。21世纪以来,由于劳动力成本相对低廉,亚洲地区成为全球最重要的电子产品制造基地,全球PCB产业重心亦逐渐向亚洲转移,形成了以亚洲(尤其是中国大陆)为中心、其它地区为辅的新格局。根据N.T.InformationLtd数据,2016年中国大陆PCB产值全球占比已经超过50%,较2011年提升7.51pct。14-16年仅中国大陆PCB产值持续增长在中国大陆市场份额持续提升的过程中,日本、欧洲、美洲地区的PCB总产值则呈现持续的下滑态势,尽管亚洲(除中国大陆、日本)地区的产业规模同样在09-13年间增势喜人,但是在14-16年间PCB产值依旧维持正增长的仅中国大陆地区。根据Prismark数据,2008年至2016年,日本PCB总产值由100.95亿美金降至52.58亿美金,欧洲PCB总产值由32.08亿美金降至19.51亿美金,美洲PCB总产值由44.84亿美金降至27.52亿美金,三个地区的降幅分别达到48%、39%、39%。2016年内资企业在规模上仍处于弱势尽管中国大陆市场已经占据全球PCB产业半壁江山,但是本土企业在行业中的地位目前仍处于弱势,2016年全球前20大PCB厂商合计营收约174亿美金,占比32.55%,陆资规模最大的厂商深南电路以2016年6.95亿美金营收排名全球21位,尚未进入全球前20。从国内市场来看,根据CPCA数据,目前我国PCB企业大约有1500家,形成了台资、港资、美资、日资以及本土内资企业多方共同竞争的格局。其中,外资企业普遍投资规模较大,生产技术和产品专业性都有一定优势;内资企业数量众多,产业集中度低,在规模和技术水平上与外资相比仍存在差距。2016年进入前10的本土PCB大厂仅包括深南电路、沪电股份和景旺电子,分列国内第5、第7、第10名,市占率分别为2.55%、2.1%、1.82%,排名前4的企业中有3家台资,分别是臻鼎科技、健鼎科技、欣兴电子,市占率分别为9.43%、4.81%、3.16%。2016年全球前20大PCB厂商合计份额下滑1.8pct目前,全球前20大PCB厂商主要为总部位于境外的企业,根据IEK数据,2016年全球PCB市场中台资、日资、韩资及陆资企业市场占有率分别为30.2%、21.6%、17.6%及16.8%,其中以台资企业占比30.2%为最高。根据Prismark17Q1数据,在全球前20大PCB厂商中,台资企业占有8家。根据群智咨询数据,2016年全球前20大PCB厂商合计份额由49.5%下降至47.7%,为2012年以来的低点(与2014年水平相当),位列全球前20的日厂旗胜、住友电工、Ibiden营收分别下滑5.9%、29.7%、26.4%。与此同时,A股申万PCB板块却业绩表现亮眼,2016年总营收461亿元,同比增长17.24%。由此可见,外资大厂在全球PCB市场的强势地位正在受到陆资厂商撼动。本土企业有望承接单双面板中心转移,IC载板、软硬结合板劣势依然基于成本优势及庞大的下游市场,中国大陆在多层板、HDI、FPC产业上比较优势凸显,产业中心向大陆集中的进度领先。根据WECC数据,2016年全球PCB产业中单双面板、多层板、HDI、IC载板、FPC、软硬结合板产值占比分别为9.91%、35.96%、16.75%、12.7%、21.5%、2%,而中国大陆各细分产业产值占中国大陆PCB总产值的比重分别为7.46%、44.77%、21.23%、2.76%、22.62%、1.16%。根据WECC数据,2016年中国大陆单双面板产值全球占比为36.51%,而多层板、HDI、FPC的全球占比均超过60%。由此可见,尽管单双面板的技术难度较低但是产业集中度仍不及多层板、HDI、FPC,这一现象主要系日、韩、台本土企业存量产能所致,参考HDI、FPC产业全球分布结构,单双层板产业进一步向中国大陆集中的空间广阔,考虑到单双面板产业的成熟度,参考LCD、LED行业近两年的发展历程,我们认为本土PCB企业有望直接受益于单双面板产业中心向中国大陆转移。根据日本经济产业省数据,2002年至2017年10月日本PCB单双面板产量下滑明显,由2002年10月的1202千平米降至2017年10月的554.02千平米,降幅超过一半,其中单面板的产量由625千平米降至162千平米,双面板由577千平米降至391千平米。从产值来看,日本单双面板总产值由2010年1月的84.95亿日元降至2017年10月的68.9亿日元,降幅超过18.9%。根据WECC数据,作为2016年全球单双面板占比14.8%,仅次于中国大陆的产业重镇,日本单双面板产业的长期下行有望有利于陆厂产值份额的提升。但是在IC载板、软硬结合板等细分市场,全球产业集中度低,根据WECC数据,2016年中国大陆、日本、韩国、台湾的IC载板产值占比分别为10.55%、26.14%、27.93%、26.88%,软硬结合板产值占比分别为28.19%、7.37%、26.97%、14.22%,中国大陆在这两个技术壁垒较高的市场相对多层板、HDI、FPC地位表现弱势。本土大厂强势扩产,借力资本承接产业转移面对一枝独秀的本土PCB市场,国内大厂强势扩张产能。2016年陆资PCB厂商按照主业规模排名前十的厂商分别是深南电路、沪电股份、景旺电子、兴森科技、依顿电子、崇达技术、超声电子、胜宏科技、世运电路、博敏电子,根据深南电路招股说明书数据,前十大厂商中有7家有明确的大规模扩产计划,产能面积前两名的景旺电子和依顿电子分别扩产近36.9%、47.7%。为了更充分发挥厂商的规模效应,满足扩产的资金需求,近年来越来越多的PCB产业链公司选择借助资本市场的力量,仅2017年新上市的PCB产业链相关公司便有7家:深南电路、奥士康、广东骏亚、传艺科技、世运电路、景旺电子、华正新材,而此前申万PCB板块下的上市公司数目累计13家。PCB大厂正延伸进入电子联装,向制造中心集中是大势所趋电子联装所处行业为EMS行业,具体是指依据设计方案将无源器件、有源器件、接插件等电子元器件通过插装、表面贴装、微组装等方式焊接在PCB板上,实现电气互联,并通过功能及可靠性测试形成模块、整机或系统,属于PCB制造业务的下游环节。目前,EMS服务已从最初开始发展时以计算机领域生产制造为中心呈现出多行业领域发展的趋势,对于越来越多经济规模不足的小批量电子产品领域,如通信、工业控制、消费电子、医疗电子、汽车电子等,即使品牌商自身能完成量产,但通过EMS服务商的专业服务,能使制造更加灵活、增减自如,适时满足需求。全球主要EMS公司富士康、伟创力、捷普、天弘、新美亚等均已进驻大陆市场,把中国大陆作为其全球产业布局的重要一环,为本土EMS产业带来了新的产业协作模式,也为本土EMS厂商进入国际市场创造了机遇。根据IPC数据,2016年全球电子EMS服务业收入达4463亿美元,同比增长3.77%,预计2020年可达5598亿美元以上,2016-2020年间年CAGR约为5.4%。在本土EMS服务商与品牌商合作日益深化的背景下,越来越多的PCB大厂基于行业“客户同源”特征,开始将产业链向下游延伸,进入电子联装领域,通过开展方案设计、制造、EMS等全价值链覆盖,提供PCB一站式解决方案,根据我们此前台湾调研反馈,以嘉联益为代表的台湾PCB、FPC大厂也正积极采购用于EMS产线的SMT、测试设备。经过与世界级3C品牌长期的合作积累,中国供应链企业的技术、规模快速崛起,大陆已经成为名副其实的“世界电子产品制造中心”。凭借着丰富的本土供应链资源,以华为、小米、OPPO、vivo为代表的国产3C品牌在世界市场的份额也在与日俱增。因此我们认为,产业链延伸中的PCB行业进一步向中国大陆集中将是大势所趋,在此过程中,市场份额大、客户资源优质、成本管控能力强的龙头企业有望实现强者愈强。环保限产引发变局,助推大陆PCB行业集中度提升原材料占PCB生产成本一半以上以多层HDI板为例,PCB的生产环节主要涉及19个环节,分别是内层、压膜、曝光、显影、蚀刻、退膜、叠板、压合、钻孔、孔化、压膜、曝光、显影、镀铜锡、退膜、蚀刻、退锡、丝印、表面工艺,如下图所示,其中工序1-6属于内层工序,这一阶段结束后需要用内层AOI完成光学缺陷检测。PCB生产的原材料主要包括覆铜板(CCL)、铜箔、铜球、半固化片、金盐、油墨、干膜及其他化工材料,柔性电路板的主要原料还包括覆盖膜、电磁膜等。根据崇达技术招股说明书中数据,17年上半年PCB成本构成中,覆铜板占比37%、铜箔、铜球分别占比2%、3%。原材料占PCB生产成本的一半以上。环保限产压力加剧PCB厂商成本压力18年开始实施的环保税将利于高效、低污染企业提高经济效益2018年1月1日起,经历了40年发展、6年立法、2次审议的《中华人民共和国环境保护税法》将正式施行。环保税设计的总体思路是由“费”改“税”,按照“税负平移”原则,实现排污收费制度向环保税制度的平稳转移。目的是通过税收机制倒逼高污染、高能耗企业转型升级,进而推动经济结构调整和发展方式转变,建立一个“企业多排多缴税,少排少缴税”的机制。此次环保税的实施一方面将激励地方政府的监管,另一方面将加速高污企业的退出。从激励监管的角度而言,由于环保税收将全部作为地方收入,中央不参与分成。从加速高污企业退出角度而言,由于环保税规定了两档减税优惠,从而使得生产效率高、污染排放少的企业可以实现更低的成本、更高的经济效益,可有效对不同企业进行甄别分化。成本上涨及环保限产有利于大厂份额提升面对上游原材料缺货涨价的行业现状,中小PCB企业在资金链和供应链的稳定性上都面临挑战,经营风险和竞争压力加剧。资金链方面,由于中小企业往往采购金额小,多是以现金方式进行,很少通过期货进行锁价,并且中小企业融资渠道受限,因此对原材料价格波动的承受力有限。供应链方面,在缺货行情中供应商往往优先保证大客户、战略客户的供应,中小厂商面临上游断供的风险。因此在原材料缺货涨价的行情下,部分中小企业将可能面临大范围停工甚至倒闭的危机。与此同时,在如前所述的环保限产政策日趋严厉的背景下,部分中小企业在生产技术上的劣势和环保设施投入上的欠缺将使其生产成本提升,甚至直接面临关厂风险。因此我们认为,在油墨等原材料缺货涨价叠加环保监管趋严的影响下,PCB生产厂商的集中度有望进一步提升。根据2016年Prismark的全球PCB百强表,我们计算得到全球各地区PCB产业集中度数据,对比可见,中国大陆PCB行业的CR2(前两大本土企业在本土市场的合计市占率,后续指标以此类推)、CR3、CR4、CR6、CR8分别为27.28%、35.85%、44.05%、54.6%、63.78%,均大幅落后于欧美、韩国、日本、中国台湾的水平,本土PCB行业的集中度、大厂的市场份额有进一步提升空间。变化悄然而持续,车用PCB规模快速增长汽车电子化不断升级,PCB单车价值持续提升汽车电子是电子信息技术与汽车传统技术的结合,是车体汽车电子控制和车载汽车电子控制的总称。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能的重要技术措施,在特斯拉的推动下,行业正处于快速兴起的过程当中。PCB在汽车电子中应用广泛,动力控制系统、安全控制系统、车身电子系统、娱乐通讯这四大系统中均有涉及,因此对于PCB的要求是多元化的,量大价低的产品与高可靠性的需求并存:根据Prismark16Q4数据,在车用PCB中单双面板、4层板、6层板、8-16层板占比分别为26.93%、25.70%、17.37%、3.49%,合计占比约73%;HDI、FPC、IC载板占比分别为9.56%、14.57%、2.38%,合计占比约27%,可见多层板仍是汽车电子的主要需求。根据AT&S数据,2016年单辆汽车的PCB平均用量为55美金,到2020年单辆汽车PCB平均用量将达到65美金。紧凑型汽车的单车PCB用量为18-30美金,中档车型单车用量为40-60美金,豪华车型PCB用量为120-150美金。根据中商产业研究院数据,2016年全球汽车产量达9497.66万辆,同比增长4.5%,其中中国市场汽车产量为2811.88万辆,同比增长14.5%。如果以当前存量市场考虑,单车PCB平均价值由2016年的55美金提升至2020年的65美金,则全球车用PCB新增需求约9.5亿美金,相当于2016年车用PCB市场的19.2%,2016-2020年行业CAGR约为4.51%。新能源汽车渗透率提升是车用PCB重要增长点根据智研咨询数据,新能源汽车的整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)所带来的单车PCB价值提升超过2000元,大幅超出智能化、轻量化所带来的提升幅度。因此除了汽车电子化升级之外,新能源汽车在国家政策的扶持中快速渗透将构成车用PCB主要增长点。根据国家统计局数据,截至2017年11月底,我国新能源汽车17年销量超过60万辆,同比增长52.44%,11月单月新能源汽车在国内汽车市场的渗透率已经超过3.5%。自动驾驶虽远必至,为车用PCB开辟广阔空间交通的本质目的在于帮助人或物尽快实现位置移动,不论从个人还是社会层面来看,互联网+智能汽车都是更好实现交通本质目的的重要手段。对驾驶者个人而言,驾驶行为是实现交通目的的成本,专注的长时间驾驶可谓是劳动密集型的劳动,类似现代工业的发展路径,我们认为用机械化、自动化逐步替代人力是必然方向。本土PCB大厂积极加码车用市场在车载PCB市场,仍然是日本和台湾的厂商占主导地位,根据Prismark数据,全球前10大车用PCB厂商包括敬鹏(台湾)、TTM(美国)、CMK(日本)、Meiko(日本)、建滔(香港)、旗胜(日本)、健鼎(台湾)、AT&S(奥地利)、WUS(台湾),2015年陆资厂商仅建滔和依顿的车用PCB产值进入了全球前15,当时全球前15大厂的合计市占率超过72%,可见行业集中度较高。根据国内各PCB大厂年报、招股说明书、官网信息,我们整理了各自产品结构中汽车PCB的占比情况,16年沪电股份、景旺电子(16H1数据)、依顿电子、深南电路、胜宏科技的车用PCB板营收占比分别为26%、19%、30%、3%、15%,对应16年汽车PCB营收约为9.9亿元、6.2亿元、8.8亿元、1.4亿元、2.7亿元,以沪电、依顿、景旺(景旺按16H1营收占比估算全年)的规模领先。5G开启运营商新一轮投资浪潮,高频/高速CCL、PCB受益19年有望开启5G大规模建设,通讯PCB增长前景可期2020年运营商支出有望超540亿元。自20世纪80年代以来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,推动着信息通信技术、产业和应用的革新。根据《5G经济社会影响白皮书》,从1G到2G移动通信技术完成了从模拟到数字的转变;从2G到3G,数据传输能力得到显著提升,峰值速率可达2Mbps至数十Mbps;从3G到4G,峰值速率进一步提升到100Mps至1Gbps,预计5G将提供峰值10Gbps以上带宽、毫秒级时延和超高密度连接,有效支持虚拟显示、物联网、车联网等应用要求。从国内的发展进程来看,2013年国家工信部、发改委、科技部联合推动成立5G推进组以来,5G在2017年首次写进《政府工作报告》,根据国家工信部预计:2018年6月5G全球通信标准有望落地;2019年5G预商用,规模建设开启;2020年5G将实现全面商用。2013年我国进入4G快速建设周期,根据智研咨询数据,2014-2016年间国内保持每年新增100-110万个基站,造成三大运营商资本开支逐年上升,仅2016年内三大运营商资本开支便达到3833亿元,4年累计开支约1.35万亿元,其中仅仅无线网设施的投资在7000亿元以上。在5G商用初期,运营商同样将开展5G网络大规模建设,中国信息通信研究院预计2020年电信运营商在5G网络设备上的支出将超过540亿元,预计至2024年开始回落。随着5G向垂直应用的渗透融合,中国信息通信研究院预计2030年各行业在5G设备上的支出超过5200亿元,在设备制造企业总收入中占比超过60%。通信类PCB有望再度迎来新一轮高增长通讯是PCB最大的下游应用市场,广泛应用于无线网、传输网、数据通信、固网宽带中,相关PCB产品涉及背板、高速多层板、高频微波板、多功能金属基板等。根据Prismark数据,2016年全球通讯PCB市场规模147.99亿美金,占PCB总产值的27.3%,其中单双面板、4层板、6层板、8-16层板、18以上板的占比分别为11.98%、17.62%、12.49%、35.18%、7.26%,合计比重达到84.5%。2014年受益于4G基站建设,全球通讯类PCB产值同比增长5.18%,达到近4年高点,受益于5G基站建设,通信类PCB有望再度迎来新一轮高增长。iPhoneX引领新一轮创新周期,FPC、IC载板成为亮点FPC契合3C轻薄化趋势,苹果创新打开无线充电、COF市场FPC即柔性电路板,是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性PCB不具备的优点:可以自由弯曲、卷绕、折叠,从而达到元器件装配和导线连接的一体化,适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。20世纪90年代后,3C产品向轻薄化方向发展,FPC特性与之相符,得以伴随电子产业快速成长,应用领域不断扩展。根据Prismark数据,2016年全球FPC产值约109亿美金,在PCB市场中的占比超过20%,较2008年提升近6.5pct。近几年来,智能手机中的FPC用量都在不断提升之中,带动了行业整体空间扩容。根据此前台湾调研信息,目前三星手机的FPC用量约为12-13片,主力供应商是Interflex、SEMCO等韩国软板厂商;国内品牌高端机型的FPC用量在10-12片左右,但其中难度较大的高端板占比只有10%-20%。华为软板供应商主要是日台大厂,OPPO以旗胜为主,vivo则采用苹果供应链,HOV均有部分份额由景旺电子、弘信电子等国内企业供应。苹果17年推出的新机型标配FPC无线充电线圈、iPhoneX采用COF方案的全面屏设计并通过SLP进一步提高集成度,使得iPhone单机FPC用量再度提升,根据此前台湾调研信息,iPhone总体FPC采购量将从2017年的80亿美金在未来1-2年内提升到100亿美金。类载板契合3C集成化,iPhoneX有望引领风尚类载板正因匹配Fin-OutWLP芯片而兴起在电子制造产业链中,广义的封装包括两部分:一级封装IC载板和二级封装PCB(SMT)。传统的BGA(球形阵列式封装)、CSP(芯片尺寸封装)即为一级封装,即把裸芯片通过WireBonding(引线键合)或是FlipChip(倒封装)的方式与IC载板进行互联然后塑封即完成了封装。IC载板是集成电路产业链封测环节的关键载体,不仅为芯片提供支撑、散热和保护作用,同时为芯片与PCB之间提供电子连接,甚至可买入无缘、有源器件以实现一定系统功能,IC载板与芯片之间存在高度相关性,不同芯片往往需要设计专用的封装基板与之相配套。按照应用领域不同,IC载板可分为存储芯片载板、微机电系统载板、射频模块载板、处理器芯片载板、高速通信载板,主要应用于移动智能终端、服务/存储等。目前全球IC载板行业基本由UMTC、Ibiden、SEMCO等日本、韩国和台湾地区PCB企业所垄断,全球前十大封装基板厂商市场占有率高达81.98%,行业集中度较高。国内在IC载板市场布局领先、有望逐步打破国家大厂垄断的PCB企业主要包括深南电路、兴森科技。在IC芯片I/O数目增加、锡球间距要求更加严格的背景下,Fin-OutWLP正成为芯片技术的主流趋势,相配套的PCB开始使用IC载板的精细线路加工技术MSAP(半加成法)。由于IC芯片采用Fan-OutWLP后,已经不再是裸芯片,所以与之配套的PCB并不能称为载板,目前把适用Fan-OutWLP封装和采用MSAP工艺加工的PCB称为类载板(SLP,Substrate-likePCB)。苹果创新重新定义电子制造产业链,SLP契合智能手机高集成化方向苹果新机中搭载的iPhoneA11芯片采用TSMC10nm的InFoWLP封装技术,与之对应的主板则将载板的精细线路制造技术MSAP导入PCB行业,重新定义了电子制造产业链:由原来的IC制造(TSMC)→IC封装(ASE)+IC载板→SMT(Foxconn)+PCB的制造流程改为IC制造(TSMC)→SMT(Foxconn)+PCB,也即把IC封装融入IC制造,PCB直接代替IC载板,以类载板的形式出现。从iPhone新机的内部结构来看,尽管iPhone8/8Plus与iPhoneX几乎同时进行开发,但是前者使用单层主板工艺,后者却使用了3D堆叠的SLP工艺。iPhoneX的主板尺寸仅相当于iPhone8Plus的主板的70%,但面积其实增大了35%。iPhoneX主板X光扫描图中,黑色的部分是过孔,上下两块板通过这些孔进行连接,完成芯片信号传输,在边框的周围还有金属镀层将其包裹,实现屏蔽层(EMC)功能。由iPhoneX的成功应用可见,通过SLP设计可以有效缩减主板尺寸,为内部结构尤其是电池创造更大空间,契合智能手机高度集成化的发展趋势,因此SLP有望成为智能手机一致的升级方向,据ETnews讯,三星也将在18年年初的GalaxyS9手机中采用SLP主板设计。基于此,建议关注国内高端HDI技术龙头,具备SLP量产潜力的超声电子。获取本文完整报告请百度搜索“乐晴智库”。

礼者

电子行业研究及2020年度投资策略报告

(如需报告请登录未来智库)电子板块回顾与展望复盘:2019 年电子板块的三次估值提升 从倒数第一到正数第一,电子板块 2019 年浴火重生。经历 2018 年业绩 与估值双杀后,2019 年电子行业重振旗鼓,从末名到头名似乎只是均值 回归的一个极端案例,但是剖析股价背后的动力,2019 年电子行业基本 面与市场预期的变化绝不仅仅是简单的修复。基本面上行业经历两大深 刻的变化:1、伴随 5G 引领的科技创新周期来临,具备前周期属性的电 子硬件公司率先受益。2、国产替代的加速使得国内电子制造业迎来产业 升级与份额提升的绝佳窗口期。两者对于国内电子行业都是增量市场, 构筑电子板块未来超额收益的基本面基础,而 2019 年只是起点。……展望:行业有望迎来戴维斯双击 国产替代、创新落地与周期品回暖,是电子行业 EPS 提升的驱动力。 驱动一,华为事件加速电子信息供应链的国产替代,我们从产业链已经 可以明显感受到下游终端品牌对于国产元器件的迫切替代需求,量动带 来质升,国产替代背景下电子行业迎来产品品质与市场份额的双重提升。 驱动二,2020 年是 5G 手机起量的元年,围绕 5G 的各项创新呼之欲出, 包括 5G 手机在内的创新将从今年开始逐步落实到业绩。 板块估值仍有提升空间。目前板块估值(PE TTM)40X,近十年历史估 值高峰为 70X~80X,我们认为在基本面好转驱动下,板块估值仍有较大 的提升空间。市场层面,随着流动性宽裕与市场风险偏好提升,以电子 为代表的科技板块估值中枢有望继续抬升。半导体:周期轮回,水涨船高半导体周期性回顾:需求与供给决定周期方向,价格是标志 需求决定周期方向,产能扩张和价格上涨是周期恢复标志。回顾历史, 全球半导体行业从 1989 年以来已经经历了家电、互联网、手机等三个 需求大周期,一个明显的规律就是:(1)需求拉动产能利用率上升,(2) 产能需求驱动加大资本开支;(3)供给过剩带来价格下降,基本是需求产能--投资--价格四象限的周期循环。从产能角度维度,从 2019 年 Q3 财报看 Q4 晶圆代工厂和封测厂已经明确在产能规模和资本开支加大扩 张,当然需求周期起来的标志是价格回升,从产业链调研当前价格已经 处于底部,新的一轮成长周期即将爆发。1、国际 IC 龙头资本开支加大,国内代工产能利用率创新高 台积电、三星等龙头资本开支创历史新高。我们统计分析半导体龙头企 业台积电、三星等 Q4 资本支出情况,如(1)台积电:资本支出:预计 2019 年第四季度资本支出会增加至 51.47 亿美元,环比将增长 64%,创 公司季度支出历史新高,主要是智能手机、HPC、、物联网、汽车等带 来需求; (2)三星:预计 2019 年第四季度 Q4 资本支出为 79 亿美元, 环比增长 81%,创下半导体支出的新季度最高记录,其中绝大部资本支 出将用建立存储器基础设施。 2019 年 Q3 产能利用率处于历史高位。我们对 2017 年以来存产能利用 率统计,由于上游 CIS、电源管理、屏下指纹等需求旺盛,以中芯国际、 华虹半导体为代表的公司产能利用率基本创历史新高(华虹不考虑 12 寸实际产能利用率更高)。2、存储芯片是芯片产业风向标,价格止跌反转是周期复苏标志 存储芯片占比大为芯片产业风向标。存储芯片在整个半导体市场占比最 大,2018 年市场份额提升到 34.8%,所以资本支出较大对行业设备、材 料等影响较大,更具行业的风向标。 12 月价格止稳有望反转。根据 wind 行业数据统计,2017 年 6 月以来 DRAM/NAND Flash 等存储芯片价格一路下行,而进入 2019 年 H2 价格有 所稳住,从中国闪存市场跟踪近三个月价格变化,截止至 12 月 25 日, 以 DDR4 8Gb 1Gx8 2400MHz 为例价格逐渐回暖,从底部的 2.74 美元左右 回暖到 3.02 美元,涨幅为 10%左右。成长拐点及持续:需求创新+国产替代驱动国内成长大周期 根据台积电代工分布,我们选取供需矛盾突出的四个方向:通信以 5G 手机为代表,物联网可穿戴以 TWS 为代表,高性能计算以服务器为代 表,数码消费以 CIS 为代表。根据下游渗透率及国产替代等预计这一轮 上升周期长达三年。5G 手机、TWS 耳机、高性能计算、CIS 芯片等景气持续 3 年 1、5G 手机换机上升大周期有望持续到 2023 年 5G 手机迎来换机上升大周期,滞后于基站建设上升周期持续到 2023 年。回顾国内智能手机发展历史,2014 年国内手机市场出货量经历了连续 3 个季度负增长,随后在 2014 年 Q4 企稳,2015 年逐季回升,主要原因在 于国内自 2014 年开始大规模建设 4G 基站,且 2014 年下半年陆续有 4G 套餐推出,随后驱动智能手机用户从 3G 转向 4G,在 15 年到 16 年的两年内,4G 用户渗透率从 10%提升到 65%,国内手机出货量连续两年增长 超过 10%,在此之前和之后,手机出货量都出现了负增长,换机效应明 显,而从 2017Q1 以来,随着 4G 手机渗透率约为 90%+且智能手机创新乏 力,手机进入负增长状态,展望 2020 年随着 2019 年 5G 基站建设以及 5G 手机进入预商用,我们预计 5G 手机的出货量将类似 4G 手机的替代节 奏出现新一轮成长周期。考虑到国外 5G 基站建设速度慢于国内,我们预 计全球 5G 手机换机周期若到 70%渗透率有望在四年左右持续到 2023 年 (国内基站高峰建设期以及配套完备在 2022 年,智能手机快速提升在 2022-2023 年,全球约在 2023-2024 年)。2、TWS 耳机等可穿戴开启上升周期到 2023 年 2020-2022 年 TWS 耳机的主力是 Airpods。从智能手机历史出货量数 据来看,iPhone 发布的第一年(2008)出货量为 1368 万部,Airpods 发布后的第一年(2017)出货量基本相当,约 1400 万部,但是根据 Counter point 的数据,Airpods 第二年(2018)出货量已经达到 3500 万部,增速高达 150%,但根据目前 iPhone 手机存量用户约 9-10 亿部 (天花板出货 2.32 亿部占比 25%,成熟期四年换机),但真实粉丝及高 端消费群体我们预计在 50%左右约 4.5 亿部,根据我们外发报告《TWS 专题:从智能手机推演品牌及 ODM 商成长》测算,预测 2019年Airpods 销售约为 0.6 亿部,存量 0.95 亿,渗透率约为 21%,2020 年销量 1.00 亿,存量渗透率约为 36%,增速 82%,2021 年假设渗透率 63%,则增 速约为 24%,2022 年渗透率 93%,对应出货量 1.35 亿,增速 9.3%,天 花板出货量约为 1.35 亿,天花板出货量占 4.5 亿部约为 30%,主要是 成熟期三年换机,比例高于智能手机存量天花板的 25%占比,主要由于 TWS 耳机产品换机周期短于手机。 2023 年-2024 年 TWS 耳机的主力为安卓系(非苹果和非山寨) 。TWS 耳机目前主要有国际品牌哈曼、手机品牌苹果&华为、国内漫步者传统 音质厂商以及华强北白牌厂商,从出货量看,苹果 2018 年迎来爆发, 华强北白牌厂商 2019 年迎来爆发,我们根据 4 季度对品牌商、芯片商、 ODM 厂商等产业链调研,认为明年国产安卓华为、小米以及漫步者等 中端市场将迎来全面爆发。假设安卓手机中 TWS 最终天花板渗透率达 到 50%,对应市场容量为 12.8 亿部,我们借鉴国内智能手机等 2011 年 初始增长和渗透率预估 2020 年出货量为 1 亿,对应增速为 233%,渗 透率为 18%,2021 年出货量为 2 亿,对应增速为 100%,渗透率为 41%, 2022 年出货量 3 亿,对应增速为 50%,渗透率 70%,2023 年出货量 3.72 亿,对应增速 24%,渗透率 92%。3、AI 融合大数据等驱动高性能计算未来五年上升周期 HDC 为高效计算基础,未来五年有望为台积电主要贡献来源。根据 IDC 预测,到 2025 年全世界将有超过 1500 亿台联网设备,每个联网的人每 天平均会有超过 4900 次数字化数据互动,全球数据从 2016 年的 20ZB到 2025 年 175ZB,实时数据占比从 2019 年 15%到 2025 年达到 30%, 这种数据必须通过 AI 计算进行提炼,同时根据台积电季报会议,高性能 计算将是其未来 5 年收入最大来源。 高性能服务器为例迎来拐点。我们以高性能服务器为例,随着 2019Q2 服务器伴随 IDC 库存逐渐消化、下游客户需求增加叠加 Facebook、亚 马逊、微软、谷歌、苹果等服务器龙头增加 Capex,服务器有望开始新 一轮成长周期。4、光学 CIS 芯片受益 5G 多摄渗透和创新带来上升周期 摄像头多摄渗透率提升带动 CIS 芯片需求爆发。智能手机更新换代迅速, 手机摄像头的性能与功能也在不断升级与创新,如摄像头数量从最初的 单一背式摄像头演变为后置双摄、三摄、四摄等以满足超广角、微距、 3D、视频、夜景和多倍光变等功能。根据中国信通院统计,2018 年全国 在售手机中后置双摄占比已达到 64%,同时 2018 年华为发布 P20 Pro 徕 卡三摄像头智能手机(40M 主摄+20M 黑白+8M 长焦),让三摄开始成为智 能手机新的标杆,2018Q4 以来三星 A9S、诺基亚 9 PureView 分别成为第 一款搭载四摄和五摄的手机,根据 counterpoint 预测三摄手机渗透率将 在 2021 年达到 50%渗透率,智能手机进入多摄高速成长阶段。 CIS 像素升级对晶圆产能需求更多。目前摄像头除了数目增多的趋势外, 我们同样看到来自像素提升的创新,2018 年索尼、三星底分别推出了 4800 万像素的手机 CIS 图像传感器 IMX586、GM1,立即成为各大厂商旗 舰机的标配,且展望 2020 年随着 6400 万、1 亿像素具有更高品质的产 品逐渐推出市场,CIS 芯片需求大增,且高像素 CIS 平均尺寸增大带来 的结果是每块硅晶圆切出的晶片数量减小,从而需要更多的晶圆来生产 CIS。目前在 CIS 芯片下游呈现爆发式增长的前提之下,晶圆产能紧张逐 渐突出,例如据新浪科技报道,今年 2 月初索尼由于产能吃紧,首度将 部分 CIS 订单转交台积电代工;三星电子已经把部分存储芯片生产线改 成生产 CIS 芯片。国产替代进入实质性进展,渗透率空间决定半导体周期到 2023 年 华为事件凸显国产芯片替代的必要性,2020 年为国产芯片加快替代。2017 年华为为全球第五大芯片买家,采购总额约 140 亿美元,根据 Gartner 发布数据显示,华为 2018 年半导体采购支出突破 210 亿美元,成 同比增加 50%多,为全球第三大芯片买家,我们根据 ittbank 拆解报告 看手机最核心芯片主要包括 AP 芯片、基带芯片、射频芯片等,其中 AP 中高端以 intel 为主,基带和射频芯片相对技术较复杂,分别为高通和 Skyworks 等为主,海思自研芯片相对较小,而根据芯智讯 2019 年华为 最新的 Mate 30 Pro 5G 手机中,我们看到从电源、音频、RF、射频收 发器、SOC 等 36 颗元器件来看,其中有 18 颗都是来自于华为海思自 研的芯片,占据了一半的数量。我们预计 2020 年随着国内半导体企业 受益于下游客户扶持以及技术的进一步成熟,将在射频芯片、电源管理 芯片、Cmos 芯片、Analog 半导体、分立器件、MOSFET 等器件、存 储芯片、FPGA 芯片等实现进一步国产替代,国内如圣邦股份、韦尔股 份、卓胜微、兆易创新、麦捷科技等仍然具备持续性强的国产替代机会。 渗透率决定国产替代时间上的持续性。根据海关总署 2018 年我国集成 电路进口金额为 3120.58 亿美元,同比增长 19.8%,是世界最大的半导体 市场,然而 2018 年中国的半导体自给率仅为 15%左右,这离 2020 年 将半导体自给率提高至40%、2025年提高至70%的目标相距较多,2019 年国产替代一定程度上使得国内半导体产业得到一定的促进,而 2020 年之后随着国产化需求及政策和资金驱动渗透率提升。设计:需求一阶导,国产替代和研发投入支撑业绩持续性 下游创新需求一阶导为正,IC 设计龙头公司开始崭露头角。半导体设计 的主要壁垒在于产品和人才,研发投入的加大将意味着进一步巩固护城 河,同时半导体的先发优势将进一步凸显。我们欣喜的看到已经涌现出 一批专业化程度高、在特定领域具有较强技术实力的 IC 优秀设计企业, 如华为海思、圣邦股份、汇顶科技、兆易创新、韦尔股份等,这是从竞 争格局角度去推荐;如果从赛道角度看重点关注存储行业的兆易创新、 模拟芯片圣邦股份、国产 GPU 景嘉微、CIS 芯片龙头韦尔股份、射频 芯片龙头卓胜微等,同时二线低估值的中颖电子等值得关注。代工/封测:受益设计传导以及大客户转单,稼动率和在建工程佐证回暖 国内晶圆厂扩产及大客户订单转移带动封测确定性受益。半导体制造产 业链从竞争格局看,设备和材料技术壁垒高,以国外为主,所以替代性 有一定的瓶颈和限制,而封测和代工领域,尤其是封测领域,全球封测 前十大厂商中国台湾占据 5 家、中国大陆 3 家、美国 1 家以及新加坡 1 家,中国大陆厂商排名前三的企业分别为:长电科技、华天科技、通富 微电将显著受益于晶圆厂新增以及大客户国内转移(目前长电科技和通 富微电依靠外延扩张收购的金科星鹏和 AMD 封测子公司后续有望加快 整合或转移到国内)。另外对于封测行业重资产属性使得我们判断产能利 用率和毛利率是关键指标,考虑季节性从毛利率看 Q3 同比增速扭负为 正,反映出产能利用率迎来拐点。设备和材料:大基金二期加码成长,晶圆厂扩产带来持续需求 由于设备和材料是半导体工艺的核心上游环节,所以设备和材料的直接 逻辑来自于晶圆厂的扩产及国产替代需求。 国家大基金将加大对设备和材料的投资。根据半导体投融资统计,国家 大基金二期已于 2019 年 10 月 22 日注册成立,资金规模 1500-2000 亿, 按照一期 1:3 的撬动比,所撬动的社会资金规模约在 5000-6000 亿元, 并且此次除了继续延续一期投资方向外将重点投资 5G/AI/IOT 等应用端 集成电路产业,尤其是对上游装备、材料(一期项目仅 6%)如刻蚀机/ 薄膜/检测/清洗设备/光刻胶/硅片材料等企业给予支持。(1)设备方面, 我们重点推荐晶圆制造刻蚀设备北方华创,清洗设备至纯科技,检测设 备长川科技、精测电子,离子注入机代表万业企业等。(2)材料方面, 我们重点推荐高纯试剂和光刻胶佼佼者晶瑞股份、CMP 抛光垫即将出货 鼎龙股份、8 英寸硅片稀缺商中环股份、国内半导体靶材龙头江丰电子。PCB:期待 20 年景气度回暖,关注高频高速产业链和 CCL 涨价 预期回顾:上市公司盈利能力依然出众 上市 PCB 企业保持高增速,5G 需求启动使得市场集中度提升。我们主 要统计了23家上市PCB厂商的电路板业务的2019前三季度累计营收, 总计约为 742 亿元人民币,年成长率接近 25%,依旧是全球最高,大陆 PCB 行业在全球市场上发展前景可观。随着 5G 的基础建设和产能的扩 大,市场对高频高速 PCB 产生更大需求,这一部分的市场份额目前整体 集中在大厂手中,典型如生益科技,依赖高频高速 PCB 获得了较高的营 收增长。 行业整体利润率达 8.45%,盈利能力维持良好。23 家上市 PCB 公司营 收同比成长 25%,而整体的平均净利润率也达 8.45%,仅有方正科技因 为其他事业部的亏损而呈现-11%的净利润率。根据图二的上市电路板厂 商净利润统计,19 年前三季度多数样本公司都呈现了净利润正增长,反 映行业整体盈利能力得到了较好改善。 伴随着产品单价和自动化率升级,人均产值未来或将继续提升。2019 年前三季度 23 家样本公司的人均产值超过 30 万人民币,其中深南电路 和沪电股份超过 70 万人民币。深南电路 19 年配套 5G 基站的扩张,高 平均单价产品成为公司营收主力。沪电股份也保持了行业优势地位。5G 场景下,高频高速 PCB 和基材相得益彰 5G 高频技术对电路提出更高要求。工作频率在 1GHz 以上的射频电路 一般被称为高频电路,移动通信从 2G 到 3G、4G 过程中,通信频段从 800MHz 发展至 2.5GHz,5G 时代,通信频段将进一步提升。PCB 板在 5G 射频方面将搭载天线振子、滤波器等器件。按工信部要求,预计早 期 5G 部署将采用 3.5GHz 频段,4G 频段主要在 2GHz 左右。通常把 30~300GHz 频段内的波长为 1~10 毫米的电磁波成为毫米波。5G 大规 模商用时,毫米波技术保证了更好的性能:带宽极宽,28GHz 频段可用 频谱带宽可达 1GHz,60GHz 频段每个信道可用信号带宽可达 2GHz; 相应天线分辨率高,抗干扰性能好,小型化可实现;大气中传播衰减较快,可实现近距离保密通信。 为解决高频高速的需求,以及应对毫米波穿透力差、衰减速度快的问题, 5G 通信设备对 PCB 的性能要求有以下三点:(1)低传输损失;(2)低 传输延迟;(3)高特性阻抗的精度控制。满足高频应用环境的基板材料 称为高频覆铜板。主要有介电常数(Dk)和介电损耗因子(Df)两个指 标来衡量高频覆铜板材料的性能。Dk 和 Df 越小越稳定,高频高速基材 的性能越好。此外,射频板方面,PCB 板面积更大,层数更多,需要基 材有更高耐热(Tg,高温模量保持率)以及更严格的厚度公差。 基站数量大幅增加,单基站 PCB 价值提升。如前文所述,由于毫米波 存在穿透力差,衰减迅速的缺点,5G 基站的辐射半径将小于现有 4G 基 站,根据中国联通预测,5G 建站密度将至少达到现有 4G 基站的 1.5 倍。 现有 4G 基站主要有三个组成部分,即天线、射频单元(RRU)和部署 在机房内的基带处理单元(BBU), 5G 基站中,原有天线和 RRU 将组 合成新的单元 AAU。MIMO 大规模天线技术将用于基站建设中,Massive MIMO 基站多数使用 64TRX 天线。Massive MIMO 技术在基站的广泛应 用将提升单个基站的 PCB 价值,高频覆铜板需求量大幅增加。 5G 终端市场前景广阔,带动 PCB 覆铜板需求提升。随着 5G 商用不断临近,5G 终端产品将紧跟脚步,成为下一个增长点。5G 终端消费电子、 汽车电子、物联网等产业爆发,将带动 PCB 需求大幅提升,进而带动覆 铜板产业蓬勃发展。公司为应对 5G 终端市场机遇,已与华为等品牌在 手机终端材料进行合作,为 5G 终端市场储备大量基材技术解决方案, 如高频 FCCL、手机主板 HDI 用刚性板新基材、IC 封装基板材料等。 打破外资垄断,高频高速板替代外资进行时。外资长期占据高频高速板 市场,5G 时代下,行业国产替代已经在有序进行。高频高速板主要应 用于基站和传输、服务器等通讯设备。目前,具备量产能力的厂家包括 日本松下、日立化成、美国罗杰斯、ISOLA 等。生益科技等公司通过自 主研发,突破技术壁垒,多款产品的性能已达到世界顶尖水平。2020 年下游应用端重新找回增长驱动力 服务器行业有望回暖。在经历了 2017 和 2018 年的高速增长之后,2019 年迎来服务器市场的小年。根据集邦咨询,2020 年部分增量需求主要是 来自 BAT 等互联网厂商。2017Q1 是上一轮采购周期,因此当年服务器 销量快速增长。但是从行业经验来看,服务器更换周期一般是互联网 3 年、企业 5 年。也就是如果我们根据历史数据的周期性来判断,预计 2020 年将会是为新的一轮更换周期元年。 IDC 作为实现云场景应用的基础设施,其景气度回升走暖有望实现带动 特种覆铜板行业需求进一步走高。随着服务器数量和承载数据量级的不 同,对 PCB 的要求逐步提高,更倾向于高速覆铜板的使用——因此 PCB 和高速 CCL 增量需求凸显。根据 Prismark,未来 5 年内中国的 IDC 市 场规模可能突破 2500 亿元,推算中国 IDC 用 PCB 的市场规模可以在近 5 年内达到 135 亿元。覆铜板成本在 IDC 用 PCB 中成本占比 23%,对 应覆铜板约 31 亿元市场规模。随着 5G 和云计算的应用落地,未来高速 覆铜板的前景可观。CCL 上游原材料价格具备不确定性,存在潜在涨价预期 覆铜板三大原材料分别为铜箔、树脂、玻纤材料。PCB 的主要原材料是 覆铜板 CCL,CCL 占 PCB 材料成本的 30%-40%左右,而 CCL 中,铜 箔占 CCL 厚板成本的 30%,薄板的 50%;玻纤布占 CCL 厚板成本的 40%、薄板的 25%;环氧树脂则占 15%左右。 覆铜板企业成本端受原材料价格影响较大,但下游 PCB 行业集中度不 高,覆铜板企业议价能力较强,可通过调整销售价格的方式避免毛利率 下降。在 2016 年下半年,覆铜板三大原材料产能不足,供求关系差导 致原材料价格大幅上涨,随之而来的是覆铜板销售价格集体上涨,部分 覆铜板企业甚至通过涨价,实现了毛利率的增加。涨价的趋势持续了两 年,在 2018 年下半年,由于部分下游 PCB 厂家需求偏淡,公司采取了 降价策略,覆铜板价格和毛利率才有所下降 树脂端:在 2019 年下半年,第四季度的环氧氯丙烷价格达到 18250 元/ 吨,环比上涨了 52%。据调查,供给端产能出清是造成环氧氯丙烷供应 紧张的主要原因。全国最大的环氧氯丙烷厂因为环保问题于 2018 年被 关停,之后多家厂家也出现停产或检修。此外,固体环氧树脂利润不高, 以及环氧氯丙烷价格上涨,环氧树脂不得不涨价来抵扣成本和费用上升 来保证企业利润。 除了供给端紧张之外,环氧树脂作为一种重要的有机化工原料和石油化 工的重要中间体,价格上涨还源于国际原油的波动。受主要产油国的进 一步减产以及美国商业原油库存减少等边际变化的影响,国际油价大幅 上涨。在这种情况下,环氧树脂的价格有可能继续上涨。 铜箔端:根据中国报告网,2016 年后因国家环保政策趋严导致铜箔供给 趋缩,覆铜板价格紧跟铜箔产品价格上涨,自 2016 年底开始全球各大 覆铜板厂商陆续提价,建滔积层板在 2016 年 1 年内共涨价 6 次。根据 Wind 数据,每吨电解铜从 2016 年 9 月 10 日的 36648 元增至 2019 年 12 月 10 日的 47545 元。以出口市场价计算,每吨覆铜板也从 2016 年 9 月的 5005 美元增至 2019 年 10 月的 5946 美元。回顾历史,原材料 价格受到其他因素上涨时,覆铜板价格上涨的幅度往往高于其成本上涨 的的幅度。因此覆铜板行业涨价周期内,议价能力仍然强于上下游。封装基板成为国产替代新机遇 作为半导体材料厂商,封装基板具备国产替代逻辑。IC 封装基板,又称 IC 载板,直接用于搭载芯片,不仅为芯片提供支撑、保护、散热作用, 同时为芯片与 PCB 母板之间提供电子连接。根据亚化咨询估算,2018 年全球 IC 封装材料市场规模达 200 亿美元,其中比重最大的是 IC 封装 基板,约为 73 亿美元。我们预测,全球 IC 封装基板市场稳步增长,2022 年将破 100 亿美元。 由于 IC 封装基板具有很高的技术壁垒和资金投入,目前全球封装基板市 场基本由 UMTC、Ibiden、SEMCO、南亚电路板、Kinsus 等日本、台 湾、韩国等地区的PCB企业所占据,前十大企业的市场占有率超过80%, 行业集中度较高。 目前大陆只有少数领先的 PCB 企业开始研发并量产 IC 封装基板,由于 我国半导体产业贸易逆差持续的扩大,国产化迫在眉睫。2018 年我国集 成电路产业进口总额达到 3120 亿美元,贸易逆差约为 2274 亿美元,相 当于全球集成电路市场总额的一半。中国市场容量与本土企业产量不匹 配,主要掌握在台湾、日本、韩国等地的大厂手中,国产化的潜力可观。 在这一背景和市场驱动下,国内不少厂商也积极向封装基板行业切入。 目前,国内已经介入封装基板行业的企业主要有深南电路、珠海越亚、 兴森科技、丹邦科技、安捷利等,其他一些印制电路板制造商也在陆续 关注和进入封装基板领域。与此同时,国内封测厂商不断向 BGA、CSP、 SIP 等中高端封装技术和产品突破。现阶段,国内封装基板企业从技术、 成本等方面均缺乏竞争优势,部分高端封装基板先进工艺技术完全被日 韩等国企业垄断的局面仍然存在,而且原材料也受制于海外企业。消费电子:行业景气度回升,把握射频光学声学三赛道回顾:智能机出货逐步企稳,品牌与供应链持续分化 全球智能手机出货量连续 6 个季度同比下滑,国内市场降幅与持续时间 更甚:参考 IDC 数据来看,全球智能手机出货量经历了连续 7 个季度同 比下滑后,2019 年三季度止住下滑趋势,出货量同比微增 0.87%;国内 市场,在进入 2019 年后,虽有反复,但逐步进入低位企稳状态,表明 5G 临近,换机潮效应已经逐步开始体现。我们预计,随着四季度开始, 5G 机型开始加速推出,部分品牌将 5G 手机入门价迅速推到 2000 元左 右中档机型价位,2020 年 5G 手机渗透率有望超预期,进而推动智能手 机出货量回暖趋势延续。 从手机品牌端来看,苹果受益于定价更友好,出货量逐步企稳。苹果自 2015 年达到 2.31 亿部出货量后,2016 年小幅下滑至 2.11 亿部,2017 年虽然推出了重大创新产品 Iphone X,但由于定价较高,出货量并未有 多少提振,2018 年 3 款新品,定价进一步上移,目前出货情况一般,近 期苹果已开始加大促销力度,也从侧面证明了新品号召力在逐步减弱。 但其通过对 2018 年产品进行降价促销,在 Q2 开始降幅收窄,叠加 2019 年新品小幅升级+定价下探双重驱动下,刺激了消费者换机需求,带动 出货量呈现企稳趋势,预计 2019 年 Q4 有望恢复小幅增长。 安卓阵营,品牌分化加剧,华为是最大赢家。安卓阵营方面,继 2018 年二线品牌出货量持续下滑,一线品牌集中度继续提升后,2019 年, HOVMS 五大品牌之外二线厂商占比进一步下行,且前五大品牌之中, 分化加剧,其中华为一枝独秀,2019 年前三季度出货 1.85 亿部,同比 增长 27%;三星前三季度出货 2.25 亿部,同比增长 1.7%;OPPO 前三 季度出货 0.83 亿部,同比增长 0.7%;小米前三季度出货 0.9 亿部,同比下滑 4.5%。 供应链分化明显,龙头公司优势明显。对 A 股上市公司主要消费电子标 的进行统计,包括立讯精密、欧菲光等 44 家公司,剔除了工业富联(收 入体量太大,容易影响统计结果)及闻泰科技合并范围发生变化),如果 按照2018年年报收入100亿元为大型供应商与中小型供应商为分界点来 看,11 家大型消费电子龙头公司,合计营收增速达到 22.74%,远优于中 小型供应商 12.61%的收入增速,其中大型公司中,立讯精密、歌尔股份 表现优秀,主要是受益于 Airpods 大幅放量,体现了龙头公司在新品拓 展上的优势。 受益于景气度恢复,消费电子行业 ROE 水平明显恢复。消费电子行业经 过 2017 年行业高点后,逐步下滑,2018 年资产支出较好,新产能相对 较少,而 2019 年行业逐步低位企稳,带动需求回暖,使得整体产能利用 率回升,ROE 水平迎来明显恢复。以上述统计板块数据来看,2019 年前 三季度平均 ROE 水平达到 8.93%,预计全年有望达到 13%左右,恢复到历 史较好水平。展望:2020 年 5G 换机潮加速,苹果与三星供应链更优 回顾历史,2014 年国内手机出货量也经历了连续 3 个季度下跌。回顾 国内市场发展历史来看,2014 年国内手机市场出货量也经历了连续 3 个季度负增长,随后在 2014 年 Q4 企稳,2015 年逐季回升。 上一轮国内手机出货量低迷主要是渗透率接近天花板。究其原因看, 当时主要是国内手机智能机渗透率持续提升达到接近 90%左右的水平 后,陷入停滞,导致国内手机市场出货量下降。 2014 年底开始 4G 驱动一轮换机潮,带动出货量回升。国内自 2014 年 开始大规模建设 4G 基站, 2014 年新增 4G 基站数量达到 84.3 万个, 2015 年继续增加。自 2014 年下半年,陆续有 4G 套餐推出,随后用户从 3G 转向 4G,驱动一轮换机潮。 5G 手机渗透率略超预期,2020 年换机潮启动。从国内 5G 建设节奏来 看,2019 年下半年开始 5G 机型陆续推出,各大品牌共计推出接近 30款机型,参考工信部数据来看,2019 年 11 月国内智能机出货量约 3484 万部,其中 5G 手机出货量达到 507 万部,渗透率超过 10%,超出市场 预期。近期从芯片端来看,高通骁龙 865/765G 系列、华为麒麟 980/990 系列、三星 Exynos 980 系列、联发科天玑 1000 系列 5G 芯片均开始出 货,带动 5G 终端加速成熟,手机品牌方面,小米近期已经将 5G 入门款 机型价格下探至 1999 元,预计一季度其他品牌也有望跟上,进一步加 速 5G 手机渗透,驱动手机出货量逐步回暖。 从手机品牌端来看,苹果与三星供应链 2020 年景气度更优。从主要手 机品牌趋势来看: 苹果。受益于庞大的手机用户群体及过去两年压抑的换机需求,参 考其在 3G 切换 4G 时的思路来看,我们预计 2020 年下半年新品 全系将搭载 5G,有望迎来出货量大年; 安卓阵营方面,a)华为 2019 年增速较快,但从逐季趋势来看,随 着国内份额增长空间趋小、海外市场受到 GMS 服务禁用影响,对 其出货量负面影响在下半年逐步体现出来,预计其 2020 年出货量 继续快速增长压力较大; b)三星,受益于华为海外市场份额下行, 2019 年其出货量逐季增速趋势明显;c)OVM,国内市场受到华为 挤压,通过发力海外市场,或将保持平稳态势。机会:射频与光学为主要升级方向,声学受益于 TWS 加速放量 从 5G 手机 BOM 成本来看,射频环节是主要成本增加项,光学则受益于 摄像头数量及像素持续升级,从单摄-双摄,到现在 4 摄加速,单机价 值量持续提升,同时结构光、TOF 等 3D 方案也在加速普及,光学升级 趋势明确;声学则受益于 TWS 放量,景气度持续上行。滤波器市场大且增速快,国内厂商已实现“0-1”突破 智能手机射频前端主要包括 PA、滤波器等。射频前端部件在手机中起 着实现手机与基站之间双向通信的功能,实现数字化信号与无线电信号 之间的转换,包括发射通路与接收通路构成,一般由射频功率放大器 PA、射频滤波器、双工器、天线开关、射频低噪声放大器 LNA 等芯片构 成。 通讯标准升级驱动手机射频价值量持续增长。在智能手机发展历程过程 中,经历了多轮通讯标准升级,因每一代产品升级时均需向下兼容以及 通讯标准的持续升级,带来手机射频前端单机价值量持续快速增长。参 考 Q0rvo 数据来看,智能手机从此前的 2G 到 4G、4.5G 再到未来的 5G 时代,射频前端单机价值量 2G 时代约为 0.8 美元,3G 时代约为 3.25 美元、普通 4G 约为 7.25 美元,支持全球漫游 4G 手机约为 16.25 美元, 未来 5G 时代,有望成长至 22 美金以上。 预计 2022 年手机射频前端市场规模将达到 227 亿美元,年均复合增速 将达到 14%。参考 Yole 研究数据来看,手机射频前端模块和组件市场 发展迅猛,2016 年其市场规模为 101 亿美元,预计到 2022 年将达到 227 亿美元,复合年增长率为 14%,其中滤波器环节不仅市场体量大,而且 年均复合增速也最高,蕴含较大投资机会。 下游品牌崛起叠加自主可控压力,国产滤波器蓄势待发。目前国内四 大手机品牌(HOVM)年合计出货量超过 6 亿部,超过三星+苹果,下游品 牌的崛起为核心元器件的国产化提供了前提基础,同时去年华为事件后,自主可控重视度明显提升,也有助于国产替代。国内在滤波器行业, 主要企业包括中电 26 所、中电 55 所、无锡好达、北京中讯四方、天津 诺思等,上市公司方面,麦捷科技通过与中电 26 所合作,目前已经 SAW 滤波器已经实现对国内大客户出货、卓胜微以开关为切入点,布局滤波 器;信维通信通过与中电 55 所合作,也值得重点关注。5G 时代天线设计迎变革,单机价值量大幅提升 各大品牌 5G 手机陆续落地,推动 4*4 MIMO 天线加速渗透。从目前 5G 推出节奏来看,各大品牌陆续推出 5G 手机,目前 5G 手机主要以 Sub-6Ghz 为主,但为支持更高的上行/下行速率,均采用了 4*4 MIMO 天线方案,使得天线环节价值量大幅提升,建议重点关注:信维通信、 硕贝德等。 4*4 MIMO 方案加速推出,天线价值量、射频连接价值量有望大幅增长。 从手机设计方案来看,虽然此前有部分高端旗舰机型已经采用 4*4 MIMO 方案,例如华为 Mate 20 PRO、Iphone XS/XS MAX 等,但因为整体频段 相对较低,多 只是在部分频段实现 4 通道,使得部分天线得以整合在一 起,在射频连接上与 2*2 MIMO 机型差异不大,多采用 1 根射频连接线 连接上下主板即可,苹果则是采用的 LCP 方案,与此不同。而 5G 时代 来临后的 4*4 MIMO 方案,因 5G 频段更高,即使在 Sub-6G 频率下,要 实现多通道天线共存,难度会明显加大,部分天线或将放在手机侧边, 进而提升射频连接需求。从目前主要机型设计来看,华为 Mate 30 5G 采用了 LCP 传输线与同轴线结合的方式,其他品牌则主要以同轴线束组 来实现,带动价值量大幅提升。 毫米波时代,LCP 传输线有望大有所为。从 5G 频谱规划来看,在 Sub-6G 后,将走向毫米波,例如普遍集中在 24Ghz 以上频率。在 24Gh 以上频 率下,天线波长将大幅降低,传统的 FPC、LDS 等天线工艺将难以满足, AoB (Antenna on Board,天线阵列位于系统主板上)、AiP (Antenna in Package,天线阵列位于芯片的封装内),与 AiM (Antenna in Mole, 天线阵列与 RFIC 形成一模组)或将成为重要选择。从高通此前发布的首 个 5G 天线模组—QTM052 毫米波天线模组设计来看,其将天线与部分射 频前端部件整合在一起,但仍需要将天线模组与基带芯片中实现数据 传输,考虑到毫米波频率高、多通道,传统同轴线连接难以适应,LCP 传输线凭借其良好的高频、多通道传输性能有望成为首选。以 QTM052 天线模组为例,单部手机需要 4 个天线模组,意味着需要 4 根 LCP 连接 线,再加上 4 对 RF 板对板连接器,假设单根 LCP 连接器+RF 板对板约 1-1.5 美元,仅单机传输线价值量就有望达到 4-6 美元左右,较传统的 射频同轴连接器及组件产品 ASP 大幅提升。 上游材料瓶颈有望逐步得到解决,国内 LCP 供应链体系有望逐步建立。LCP 天线产业链中难度最大的为上游的材料及其成膜工艺,村田之所以 能够成为苹果的独家供应商,就是因为很好的解决了成膜工艺,其从住 友采购 LCP 粒子,然后自己成膜及做 LCP FCCL,掌握核心工艺,进一 步延伸至下游的软板加工。随着苹果采用 LCP 天线后,目前其他厂商也 在加大在该领域投入力度,例如松下、可乐丽也在积极建设 LCP 产能, 为下游其他加工厂商切入提供了机遇,例如电连技术 LCP 样品已经给国 内部分客户送样,后续有望获得突破;模组端,立讯精密模组端已切入 大客户供应链,卡位优势明显。光学赛道持续升级,单机价值量持续提升 摄像头升级趋势再加速。目前各大手机品牌在新品发布会上对拍照功能 着墨最多,驱动光学性能持续升级,根据群智咨询(Sigmaintell)数 据显示,2019 年 Q3 多摄出货量急速上升,其中双摄占比 30%,三摄占 比 26%,四摄占比 22%。2019 年多摄主流搭配广角+超广角+长焦三摄设 计和广角+超广角+微距+景深四摄设计,实现远景+近景+微距+人像+逆 光+夜景的多种应用效果。建议重点关注摄像头模组龙头欧菲光、顺宇 光学、丘钛科技;滤光片龙头水晶光电、五方光电; CMOS 传感器市场规模持续快速增长,景气度高企。在手机后置多摄趋 势的带动下,2019 年 Q3 手机摄像头传感器出货量约为 13 亿颗,同比 增长 14%,同时受益于叠加像素升级,单价提升,群智咨询预计 2019 年全球智能手机摄像头传感器销售额将达 116 亿美金,同比增长 41%, 预计 2020 年仍将继续保持 40%左右复合增长,在需求持续快速增长的 同时,供给侧涉及晶圆代工,产能增速较慢,产业链高景气度有望持续, 建议重点关注:韦尔股份、晶方科技、华天科技。 技术升级趋势上,2020 年下半年有望看到屏下摄像头方案问世,进一 步推动摄像头价值量提升。在消费者对彻底全面屏需求的驱动下,产业 链正在不断推进屏下摄像头技术(UDC),我们预计,2020 年下半年左右 会有部分厂商发布屏下摄像头的小批产品, 2021 年左右会有更多的厂 商采用屏下摄像头技术,带动摄像头价值量持续提升。TWS 加速放量,声学赛道景气度高企 Airpods 引领行业 2019 年进入爆发元年。回顾 TWS 历史,1994 年爱立 信研发出蓝牙技术但之后主要应用于蓝牙有线耳机,2015 年日本安桥 在 IFA 展上发布的 W800BT 标志第一个真无线蓝牙耳机诞生,而苹果 Airpods 第一代随后于 2016 年 9 月发布,发布之后反响平平,直到一 年后的 2017 年圣诞季,市场热度才起来;而热度开始迸发则是在下一 年度的圣诞季,Airpods 良好的口碑使得发布两年后越战越勇,第二代 产品发布的预期也让 Airpods 热度持续不退;时间到达 2019 年 10 月 29 日,Airpods Pro 版的发布再次引发市场热议,成为全年最受关注的 消费电子产品。 Airpods开创了TWS耳机这一消费电子新品类。TWS即“ True Wireless Stereo”,即“真无线立体声系统”,这一名词最早由高通使用,指分体 式蓝牙耳机/音箱等音频设备,后来成为真无线耳机的通用称呼。TWS 真无线耳机摒弃了线材连接的方式,左右两个耳机通过蓝牙组成立体声 系统,手机连接一个接收端即可,使得消费者摆脱线缠绕的困扰,方便 性得到革命性的提升。Airpods 即是 TWS 的鼻祖和典型代表,真正创造 了 TWS 这一消费电子新品类。对于传统耳机市场,Airpods 带来的影响 也是革命性的,耳机开始走向智能,实用性和功能性都焕然一新。 建议重点关注品牌供应链公司。TWS 耳机主要配套手机使用,目前主要 安卓品牌中除华为 TWS 耳机相对成熟外, OVM 相对较弱,考虑到目前 TWS 耳机利润率较好,手机厂商重视度持续提升,并加快技术突破。其他品 牌在渠道、手机适配度等方面难以匹敌手机厂,或将主要定位于部分细 分市场,走量产品或仍将出自手机厂商,建议重点关注品牌供应链公司, 整机层面,重点关注立讯精密、歌尔股份、共达电声(万魔声学)、蓝 思科技(持股豪恩声学);零部件环节,建议重点关注兆易创新(NOR flsh)。面板:2020 年行业有望迎来新一轮景气向上周期 面板行业是典型的周期行业,其产业波动与供需增速缺口显著正相关。在 LCD TV 面板需求增速中性假设及 LGD 三种产能调整情景模式下,我们均 得出 2020 年需求供给增速缺口将向上的观点。参考历史上该数据和面板 行业 EBITDA 利润率的同步波动性,我们判断 2020 年面板行业有望迎来新 一轮景气向上周期。 周期性行业,产业波动与供需增速缺口显著正相关 液晶面板行业是典型的周期性行业。过去十年,主要面板企业盈利波动剧 烈,LCD 面板产业经历了三轮大的周期变动。液晶周期背后的产业逻辑在 于,先驱企业开拓了液晶显示产品的应用,创造出对液晶显示的市场需求;当产品被市场接受后,一时的供不应求带来价格上涨,企业盈利大增,现有企业加大资本开支扩大投资,并吸引一批新进入者;新投资带来的产能迅速扩大导致生产过剩、价格下降,造成产业衰退;价格下降一方面使企业亏损,老旧产能退出,另一方面带来需求扩大,供需状况开始好转,并引发新一轮的产业投资。 产业波动与供需增速缺口显著正相关。液晶周期源于面板产能和需求边际 变化,过去 10 年液晶电视面板销量增速和面板产能增速差值与 LGD、群 创、友达三家的 EBITDA 平均利润率正相关,且基本保持同步。因此,我 们可以通过预测未来面板产能和 TV 面板需求增速变化来把握面板周期。供给改善:行业持续低迷,韩厂转型收缩产能 行业持续低迷,韩国面板厂商积极谋求转型。随着国内高世代产线的持续 开出,2018、2019 年行业整体产能过剩,面板价格持续下跌。全球面板企 业盈利下滑严重,LGD、友达、群创 EBITDA 利润率已经接近甚至低于 2011 和 2016 年周期底部。盈利压力以及国内面板厂商的激进投资,迫使三星和 LG Display积极向OLED转型。三星已于 3Q19对 L8-1产线部分停产调整, 3Q19 开始 LGD 也加快了产能调整进度。 韩厂调整改善 2020 年 LCD 面板供给状况。根据 IHS 数据,Samsung Display 在 3Q19 关停了 8.5 代厂的 125K 的每月产能,并将其翻新为尖端的量子点 (QD)面板生产线。LG Display 也从四季度开始加快了产能调整进度,预 计三条 TFT-LCD Gen 8.5 生产线其中之一将于 4Q19 停产,明年年初有望完 全停止 P8-2 产线的生产。供给增量方面主要包括 2019 年新开产线的爬坡 和 2020 年新开产线。我们按照 LGD 不同关厂情景测算 2020 年产能如下: 乐观情况下,假设三星关停 L8-1 125K,LGD 1Q20 关闭 P8 产线,我们测算 2020 年单季度全球 LCD 产能增速分别为-0.3%、0.7%、4.7%和 5.6%。 中性情景下,假设三星关停 L8-1 125K,LGD 于 1Q20 关停 1/2 P8 产线,我 们测算 2020 年单季度产能增速分别为 2.5%、3.5%、7.5%和 8.3%。 悲观情景下,假设三星只关停 L8-1 125K,LGD 不调整产线,我们测算 2020 年单季度产能增速分别为 5.6%、6.5%、10.5%和 11.3%。 综上,我们认为在供给最悲观情况假设下(LGD 不调整产能),2020 年全 球 LCD 行面板供给情况也好于今年。此外,基于国内新产能的集中投放、 本土厂商的成本效率优势、LGD 当前的亏损情况及其在 3Q19 电话会议上 的表述,LG Display 调整产能的概率显著高于不关厂情景,因此,我们判 断即使有国内新产线开出,明年 LCD 行业整体供给情况仍偏乐观。 需求增长:体育赛事大年叠加智慧屏刺激 TV 换机潮 TV 面板需求占比最大。从面板下游需求来看,当前 LCD TV 仍是显示面板的 最大。按面积算,2018 年 LCD TV 面板需求为 1.48 亿平方米,占显示面板 需求的 70.8%。其次是显示器、智能手机、笔记本电脑、公共显示,占比 分别为 9.9%、7.4%、6.9%和 2.6%。 体育赛事大年叠加智慧屏激发 TV 换机潮。2009 和 2010 年是上一次电视销 量高峰,2009 年电视出货量增长 10%,2010 年增长 21%,而电视机市场 的更替周期在 7 到 10 年不等,预计未来两三年电视将进入一个新的换机 周期。2020 年欧洲杯和奥运会赛事的举办以及智慧屏的推出有望加快 TV 换机周期的启动。考虑到历史奇偶数年份的周期波动性,我们中性假设2020-2022 年单季度 LCD 电视面板出货量增速分别为其前四个奇偶数年份 单季度增速的平均数,1Q20-4Q20 单季度 TV 面板增速分别为 1.7%、3.3%、 8.7%和 6.8%。供需边际向好,2020 年面板行业望景气向上 通过对全球 LCD 面板行业的供需分析,我们判断 2020 年面板行业有望拐头 向上。在 LGD 三种产能调整情景模式和 LCD TV 面板需求增速中性假设情 况下,我们均得出 2020 年需求供给增速缺口将向上的观点。参考历史上 该数据和面板行业 EBITDA 利润率的同步波动性,我们判断 2020 年面板行 业有望迎来新一轮景气向上周期。 LED:从边际改善过渡到景气上行历史经验:此轮 LED 周期已经触底 LED 行业进入第三轮周期尾端。中国 LED 产业经历了三个周期,每一轮:快 速渗透期(~2012),LED 照明作为新兴产业,渗透率快速提升,由于地方 政府的产能补贴,形成短暂的供大于求,价格在 2012 年大幅下降;第二 轮周期(2013~2015),白光照明需求旺盛,芯片厂商继续扩产,2015 年 供需恶化,价格跌幅较深;第三轮周期(2016~至今),下游市场继续蓬 勃发展,芯片厂启动新一轮扩产,造成 2017 年底以来的供需失衡状况。 经过两年的供给端出清与库存去化后,行业供需逐步恢复平衡,库存也进入去化后半程,我们认为目前行业已经处于第三轮周期尾端,随着上下游补库存启动、外部贸易局势缓解对 LED 产品出口的压制解除、以及 MiniLED 等新需求放量,从明年开始 LED 将开启新一轮景气上行期。财务表现:2019 年 LED 产业链上下游财务数据触底回升 从 2019 年三季报数据来看,LED 产业链上下游均有回暖趋势。上游芯片自 2018Q4 开始进入负增长状态,但 3Q19 营收增速由上季度的-23.23%回升 至-10.07%,同时数值已经连续三个季度环比回升;中游封装增幅虽然是负 数但是已经平稳,也是连续三个季度环比正增长;下游显示屏增速回归正常水平,为 14.83%;LED 照明则小幅下落,增速从上季度 1.26 减低至-1.23%。 经历上半年的低点后,行业收入正在恢复。 与收入相比,存货同步去化。上游芯片的存货高峰已经过去,2019 年以来 上游芯片存货的累积速度持续放缓,以三安光电为例,三季度存货已经停止上升;而封装厂已经出现补库存迹象,二三季度存货均有所上升。从产业调研可知,四季度芯片存货去化持续进行,同时封装厂补库存的动作更加活跃,我们认为在年报和明年一季报中可以看到行业内存货改善的明显趋势。供需关系:供给端出清明显,需求端动能转换 景气下行伴随着供给端出清。此轮下行周期中,LED 芯片价格经历了大幅的 下滑,2018 年全行业芯片平均降幅在 20%左右,2019 年我们预计价格降 幅在 30%左右。伴随价格下降,各家芯片厂盈利能力也严重受损,上半年 已经出现负毛利率。除龙头三安光电以外,其他芯片上市公司的扣非后归母净利润在 2019 年均转负,没有上市的小芯片厂亏损更为剧烈。我们产 业调研估算,过去两年行业退出的产能比例约为 10%,未退出老产能占比 约为 25%,这部分产能大部分处于半开工状态,随着价格跌破现金成本线, 我们认为还将有大量老旧产能退出市场。 LED 下游需求迎来动能转换。需求端方面,LED 下游需求主要以通用照明、 显示屏、背光等领域为主,在通用照明渗透率已经较高的情况下,目前 LED 需求主要来自车用 LED、显示屏、Mini&MicroLED 等。根据 LEDinside 的预 测,2018~2023 年之间,LED 通用照明的复合增长率为 3%,占整体需求比 重从 40.59%降至 32.96%;显示屏复合增长率为 8%,占整体需求比例基本 维持在 10%左右;车用 LED 复合增长率为 10%,占整体需求比例为 15%左 右;而 Mini&MicroLED 复合增速为 343%,占整体需求比例从 0 上升至 16.94%。 供需结构逐步恢复健康。结 合中国大陆 LED 芯片产能投放进度及行业老 旧产能被淘汰的节奏,我们估计2019年~2021年LED芯片产能为16620万片、17010 万片、18210 万片;需求方面考虑通用照明、显示屏等各 细分领域增长趋势,我们估计 2019 年~2021 年 LED 芯片需求合计为 15624 万片、16290 万片、17800 万片,供求比(供给/需求)为 1.06、 1.04、1.02,LED 芯片价格则有望在未来两年保持较为平稳的价格行业趋势:主线为 MiniLED 背光 Mini LED 是芯片尺寸约在 100 微米左右的 LED,是在小间距 LED 基础上的技 术改良。目前 MiniLED 有两大应用方向,一个是沿着小间距往下,作为主 动显示的超小间距显示;一个是作为背光源,配合 LCD 显示使用。 Mini 主动显示主要用于高端商显。Mini LED 主动显示优势在于既继承了小 间距显示高亮度、高可靠性、反应速度快的优点,又具有自发光无需背光源的特性,可以达到体积小、轻薄的效果,同时相对其他显示技术更为节能、成本更低。MiniLED 显示主要应用领域电影屏等高端商用市场和 100 寸以上高端家用电视等民用市场,随着 2K/4K 高清视频的普及,未来 MiniLED 显示在商显领域具备较大潜力。 Mini 主动显示技术方案仍未成熟,四合一成为主流折中方案。Mini 主动显 示技术方案有两大主流路径,一种是 COB、一种是 N 合一方案。目前 COB 技术面临光色一致性、大规模生产难度高大、产业链生态不成熟等难题,且 COB 技术在 P0.5 以下也并不适用,即使作为过渡技术,也存在诸多缺 陷。而四合一基于现有 SMD 技术演进,集 COB 与传统小间距 SMD 的优势, 同时对于现有产业链上下游较为友好,有望成为小间距进入 P0.X 后主流方 案。封装企业在四合一方案中占据主导权,特别是国星的 IMD 四合一方案, 一经推出便受到市场青睐,目前已经扩散成为封装厂进军 Mini 主动显示的 主流选择方案。 Mini 背光将在大尺寸液晶显示背光领域获得较高渗透率。Mini 背光作为现 有LED背光的进化,短期内将在 65、75寸以上大尺寸TV,高阶电竞Monitor 市场不断渗透,最终随着成本下降,Mini 背光有望大比例替代现有的 LED 背光,成为大尺寸液晶背光显示方案的主流选择。Mini 背光优势在于将调 光分区数(Local Dimming Zones)做得更细致,达到高动态范围(HDR)呈现高 对比度效果,还能缩短光学距离(OD)以降低整机厚度达到薄型化需求。 Mini 背光路径同样有 COB/COG、SMD 等方案,技术路径仍未确定。COB 与 COG 方案能做到 OD 距离(背光模组中扩散板与 PCB 底部的距离)小于 1mm,甚至接近于 O OD 距离,从而使得背光源厚度(PCB+LED)极低, 缺点在于目前技术并不成熟,良率较低,产业化难度高。SMD 方案同样是 现有技术条件下的折中方案,其采用正装芯片,以 75 英寸电视背光为例, 在 OD 距离小于 5mm 的情况下,LED 灯珠使用量小于 2.5 万颗,同时获得 较低的成本。以国星光电已经出货的 MiniLED 背光模组为例,搭载其 Mini-LED 背光的 65 英寸液晶电视价格相对于市面上的 65 英寸 OLED 电视 将便宜约 100 美元。目前国星 MiniLED 背光模组主要客户为 TCL,已经带 来较大体量的收入。被动元器件:关注细分领域龙头机会行业处于产业转移初期,进口替代空间大 电路必备元件,286 亿美金市场规模。电容、电阻、电感等被动元器件是电 路中的必备元件,在电路中主要起到滤波(电容)、分流(电阻)、过滤噪声(电感)等作用。2017 年,全球被动元气件市场规模在 238 亿美元左 右,其中电容、电感、电阻分别占 66%、14%、9%左右。Paumanok 预计, 全球被动元器件终端需求在 2020 年会达到 286 亿美元。按下游应用分, 网络通信、车用、特殊用途、电力与工业控制将分别成长 39%、31%、35% 和 24%。 行业处于产业转移初期,进口替代空间大。2019 年前 11 个月,国内进口电 容器金额 87.4 亿美元,净进口额 50.8 亿美元,行业进口替代空间大。从 国内外被动元器件企业营收规模来看,国内企业份额低、营收规模小,行业处于产业转移初期。MLCC:5G、车用需求大增,库存去化开启新周期 MLCC 广泛应用于消费电子、汽车电子、IT 设备、无线通讯等领域,市场规 模 146 亿美元。与其他电容器相比,MLCC 具有体积小、高频特性好、频 率范围宽、寿命长、成本低等优点,广泛用于消费电子、汽车电子、IT 设 备、无线通讯等领域,其市场规模在 100 亿美元左右,占了 40%以上的电 容器市场份额。智能手机创新升级、汽车电子、物联网的快速发展对高频滤波的需求越来越大,MLCC 的市场规模也将在未来几年得到快速增长。 智能手机创新和 5G 带动单机消耗量上升。智能手机进入存量博弈阶段,创 新升级成为各手机厂商竞争的主要策略。手机功能持续创新使手机内部需要增加新的电路以及电容,其结果是单机使用的 MLCC 数量逐年增多。以 iphone 为例,其单机 MLCC 消耗量从 iPhone4S 的 500 颗左右上升到 iphone X 的 1100 颗左右。未来 5G 的商用要求手机在信息传输和数据处理方面具 备更强的能力,预计将进一步推动智能手机对 MLCC 等电子元器件的需求。 汽车电子化提升车用 MLCC 需求。电动车以及需求的快速增长,以及 ADAS、 自动驾驶技术、汽车娱乐影音等的推广应用极大的促进了车用 MLCC 的增 长。SemiMedia 预计,受此电动车和汽车电子化趋势影响,单车 MLCC 需 求预计将从过去的 1000-3000 增长到 3000-6000 颗/车。 库存去化开启 MLCC 新周期。3Q19 以来,国巨、华新科、村田、三星电机 等元器件厂商库存基本消化,库存周转天数回落至合理水平。国巨和华新科在 10 月和 11 月的月度营收报告中均表示,受下游终端积极拉货影响, 10 月和 11 月库存水位进一步下降,MLCC 价格趋于稳定。终端需求的增长 加上行业库存的去化有望开启 MLCC 新周期。薄膜电容:新能源汽车提供增长新引擎 薄膜电容器的下游应用主要集中于新能源汽车、光伏风电、家电、照明、 工业等领域。展望 2020 年,海外新能源车提速、家电和照明等传统需求 的回暖有望推动薄膜电容器行业实现稳定增长。 欧洲新能源车全面提速打开薄膜电容器市场空间。2019 年 4 月 17 日,欧盟 通过新法案,规定自 2020 年 1 月 1 日起,境内 95%的新登记乘用车平均 二氧化碳排放量需降至 95g/km 以下;到 2021 年,全部新车需达到此要求; 2030 年起,二氧化碳排放量将降至 59.4g/km 以下。为达到新标推,欧洲 主要车企纷纷发力新能源车,奔驰、宝马、大众等厂商均制定了积极的新能源车规划。目前,薄膜电容已经替代铝电解电容成为新能源汽车直流支撑电容的首选。欧洲新能源车的提速打开了薄膜电容器整体市场空间。 传统需求回暖助力行业稳定增长。家电尤其是空调是薄膜电容器的传统应 用领域。2018 年空调销量 15069.2 万台,创历史新高。其中,空调龙头格 力收入更是同比增长 33.3%,渠道中积累了较多的库存。经过近一年的库 存消化,行业库存基本回到合理水平。展望明年,下游库存的消化加上需求的回暖,预计家电市场对薄膜电容的需求将逐步得到改善。5G 驱动电感需求量价齐升、国产替代提速背景下,国内电感龙头进入发 展快车道 5G 提升单部手机电感需求。5G 时代将新增 Sub-6GHz 和毫米波频段,新增 一个频段需要增加相应频段的滤波器、天线开关、PA 等射频前端器件,以 支持信号在该频段的顺利发射与接收。因此,5G 时代,单个手机对滤波 器、天线开关、PA 等射频前端器件的需求相比 4G 将会进一步增加,这将 直接提升配套元器件电感器的用量,包括匹配电路的 RF 电感、为新的射 频器件提供 DC-DC 电源转换的功率电感。 RF 电路越来越复杂,01005 需求高涨。以智能手机为代表的小型移动设备 的 RF 电路在向多波段、多功能、高性能化发展的同时,其电路构造也日 趋复杂,安装的部件数量正在增加。同时,移动设备内部的电池体积也在增大,这就要求 RF 电路必须设计成能纳于有限的空间。未来,市场对以 01005 电感为代表的超小型尺寸 RF 电感器的需求不断高涨。 国产替代加速,国内电感龙头进入发展快车道。电感虽然单机价值小,但对整机性能影响大,客户对于更换供应商较为慎重,由于国外企业切入的早,所以国内各大手机厂商之前几年基本上都用村田、TDK 的产品。中兴 事件后,考虑到供应链安全,下游本土厂商纷纷加快了原材料、零部件的国产化,去年开始华米 OV 均在积极提升国产元器件的份额。元器件国产 化加上 5G 背景下,国内电感龙头将迎来快速发展的机遇期。(报告来源:中泰证券)(如需报告请登录未来智库)

今则不然

2019年至2025年,电子印刷电路板(PCB)将见证其大规模扩张

全球电子印刷电路板(PCB)市场研究最近发布的有关全球电子印刷电路板(PCB)市场的市场研究提供了对各种因素的详细分析,这些因素预计将在未来几年内影响电子印刷电路板(PCB)市场的增长。根据该报告,在评估期间(2019-2029),电子印刷电路板(PCB)市场将以约XX%的复合年增长率增长,到2029年底将超过约XX美元的价值。该报告对电子印刷电路板(PCB)市场的各个细分市场进行了详尽的评估,并以表格,图形和图表的形式描述了数据。读者可以利用报告中包含的数据来制定有效的业务策略,以增强他们在电子印刷电路板(PCB)市场格局中的地位。报告的基本发现最新的创新和产品开发对电子印刷电路板(PCB)市场的不同细分市场和子区域的地区和国家评估各个区域市场的投资场景和商业环境电子印刷电路板(PCB)市场领先厂商的定价结构和产品组合分析电子印刷电路板(PCB)市场格局主要参与者的供求和价值链分析全球电子印刷电路板(PCB)市场的分歧电子印刷电路板(PCB)市场按类型细分,分为刚性1-2级标准多层HDI / Microvia / 积层式IC基板柔性电路刚性Flex按应用细分,电子印刷电路板(PCB)市场细分为消费类电子产品计算机通信工业/医疗汽车军事/航空航天地区和国家/地区级分析对电子印刷电路板(PCB)市场进行分析,并按地区(国家/地区)提供市场规模信息。电子印刷电路板(PCB)市场报告涵盖的主要区域是北美,欧洲,中国,日本和韩国。它还涵盖了主要地区(国家),即美国,加拿大,德国,法国,英国,意大利,俄罗斯,中国,日本,韩国,印度,澳大利亚,台湾,印度尼西亚,泰国,马来西亚,菲律宾,越南,墨西哥,巴西,土耳其,沙特阿拉伯,阿联酋等该报告包括2015-2026年期间按国家和地区划分的市场规模。它还包括市场规模和按类型划分的预测,以及按应用细分划分的2015-2026年期间的产能,价格和收入。竞争格局和电子印刷电路板(PCB)市场份额分析电子印刷电路板(PCB)市场竞争格局提供了制造商提供的详细信息和数据信息。该报告提供了球员在2015-2020年期间的生产能力,价格,电子印刷电路板(PCB)收入的全面分析和准确的统计数据。它还提供了详细的分析,并有可靠的参与者(2015-2020年)生产,收入(全球和地区水平)统计数据支持。包括的详细信息包括公司描述,主要业务,公司总收入以及生产能力,价格,电子印刷电路板(PCB)业务产生的收入,进入电子印刷电路板(PCB)市场的日期,电子印刷电路板板(PCB)产品介绍,最新发展等各大厂商覆盖:日本旗胜欣兴SEMCO年轻讽集团。揖斐电ZDT三脚架TTMSEI大德集团瀚宇博德(GBM)惠亚南亚电路板CMK公司新光电气工业华通AT&S滔艾灵顿骏达电子CCTCRedboard五洲集团景旺奥士康深南电路

垃圾梦

PCB行业专题研究报告:怎么看顺周期涨价的PCB&CCL板块?

(报告出品方/作者:天风证券,潘暕)1. PCB 产业链概况PCB 印刷线路板是重要的电子部件,主要由绝缘基材与导体两类材料构成,在电子设备中 起到支撑、互连的作用。产业链主要包括三大块,上游原材料(三大原材料为铜箔、树脂 和玻璃纤维布,其他还包括木浆、油墨、铜球等)—中游基材覆铜板—下游 PCB 应用。功能性:覆铜板承担 pcb 导电、绝缘、支撑功能,环氧树脂作为粘合剂、玻璃 纤维布为增强性材料。工序:增强材料浸泡树脂加工,一面或者两面覆盖铜箔经过热压形成覆铜板, 然后多层覆铜板层压再导通多层形成通路,完成信号的连接。成本占比:PCB 行业原材料成本占总营业成本 50%以上,PCB 铜箔是制造覆铜板最主 要的原材料,约占覆铜板成本的 30%(厚板)和 50%(薄板)。PCB 铜箔中阴极铜等直接材料的占比约为 88%。2. CCL2.1. 怎么看 CCL 行业覆铜板是什么?市场空间多大?覆铜板是将增强材料浸以树脂胶液,一面或两面覆以铜箔, 经热压而成的一种板状材料,担负着印制电路板导电、绝缘、支撑三大功能,是制作印制 电路板的核心材料,技术演进经历了“普通板→无铅无卤板→高频高速/车用/IC 封装/高 导热板”的逐步升级过程。根据机械刚性,覆铜板可以分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大 类。根据增强材料和树脂品种的不同,目前刚性覆铜板主要可分为玻纤布基板(FR-4)、 纸基覆铜板、复合基板、金属基板。2.1.1. CCL 工艺流程相对 PCB 更为简单,相对下游 PCB 盈利能力更低资金密集型行业,工艺流程相对 PCB 更为简单,CCL 相对下游 PCB 盈利能力更低。覆铜 板的整个生产工艺流程主要包含六项主要步骤、可分为三阶工序,第一阶工序为调胶;第 二阶工序为上胶、烘干、裁片;第三阶工序为叠配、压合、裁切、检验。其中,第一、二 阶工序形成的产品即为粘结片,再经过第三阶工序形成覆铜板。对比 PCB 来看,以生益电 子为例,PCB 的生产主要有 17 道工序,相较多了内外层图形直做、钻孔、电镀、表面处 理等环节,工艺流程相对更复杂,这也为 CCL 盈利能力相对 PCB 更低的原因。2.1.2. 行业集中度较高,成本传导更快、转嫁能力更强CCL 行业集中度较高,高端产品集中度更高,CCL 成本传导能力相对 PCB 更强。18 年 CCL 的 CR 20=90%,CR 5=52%,排名前三的为建韬集团、生益科技、南亚塑胶,市占率分别为 14%、12%、12%,高端产品的集中度更高,18 年高速板 CR 3=45-65%,排名前三的松下、 台燿、联茂市占率分别为 20-25%、20-25%、15%,高频板 CR 3=75-90%,排名前三的罗杰 斯、泰康尼、中英科技市占率分别为 60-65%、10-15%、5-10%。覆铜板行业相对 PCB 行业 集中度更高,覆铜板厂商对下游的议价能力更强,原材料如铜箔、玻纤布和树脂的涨价能 较好地传导至下游 PCB 厂商。2.1.3. 直接原材料占比较大,受铜等大宗商品影响直接原材料占比较大,受铜等大宗商品影响。CCL 的主要原材料为电子铜箔、玻璃纤维布和树脂等,以南亚新材和中英科技为例,一般来说 CCL 直接材料、直接人工、制造费用分 别占比 85%、4%、10%,原材料价格的波动对公司成本的影响较大,其中,铜箔的价格取决 于铜价格的变化,受国际铜价影响较大,玻纤布价格受供需关系影响较大。2.1.4. 中国台湾上市覆铜板公司对比中国台湾上市覆铜板公司对比:A 股覆铜板相关的上市公司有生益科技、南亚新材、华正 新材、超声电子、金安国纪、中英科技、超华科技,其中生益科技为全球排名第二的覆铜 板厂商,业绩体量相较于其他厂商大非常多,公司 19 年营收 132 亿元,净利润 16 亿元。 合计 7 家覆铜板厂商营收体量中位值在 27 亿元,净利润为 1.56 亿元,从盈利能力来看, 覆铜板厂商平均毛利率在 25%,净利率在 9.45%。对比来看,中国台湾覆铜板厂商营收体量均值 和盈利能力均值与大陆厂商平均值相似,19 年营收和净利润均值分别为 33.1 亿元、3.38 亿元,毛利率和净利率分别为 25.67%、7.64%。2.2. 回顾 16-17 涨价,展望 20H2 开启的涨价周期2.2.1. 供给端影响下的 15 年 Q4-16 年 Q4 涨价周期复盘 15 年 Q4 到 16 年 Q4 涨价周期:主要由于供给端,电子电路铜箔/电子布/环氧树脂 等主要原材料产能因各种因素出现缺口、价格上涨推动 CCL 涨价,具体来看:标准铜箔:铜箔定价为即期铜(伦敦铜为基准)+加工费,除了 LME 现货铜价上涨外, 代表 CCL 景气度的铜箔加工费从 15Q4 到 16Q4 一路上涨,主要是因为 1) 16 年国家 新能源战略下锂电池/锂电铜箔需求大增,厂商将产能转产锂电铜箔,导致标准 PCB 铜箔紧缺;2) 上游化工和冶炼等行业因环保关停和限电限产的影响;3) 铜箔扩产周 期较长。玻纤布:7628 玻纤布由于竞争激烈导致的企业自主减产或者转产,导致“人为短缺” 上涨现象。PCB 相对 CCL 反应相对滞后,优秀厂商能转嫁成本+提升毛利率:CCL 在 PCB 产业链 的中游,且直接原材料占据 80%左右营收成本,因此对上游成本的敏感度更高以及反 应事件越快;PCB 库存一般在 2-3 个月,所以对于原材料的涨价一般滞后 CCL 一个月 左右,从 15Q4 到 16Q2 的厂商毛利率的变动可以进行验证,生益电子 16Q1 毛利率 开始走低,景旺电子、胜宏科技在 16Q2 毛利率才开始走低,滞后生益科技一个月左 右,后续毛利率有不同幅度的提升,验证优秀厂商能转嫁成本+提升毛利率。2.2.2. 供给+需求双轮驱动,20Q4 进入新一轮涨价周期20Q4 进入新一轮涨价周期,供给+需求双轮驱动,持续时间更长、涨价幅度超过 15Q4-16Q4。供给端:1)标准铜箔:LME 铜现货价格由 20/6/1 的 5405 美元/吨上涨至 21/03/16 的 8956 美元/吨,涨幅达 66%,波动最高达 77%(21/2/25),加工费也由 1-2w 涨到 4-5w(不同种类加工费不同),由于目前铜箔价格对应是 20 年 12-21 年 1 月的铜价, 铜价在 21Q1 依然上涨,预计标准铜箔涨价至少持续到 21Q2;2) 环氧树脂:受到极 寒天气影响+工厂爆炸黑天鹅等事件影响,市场价(中间价)华东市场价格由 20/6/1 的 18900 元/吨上涨至 21/3/18 号的 31250 元/吨,涨价幅度为 65%;3) 玻纤布:低库存 +需求扩张,主流粗纱及制品价格再次提涨 200-500 元/吨不等。电子布当前主流已达 7.2 元/米(春节前 6.3~6.5 元/米)。需求端:20Q4 开始汽车/消费电子下游复苏明显,拉动相关需求,2020 年 Q1/Q2/Q3/Q4 新能源整体销量 10.3/19.4/29/51.9 万辆,同比-53%/-44%/105%/144%, 疫情影响逐渐减小环比同比持续向好,汽车复苏持续至今,21 年 1-2 月,新能源汽 车销量分别 17.9、11 万辆,yoy+238.5%、584.7%。覆铜板厂商有望在 21Q1 形成正剪刀差,PCB 厂商负剪刀差预计在 21Q1-2 显现。20Q3 原材料进入涨价周期,消耗完库存后,成本转嫁至 CCL 厂商,20Q3 国内覆铜板厂商盈利 能力下滑,生益科技 20Q3 毛利率 qoq-2.63%、yoy-2.43%;华正新材毛利率 qoq-3.29%、 -2.28%,20Q3 涨价暂时未传导至 PCB 厂商,景旺电子、胜宏科技毛利率分别 yoy+3.4%、 2.34%。此后,CCL 厂商采取旧产品不重新议价、新产品重新议价的方案,20 年 4 月-21Q1 CCL 厂商持续提价,整体产品价格持续上升,有望在 21Q1 转嫁成本,提高毛利率形成正 的剪刀差; 待 PCB 厂商库存消化完之后,成本压力预计在 21Q1-2 显现出来,短期盈利能 力承压。2.3. 预判结构性供给失衡导致的涨价持续时间更长:关注低端厚铜箔以及高 频高速电路用铜箔2.3.1. 低端铜箔紧缺:锂电铜箔挤压标箔产能,标箔扩产不匹配 CCL 扩产环保问题+政策倾斜+需求爆发,厂商扩产锂电铜箔产能意愿更足:1) 生产工艺对比: 锂电池铜箔的生产工艺与 PCB 铜箔大体相同,主要分为溶铜造液工序、生箔制造与防 氧化处理工序及分切包装工序三部分组成,与 PCB 铜箔生产工序的差异主要为锂电池 铜箔生产过程不涉及独立的组合式的表面处理工序,因此锂电铜箔较标准铜箔在扩产 审批流程上更快,更符合国家环保政策要求;2)政策倾斜锂电铜箔,国家已明确将 补贴延长至 2022 年底,且发布《关于新能源汽车免征车辆购置税有关政策的公告》 政策,给企业减负。此外, 20 年国家发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,规划目标明确到 2025 年新能源汽车销量市场占比达到 20%左右,持续拉动锂电相关需求。根据 GGII 数据,2019 年中国锂电池出货量为 117GWh,带动锂电池铜 箔 9.3 万吨的出货量。到 2025 年中国锂电池出货量将达 565GWh,对应 25 年中国锂 电池铜箔需求量将达 37.0 万吨。标准铜箔回收期更长,盈利能力相较锂电铜箔更低。从投资回收期来看,标准铜箔回 收期长 9 年,锂电铜箔回收期 6-7 年。从盈利水平来看,以铜冠铜箔、嘉元科技的毛 利率来看,锂电铜箔毛利率比 PCB 标准铜箔更高,铜冠铜箔 19 年锂电铜箔和 PCB 铜 箔的毛利率分为 19.23%、10.38%。短期标准铜箔释放新产能较少,中长期标准铜箔扩产能缓解供需不足现状。目前全球 铜箔产能大约 81808 吨/月,其中锂电铜箔产能 33975 吨/月,占比 41.5%,环保+需求 +盈利能力综合影响下,预计未来锂电铜箔新产能要比电子电路铜箔要更多;此外, 中长期来看标准铜箔扩产与 CCL 的扩产匹配。2.3.2. 国内高端铜箔依赖进口,高性能铜箔稀缺+国产替代空间广阔国内高端铜箔依赖进口,高性能铜箔稀缺+国产替代空间广阔。移动通信基站中的天线系 统需用到高频高速 PCB 及 CCL 基材,5G 商业化将带动高频高速电路用铜箔需求的增长。 CCFA 数据显示,2019 年全球高频高速 PCB 用铜箔总需求量约为 5.3 万吨。其中,中国高 频高速电路铜箔需求量在全球占比 45%,约 2.4 万吨,然而中国高性能 PCB 铜箔产量占比 仍然较低,据 CCFA 数据,2019 年中国内资企业 PCB 铜箔总产量为 14.4 万吨,其中高性 能 PCB 铜箔产量仅 1.66 万吨,在中国内资企业 PCB 铜箔总产量中占比 11.6%。2.4. 涨价逻辑下重点关注:电子铜箔厂商以及市占率高的 CCL 厂商2.4.1. 建滔积层板:垂直整合一体化、涨价弹性标的垂直整合一体化、涨价弹性标的。建滔积层板集团横向及纵向发展迅速,横向方面,建滔 积层板集团扩展生产新的覆铜面板产品,包括环氧玻璃纤维覆铜面板及防火纸覆铜面板。 纵向方面,建滔积层板集团发展主要上游原料之生产,包括铜箔、玻璃纱、玻璃纤维布、 漂白木浆纸及环氧树脂。业绩稳定增长:公司 03-20 年营收 CAGR 为 11%、净利润 CAGR 为 12%,20 年公司营收 173 亿港币,yoy-6%,净利润 27.76 亿港币,yoy+11%,从营收结构来看,公司玻璃基覆铜板、 纸基、上游材料为前三大主要营收板块,营收为 111.66(yoy+5%)、18.56(-9%)、24.54 (+7%)亿港币,营收分别占比 64%、11%、14%。2.4.2. 生益科技:PCB 基材核心供应商龙头,议价能力强无惧原材料波动从成长的角度看待全球老牌基材供应商的发展,看好全产品线拓展+产能扩充下市占率的 提升。公司创立于 1985 年,是集研发、生产、销售、服务为一体的全球电子电路基材核 心供应商,2017 年公司刚性覆铜板厂商排名全球第二,市占率为 12.48%。公司全产品线发 展,生产各阶 FR-4(包括高 Tg、无铅无卤兼容产品)及 CEM-1、CEM-3 等复合材料,且拥 有多系列高频、高速产品体系。公司全产品线拓展+产能扩充多维度发力市占率。目前公司有 9 家全资/控股子公司、四家 联营企业。2019 年生产各类覆铜板 9,189.11 万平方米,yoy+3.71%;生产粘结片 12,384.93 万米,yoy+1.78%。销售各类覆铜板 9,320.82 万平方米,yoy+7.30%;销售粘结片 12,379.26 万米,yoy+2.51%;根据 2016 至 2020 年的五年规划战略期,公司计划达到 1 亿平方米覆 铜板,2.4 亿米粘结片,目前扩产在持续推进中。历年业绩超越行业平均增长,议价能力强无惧原材料波动。CCL 市场成熟全球供应集中且 稳定,厂商业绩随下游宏观需求波动,然而公司在宏观波动年份实现超越行业平均的增长。 2010-2020 年公司营收 CAGR 为 10%,归母净利润 CAGR 为 12%。并且,公司议价能力强 无惧原材料波动,2015-2018 年原材料持续面临短缺价格高企时,公司毛利率反而稳步上升, 从 2015 年的 18.83%逐年上升到 2018 年的 22.18%,。研发方面,公司秉承“生产一代、储 备一代、研发一代”,2012-2018 年公司研发投入 GAGR 为 14%,保障了公司持续中长期稳 定健康发展。2.4.3. 南亚新材:高频高速 CCL 第一梯队,扩产业绩弹性大高频高速 CCL 第一梯队,扩产业绩弹性大。南亚新材料科技股份有限公司是国内专业从事 覆铜箔板设计、制造和销售的内资企业,主要生产电子电路用高档覆铜层压板,以及多层 印制线路板所需的芯板和粘结片。产品广泛应用于消费电子、计算机、通讯、汽车电子、 航空航天和工业控制等终端领域。产品类型:公司产品按照胶系(树脂配方体系)大致可以分类为普通 FR-4、无铅兼容型FR-4、无卤无铅兼容型 FR-4 和高频高速及其他覆铜板。营收结构:公司 19 年覆铜板和粘结片营收分别为 13.81 亿元、3.58 亿元,分别占比 79.41%、20.59%,具体来看,覆铜板中普通板、无铅板、无卤板以及其他板分别占比 总营收 14.54%、47.46%、17.01%、0.4%,粘结片中普通粘结片、无铅粘结片、无卤粘 结片以及其他粘结片分别占比总营收 0.67%、15.83%、3.98%、0.12%。产能:公司目前在上海有 N1/N2/N3 工厂,均全线投产,江西子公司 N4 工厂第一、 第二条生产线分别于 2019 年第四季度、2020 年第三季度投产运行,第三条生产线正 在安装调试中,将于 2021 年一季度投入运行。目前 N5 工厂正在规划建设中。3. PCB3.1. 怎么看 PCB 行业整体 PCB 具备周期性,细分行业具备一定成长性。PCB 与半导体周期、全球 GDP 变化具 有高度一致性。据 Prismark,2019 年全球 PCB 产值 613 亿元,yoy-1.8%,预计到 2025 年 全球 PCB 产值为 792 亿元,19-25 年 CAGR 为 4%。按照产品种类,可以分为多层板、FPC、 HDI、封装基板、刚绕结合板以及但双面板,18 年市场占比分别为 39.4%、19.9%、14.8%、12.1%、9%和 4.9%,各个细分板块主要下游相似,都为主要的终端硬件,由于所处细分行业 的竞争格局和行业周期不同,细分行业如 FPC、HDI、封装基板具备成长性。PCB 行业属性:需求是重点:企业主要靠扩产+结构调整实现增长,下游分散,需求导向;产能瓶颈影响因素→大者恒大:设备(电镀)、环保许可(污水处理)、SMT 配套;行业后发优势→日系厂商退出:每年产品投入 capex 维护+扩产投资+跟进下游创新;产品高端化→投资产出比变小;下游成长驱动力相近:宏观细分景气度共振影响,关注新兴硬件机会。PCB vs MLCC vs 面板 的“异与同”:相同的点在于行业整体增速都一般,整体上都是 周期性行业,mlcc 是标准品,主要逻辑就是国产化替代,面板也是主要受到供给影响,逻 辑就是海外亏损加速退出国产化替代,细分消费面板是定制化产品;PCB 行业整体周期, 细分行业具备一定的成长性,如 FPC、HDI、IC 载板等,PCB 客户比较分散,跟 mlcc 和 面板不一样的是,PCB 主要受到需求影响。3.2. 怎么跟踪 PCB 公司3.2.1. A 股的 PCB 公司概况平均市值偏中下,盈利能力中等偏上。A 股 PCB 上市公司共有 25 家,主营主要集中在中 底层板,从类别来看,有从事 FPC、载板、小批量板等厂商,25 家公司合计市值在 4191 亿元左右,占比整个电子板块市值的 6%(申万电子 7 万亿),上千亿市值的公司有鹏鼎控 股,500 多亿市值的标的有深南、生益,8 家市值在 100-500 亿之间,剩下都是不到百亿 市值体量的公司,市盈率的中位数为 35x;25 家 PCB 公司营收体量平均在 46 亿,净利润 体量在 4.5 亿,净利率平均在 10.58%。处于电子板块盈利水平偏中上的位置。此外,16 家 pcb 相关公司在接受辅导,13 家在上市问询过会阶段。3.2.2. PCB 公司驱动力,重点跟踪 PCB 公司指标不同驱动力下公司发展路径。从驱动力来看,我们认为 a 股 PCB 公司分为两大类,一类是 绑定大客户的技术驱动,如鹏鼎控股、世运电路等,另一类是下游客户较为分散的成本驱 动,如景旺电子、胜宏科技等。技术驱动型公司营收端敏感度较高,与大客户的产品的销 量紧密相关,成本驱动型利润端敏感度较高,依靠成本控制实现内生增长。整体来看,跟踪 PCB 公司的重点在于:CAPEX:pcb 公司发展主要看扩产+产品结构,投下去的 capex 一般会保障公司之后 1-2 年的业绩的增长,跟踪固定资产以及在建工程、新建厂房的爬坡、转固的情况;每个厂区产品结构、ASP 以及稼动率的情况;原材料价格:定价是成本加成法,关注上游商品比如说铜等成本。4. 自上而下选择具备成长性 PCB 标的4.1. 5G 赛道,关注基站带来高频高速 PCB&CCL 机会5G 是当下确定的通讯升级路径,逆周期投资拉动通讯用板景气度。5G 是一项具有颠覆影响力的“通用技术”,有着超低延迟、高数据传输速率、高连接密度等特点,未来将进一 步带动移动互联网、物联网、人工智能、VR./AR、云计算等相关领域发展,为各行业进行 垂直赋能,带动十万亿级 5G 大生态,是我国占据经济发展战略制高点的首要的任务。此 外,5G 建设属于大规模基础设施建设,基础设施建设为经济周期波动中逆周期的板块,逆 周期属性+战略地位双因带动 5G 加速建设,身为建设基站的基础元件 PCB 有望持续高景 气。据 GSMA,亚洲运营商计划在 2018 至 2025 年间新建 5G 网络的资本支出为 3700 亿 美元。5G 商用牌照提前发布,运营商 5G 基站部署进度加快。2019 年 6 月 6 号提前颁发首批 5G 商用牌照:中国移动、中国联通、中国电信和中国广电四家,国内运营商提速 5G 部署进 度加快,截至 20 年底,我国开通 5G 基站超过 71.8 万个,实现所有地级以上城市 5G 网络 全覆盖,5G 终端连接数超过 2 亿。截止到 2020 年 10 月底,全球已有 54 个国家/地区的 125 家运营商提供 5G 业务。5G 基站大变化:BBU+RRU+天馈改成 AAU+CU+DU。5G 基础设备主要为网络架构(核 心网、承载网/回程网、无线网 RAN)以及地下铺设的光纤、主设备房,其中网络架构方 面主要由前传(Fronthaul:AAU-DU)、中传(Middlehaul:DU-CU)、回传(Backhaul: CU-核心网)三部分组成。具体来看网络架构硬件部分,5G 基站相对 4G 发生改变,4G 基站:BBU(基带处理单元负责信号调制)+RRU(射频处理单元负责射频处理)+天馈系统, 其中 RRU 通过馈线和天线链接,BBU+RRU+供电设备集中放置在机房里面;5G 时代 BBU 分拆成 CU(集中单元,主要承担非实时协议和服务)和 DU 分布单元(处理物理层功能和实 时性需求),RRU 和天线集成变为 AAU,从 CU、DU、AAU 可以有不同的网络部署形态。4.2. 数据中心建设下高端服务器带动高端 PCB 需求服务器占数据中心 60-70%成本,全球出货量、销售额、ASP 逐年提升。受益于云计算的 分布式处理、分布式数据库、虚拟化技术等特性,云计算与企业处理海量数据的需求相契 合,云计算产业实现了快速发展。从硬件成本来看,服务器是数据中心成本支出的最大部 分,在 IDC 硬件成本占比中约为 60-70%,历年服务器出货量和销售金额持续提升。14-19 年全球出货量以及销售金额的 CAGR 为 5%、10%,19 年全球服务器出货量 1174 万台,销 售金额 873 亿美元,从 asp 来看,服务器的 asp 逐年提升,从 14 年的 0.6 万美元提升到 19 年的 0.74 万美元。5G、新基建、云计算驱动下,服务器 PCB 国产替代需求旺盛。从中国市场来看,14-19 年中国服务器行业快速发展,增速超过全球其他地区,中国服务器出货量、销售金额 CAGR 分别为 10%、17%,19 年出货量以及销售金额分别为 318 万台、177 亿美元。从中国厂商 来看,目前国内供应商浪潮信息、HPE、联想均进入行业前五,20Q2HPE、浪潮、联想合计销售额占比 31.4%。中国市场高速发展、中国厂商高份额以及新基建政策扶持背景下, 服务器 PCB 领域国产替代需求旺盛,具备核心竞争力的主流 PCB 厂商有望优先受益。高层数高速 PCB 板为高端服务器(4 路/8 路)主流材料,受益于云计算/数据中心建设+ 服务器平台演进。服务器内部涉及 PCB 板的主要部件包括 CPU、内存、硬盘、硬盘背板等, 主要使用到 4 类 PCB 板:(1)背板,用于承载各类 LineCards(LC),板厚 4mm 以上,层 数往往超过 20 层,纵横比超过 14:1;(2)LC 主板,一般在 16 层以上,板厚在 2.4mm 以 上,外层线路线宽线距设计通常在 0.1mm 及以下,对信号损耗有较高的要求;(3)LC 以 太网卡,10 层以上,板厚 1.6mm 左右;(4)存储卡,受面积限制,通常在 10 层以上,线宽线距 0.1mm 及以下。高端服务器 PCB 的特点主要是高层数、高纵横比、高密度和高传 输速度,对于 PCB 材料和制程有着较高的要求,因此云计算将推动超大规模数据中心的建 设,叠加服务器平台的演进(intel: Purley Plaform-Whitley Platform-Eagle Stream Platform), 从而大幅拉动高端 PCB 的需求。4.3. HDI、软板受益于智能终端升级/爆发:手机、可穿戴手机轻薄化趋势明显,创新迭代层出不穷,不断加大 PCB 细分领域的用量。由于下游终端 产品更新换代加速、品牌集中度日益提高,手机等 3C 电子设备轻薄化、小型化、高速高 频化趋势明显,PCB 高密度、高集成、封装化需求提升,低端的单/双/多层板、刚性板不 符合未来发展趋势,PCB 产品结构日趋高端化,FPC(轻、薄、可弯曲) /任意 HDI/类载版 SLP(进 一步缩小线宽线距)成为手机等 3C 产品创新升级主要受益产品。5G 高速传输+升级创新带动手机主板升级低阶 HDI→任意 HDI→SLP。HDI 板,即高密度互 连板,是使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板,可分为一阶/二阶 HDI、多阶HDI、Any Layer HDI(10/12 层)、SLP,从下游应用来看,智能手机为最大 HDI 下游 应用,占比 66%。目前,中低端手机主板主要采取低阶 HDI,高端 4G 手机和安卓 5G 手机 采用任意阶的 HDI,iPhone X 滞后迭代机型+三星旗舰,我们判断随着手机升级换代、高 速传输需求提高,有望从低阶 HDI→任意 HDI→SLP 升级,手机主板 HDI 市场空间有望达 400-500 亿元。手机创新+新兴智能硬件拉动软板用量。FPC 是以聚酰亚胺或聚酯薄膜等挠性基材制成的 高度可靠、绝佳可挠的印刷电路板,FPC 具有配线密度高、体积小、轻薄、装连一致性、 可折叠弯曲、三维布线等其他类别 PCB 无法比拟的优势,符合下游电子行业智能化、便携 化、轻薄化的趋势。智能手机是 FPC 目前最大的应用领域,一台智能手机 FPC 平均用量 10-15 片。由于所有的创新部件需要通过 FPC 连接到主板,未来一系列的创新迭代都会提 高单机价值量,提高 FPC 市场空间。4.4. 汽车电动化、智能化、网联化拉动车用 PCB 增长汽车电动化、智能化、网联化拉动车用 PCB 增长,汽车 PCB 产值有望在 24 年达 87 亿美 元。随着汽车朝电动化、智能化方向发展,汽车整体安全性、舒适性、娱乐性等需求日益 提升,电动化、智能化和网联化成为汽车技术的发展方向。汽车的电动化带动新能源汽车 用 PCB 迅猛发展,汽车的智能化和网联化带动单车 PCB 用量和价值的提升,根据 Prismark 数据,2019 年至 2024 年全球车用 PCB 产值年均复合增长率为 4.5%,高于行业平均增长幅 度 4.3%,2024 年全球汽车电子 PCB 产值有望达到 87 亿美元,占总产值比例 11.52%。汽车智能化带动汽车电子需求增加,从而拉动配套 PCB 需求。汽车电子是汽车车体 电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。按应用领域可分为汽车电子控制系统 (发动机电子系统、底盘电子系统、自动驾驶系统、车身电子电器)和车载电子电器(安全舒适系统、信息娱乐与网联系统)等,在互联网、娱乐、节能、安全四大趋势 的驱动下,汽车电子化水平日益提高,汽车电子在整机制造成本的占比不断提升,带 动车用 PCB 的需求面积增长。新能源汽车从量 x价上拔高车用 PCB 的市场空间:新能源单车 PCB 价值量为传统普 通汽车的至少 2.6x,为 225-800 美金:1) 新能源汽车 PCB 增量来源于新增替代系统、 ADAS 系统、FPC 轻量化, 具体来看,新能源电动汽车主要分为纯电动汽车和混合动力 汽车。纯电动汽车的动力系统采用电驱动,这部分 PCB 增量来源于动力控制系统(整 车控制系统 VCU、电机控制系统 MCU、电池管理系统 BMS),根据中国产业信息网估 算,新能源汽车电控系统三大模块将带来单车 PCB 价值量提升 2,000 元左右。混合动 力汽车由于引入了一套新的电驱动系统,从而也会产生车用 PCB 的叠加增量;2) 根 据中国产业发展研究网的数据,新能源汽车电子成本占比远高于传统汽车,中高档轿 车中汽车电子成本占比达到 28%,混合动力车为 47%,纯电动车高达 65%,新能源汽 车的渗透率越高、汽车电子/PCB 市场也将越大;3) 新能源汽车持续渗透,出货量保 持高增长。4.5. 国内晶圆厂扩产,IC 载板国产化加速IC 载板:IC 载板,又称封装基板,主要用以承载 IC,内部布有线路用以导通芯片与电路板 之间讯号,其他功能有:保护电路及专线、设计散热途径、建立零组件模块化标准等。与 其他 PCB 相比,IC 载板具有高密度、高精度、高脚数、高性能、小型化、薄型化等特点。 按照下游应用来看,移动设备、个人电脑、通讯设备、存储以及工控医疗为主要的应用领 域,分别占比 26%、21%、19%、13%、8%。国内晶圆厂扩产,IC 载板国产化加速。IC 制造方面,国内投资扩建了大量晶圆厂, 2017-2020 年中国大陆新投产晶圆厂数量(12 座)占全球的 41.94%,全球产能占比也逐渐 提升,2015 年国内晶圆厂产能仅占全球的 10%左右,2025 年有望达到 22%,CAGR 为 10%。 在存储方面,目前我国在建的存储芯片厂建设方主要有长江存储、合肥长鑫和紫光集团, 总计划产能为 50+万平米/月,预计内资存储厂扩产空间就将带来 20 亿元以上的 IC 载板 增量空间。详见报告原文。(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)精选报告来源:【未来智库官网】。

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脱水研报:国内PCB样板和IC载板龙头 受益国产替代 ROE达15%

来源:巨丰投顾编辑:蓝猫、王瑾熙近年全球PCB市场稳健增长,中国大陆地区复合增速超全球平均水平。IC载板是先进封装的关键材料,下游应用广泛,从价值量看,IC载板是半导体封装中价值量最大的耗材,IC载板技术门槛高于普通PCB产品。要点:◆全球PCB产业中心向亚洲转移,其中中国大陆地区市场份额超50%,IC载板是半导体封装中价值量最大的耗材。◆受益PCB行业向中国大陆转移和公司IC载板产能逐步释放,公司近十年营收规模呈现稳步较快增长。◆20Q4公司已然恢复了高增长,揭示了公司正式在经营性上迎来拐点;此外公司IC载板持续扩产将会持续助力公司半导体及全公司营收的增长。PCB是电子元件的支撑体PCB(PrintCircuitBoard)即印刷电路板,主要通过连接各种电子元器件实现电路导通,改变了以往仅靠电线连接电子元器件的方式。由于电子产品有大量的电子元器件构成,电子信息直接的传输效率将直接决定电子产品性能。PCB作为传输媒介,能实现电子元器件之间的相互连接,起中继传输的作用,是电子元器件的支撑体,有“电子产品之母”之称。PCB产品种类众多,按基材材质可分为刚性板、柔性板和刚挠结合板,按导电图形层数可分为单面板、多面板和多层板,按具体应用领域可分为通讯用板、消费电子用板,计算机用板,汽车电子用板,军事航天航空用板,工业控制用板及医疗用板等。按产品结构划分,刚性板仍占PCB市场主流地位全球市场来看,PCB市场刚性板仍占主流地位,其中多层板占比38.94%;其次是柔性板,占比达19.89%;HDI板和封装基板分别占比为14.69%和13.27%。中国市场方面,与全球领先的PCB制造国(如日本)相比,目前我国高端印制电路板占比较低,尤其是封装基板与刚挠结合板(软硬结合板)方面。根据Prismark统计,2019年我国刚性板市场规模最大,其中多层板占比45.97%,其次是柔性板,占比达16.68%;HDI板占比为16.59%,而封装基板占比最低,仅为3.29%。按应用领域划分,通讯领域为PCB主要应用市场随着科技发展与社会进步,PCB产品应用领域不断拓展,下游行业分布日趋广泛,市场应用日趋多元化。全球市场来看,PCB应用占比超10%的应用领域分别为通讯电子、计算机、消费类电子以及汽车电子,占比分别达到33.00%、28.60%、14.80%和11.20%,其他领域如工业、医疗、军事、航空等应用占比相对较低。中国市场来看,据WECC(世界电子电路理事会)统计数据,2018年中国PCB应用市场最大的是通讯类,受益于智能手机、移动互联网等蓬勃发展,市场占有率保持较高的水平,占比为30%,计算机、汽车电子、消费电子的市场占比分别为26.00%、15.00%和13.00%。近年全球PCB市场稳健增长,中国大陆地区复合增速超全球平均水平2019年全球PCB产值为613亿美元,较2018年略微下滑1.70%,主要受贸易摩擦、终端需求下降和汇率贬值等因素的影响,2008-2019年均复合增长率为2.18%,全球市场总体保持稳健增长。中国市场来看,近年受益于全球PCB产能向大陆地区转移以及下游蓬勃发展的电子终端产品制造的影响,中国大陆地区PCB市场整体呈现较快的发展趋势。据Wind数据显示,2019年中国大陆PCB产值达到335.07亿美元,同比增长2.48%,2008-2019年均复合增长率达到7.56%,高于全球平均水平5.38个百分点。全球PCB产业中心向亚洲转移,其中中国大陆地区市场份额超50%近二十余年,受益于亚洲地区在劳动力、资源、政策、产业聚集等方面的优势,全球电子制造业产能开始向亚洲地区进行转移,PCB行业逐渐呈现以亚洲、尤其是中国大陆为制造中心的新格局。自2006年开始,中国超越日本成为全球第一大PCB生产国,PCB产量和产值均位列世界第一。根据Prismark统计,2018年中国大陆、中国台湾、韩国、日本等地的PCB产值占全球产值的比例累计达到84.20%,较2000年提升31.70个百分点,而同期欧洲、美洲地区的市场份额较2000年分别下降了21.60和12.90个百分点。中国大陆地区来看,2018年大陆地区PCB产值在全球的市场份额达到52.40%,较2000年大幅提升44.30个百分点,中国大陆已成为全球最重要的PCB生产基地。按照客户不同阶段需求的不同,PCB板可分为样板和批量板两个细分领域其中,PCB样本针对产品定型前的PCB需求,定位是为客户提供新产品研究、试验、开发和中试阶段所需要的PCB产品,由于每次采购PCB的数量仅需满足研发、中试需求即可,因此其订单特点主要为面积小、品类多,单个订单面积一般低于5平方米。而批量板则用于产品的商业化、规模化生产阶段,订单面积通常大于5平方米,因此对企业规模化生产能力要求较高。与批量板不同,PCB样板通常要求生产商以最短的时间交货满足客户多品种的产品研发需求,因此其制造水平及交货周期与客户的新产品开发息息相关。客户对样板厂的响应速度要求更高。由此可见,与批量板企业相比,PCB样板厂需要具备更强的生产组织和客户管理能力。IC载板是先进封装的关键材料,下游应用广泛IC封装基板(ICPackageSubstrate,又称IC载板)是先进封装所采用的一种关键专用基础材料,在IC芯片和常规PCB之间起到电气导通的作用,同时为芯片提供保护、支撑、散热以及形成标准化的安装尺寸的作用。封装基板主要可通过封装工艺、材料性质和应用领域等方式来进行分类,按照封装工艺不同,封装基板可分为引线键合封装基板和倒装封装基板,按照基板材料的不同,封装基板可分为硬板、软板和陶瓷基板,按应用领域划分,封装基板又可分为存储芯片封装基板、微机电系统封装基板、射频模块封装基板、处理器芯片封装基板和高速通信封装基板等,主要应用于移动智能终端、服务/存储等。从价值量看,IC载板是半导体封装中价值量最大的耗材半导体封装中所用耗材种类较多,包括封装基板、引线框架、键合线、封装树脂、陶瓷封装和芯片粘接等,其中封装基板是半导体封装材料中占比最高的耗材,价值量占比接近三分之一。根据国际半导体产业协会(SEMI)数据,2018年全球半导体封装材料前五分别为封装基板、引线框架、键合线、封装树脂和陶瓷封装,占比分别为32.5%、16.8%、15.8%、14.6%和12.4%。而从下游应用领域看,移动终端、个人电脑和通信设备为全球IC载板市场的前三大下游应用领域,占比分别为26.36%、20.78%和18.95%,其次是存储和工控医疗领域,占比分别为13.13%和8.02%。IC载板技术门槛高于普通PCB产品IC载板在HDI板的基础上发展而来,与HDI板具有一定相关性,但从技术门槛来看,IC载板的技术门槛远高于HDI和普通PCB。与普通PCB相比,IC载板具有高密度、高精度、高脚数、高性能、小型化及轻薄化等特点,在各种技术参数上要求较高,尤其是在最为核心的线宽/线距参数,要远小于其他种类的PCB产品。除技术门槛外,IC载板在资金、客户、环保等方面亦存在较高壁垒资金方面,IC载板产线投产前研发投入巨大且耗时良久,在产线建设和后续运营等方面亦存在巨大资金投入,尤其是巨额的设备采购支出;客户壁垒方面,由于IC载板关系到芯片与PCB的连接质量,客户认证体系相较普通PCB产品更为严格,业内一般采用合格供应商认证制度,需通过严格的认证程序,认证过程复杂且周期较长。市场规模:全球封装基板产值自2017年开始触底反弹从2011年开始,受IC封装成本下降、智能终端竞争加剧等因素影响,全球IC载板市场规模逐步下滑,从2011年的86.36亿美元逐步滑落至2016年的65.69亿美元。从2017年开始,受益于高端手机销量占比提升、存储芯片市场大幅增长和汽车芯片开始逐步放量,全球封装基板产值自2017年开始触底反弹。2018年,全球封装基板产值为75.50亿美元,同比增长11.57%。“读研报抓牛股”帮您缓解投资焦虑,解决盲目选择,不明白投资逻辑而亏损的烦恼。关注巨丰投顾公众号(ID:jfinfo)/下载好股票APP,订阅“读研报抓牛股”专栏,,紧急订阅“读研报抓牛股”专栏,享受专属优惠! 依据主力机构研报,精析投研逻辑,帮您建立自身投研理论与交易体系。我国IC载板产值保持增长态势,市场规模达数百亿目前全球IC载板行业产能主要分布在东亚地区,其中日本、韩国和中国台湾是IC载板生产最集中,技术最先进的国家或地区。随着PCB行业产能进行转移,部分IC载板企业开始前往大陆设厂,大陆开始出现部分IC载板制造公司。近年来我国IC载板市场规模实现快速增长,2018年我国IC载板行业市场规模为383.31亿元,同比增长9.64%,连续三年实现同比增长。而根据观研天下预测,随着5G技术不断发展和物联网概念的不断实践,5G+泛物联网有望引领全球第四次硅含量提升周期,而国际半导体制造商以及封测代工企业逐步将产能转移至中国,也直接拉动国内半导体封测产业的发展。国内半导体封测产业的持续成长拉动上游封装基板材料的增长。根据观研天下预计,我国2019载板行业市场规模约为387.19亿元,到2025年我国IC载板行业市场规模有望达到412.35亿元。行业格局:日韩台企业占据绝对领先地位,行业集中度高从发展路径看,全球封装基板行业的发展路径类似于PCB行业,遵循日本——韩国——中国台湾——中国大陆的产业转移路径。目前,全球封装基板产能集中在东亚地区,日本、韩国和中国台湾企业占据绝对领先地位,前十名厂商份额占比超过80%,在收入、利润、产能规模和技术层面领先国内同行。大陆封装基板行业起步较晚,内资厂商在产能规模、技术能力和行业影响力等方面均落后于日韩台的同行,产能占比极低;而近年来,受益于中国大陆本土市场的巨大空间、产业配套和成本优势,国际半导体制造商以及封测代工企业逐步将封测产能转移至中国,直接拉动大陆半导体封测产业的发展。因此,大陆封装载板领域日益旺盛的市场需求和稀缺的产能供给之间形成较大缺口,供需失衡格局将长期存在。市场份额被外企垄断,大陆企业话语权弱相比普通PCB产品,封装基板的生产技术难度更大,生产壁垒更高,因此行业集中度极高,全球产能主要集中在日韩台地区,大陆企业话语权较弱。其中,日本IC载板企业包括揖斐电、京瓷、新光电气等,韩国企业包括三星电机、信泰、大德、伊诺特等,台湾企业包括欣兴电子、景硕科技、日月光和南亚电路等。根据Prismark数据统计,2018年全球前十大IC载板企业总产值占比达到83.1%,其中台湾欣兴电子产值占比达14.8%,市场份额位列全球第一,排名前列的还有日本揖斐电、韩国三星电机和台湾景硕科技等企业,大陆没有企业进入全球前十。PCB、半导体两大核心业务布局兴森科技(002436.SZ)成立于1999年,并于2010年在深交所上市。公司以PCB样板业务起家,先后拓展小批量板业务、封装基板业务和半导体测试板业务,现已形成印刷电路板和半导体的两大业务主线,二者营收合计占比超95%,产能规模不断扩充。企业规模稳步增长,费用控制能力逐步增强,研发费用保持稳定受益PCB行业向中国大陆转移和公司IC载板产能逐步释放,公司近十年营收规模呈现稳步较快增长,2010-2019年营收CAGR为18.85%;受业务转型和产能释放节奏影响,公司近十年利润规模呈较大波动,但总体仍实现增长。近年来,公司强力推进子公司经营改善,全面实施降本增效,费用管控能力有所增强,三费占比逐步下降;研发费用方面,公司重视研发投入,通过研发驱动企业发展,研发费用率占营收比重维持在5%-7%,高于可比公司平均水平。PCB业务:公司在样板/小批量板领域具备先发优势PCB是电子产品之母,近年来全球产能向中国大陆转移趋势明显,中国大陆已成为全球最重要的PCB生产基地。按客户不同阶段需求不同,PCB板又可分为样板和批量板两个细分领域,与批量板相比,PCB样板厂商需要更强的生产组织和客户管理能力,兴森科技是国内PCB样板、小批量板领军企业,具备全面的生产研发工艺和高度柔性化生产管理体系,有望充分受益下游行业景气。IC载板业务:国产替代空间广阔,公司内资布局领先从行业门槛看,IC载板技术门槛高于普通PCB产品,在资金、客户、环保等方面亦存在较高壁垒,全球产能集中在日本、韩国和中国台湾地区,内资厂商份额占比较低,国产替代空间广阔。公司早在2012年就开始进入IC载板行业,技术、规模在内资厂商中保持领先,并于2018年成功进入三星供应链,成为三星唯一一家内资IC载板供应商。随着未来大基金合资项目与公司募投项目逐步落地达产,兴森科技有望继续巩固在IC载板领域的内资龙头地位,成功引领在IC载板领域的国产替代潮流。定向增发扩充产能,股份回购彰显信心兴森科技(002436.SZ)于3月发布非公开发行预案,拟发行募集资金总额不超过20亿元,用于投资宜兴硅谷印刷线路板二期工程项目和广州兴森集成电路封装基板项目,定增项目如期达产后公司PCB、IC载板产能将得到极大扩充;此外,公司于3月18日发布回购股份方案的公告,截至3月30日股份回购已实施完毕,累计回购股份占比达到1%,充分彰显管理层信心。财务预测:兴森科技(002436.SZ)在2020年受到了疫情,新产能,汇兑等多方面影响,致使前三季度表现平平,但是在20Q4公司已然恢复了高增长,揭示了公司正式在经营性上迎来拐点;此外公司IC载板持续扩产将会持续助力公司半导体及全公司营收的增长。国盛证券预计公司2020年至2022年营收为46.12/56.33/72.14亿元,对应归母净利润为5.21/4.84/6.26亿元,对应PE为26.9/28.9/22.4x。由于公司对泽丰的股权出售,调整公司业绩。2020-2022年,上海证券预期公司实现营业收入42.82亿元、54.78亿元、63.73亿元,同比增长分别为12.57%、27.94%和16.33%;归属于母公司股东净利润为5.33亿元、4.53亿元和5.82亿元,同比增长分别为82.73%、-15.04%和28.57%;EPS分别为0.36元、0.30元和0.39元。兴森科技(002436.SZ)作为国内PCB样板和IC载板厂商,有望充分受益PCB下游景气和IC载板国产替代进程。东莞证券预计公司2020-2021年EPS分别为0.32元、0.41元,对应PE分别为29倍和23倍。今日感悟:如果某人相信了空头市场即将来临而卖出手中不错的投资,那么这人会发现,通常卖出股票后,所谓的空头市场立即转为多头市场,于是又再次错失良机。——沃伦 巴菲特风险提示:产能建设进度不如预期,下游需求不如预期等。东莞证券-兴森科技(002436.SZ)-《PCB样板领军企业,IC载板国产替代加速》。2021-3-31;上海证券-兴森科技(002436.SZ)-《载板国产替代加速,股份回购彰显信心》。2021-3-23;国盛证券-兴森科技(002436.SZ)-《20Q4恢复高增长,业绩拐点确定》。2021-1-11;免责声明:陕西巨丰投资资讯有限责任公司(以下简称"巨丰投顾")出品的所有内容、观点取决于市场上相关研究报告作者所知悉的各种市场环境因素及公司内在因素。盈利预测和目标价格的给予是基于一系列的假设和前提条件,因此,投资者只有在了解相关标的在研究报告中的全部信息基础上,才可能对我们所表达的观点形成比较全面的认识。巨丰投顾出品内容仅为对相关标的研究报告部分内容之引用或者复述,因受技术或其它客观条件所限无法同时完整提供各种观点形成所基于的假设及前提等相关信息,相关内容可能无法完整或准确表达相关研究报告的观点或意见,因而仅供投资者参考之用,投资者切勿依赖。任何人不应将巨丰投顾出品内容包含的信息、观点以及数据作为其投资决策的依据,巨丰投顾发布的信息、观点以及数据有可能因所基于的研究报告发布日之后的情势或其他因素的变更而不再准确或失效,巨丰投顾不承诺更新不准确或过时的信息、观点以及数据,所有巨丰投顾出品内容或发表观点中的信息均来源于已公开的资料,我公司对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。巨丰投顾出品内容信息或所表达的观点并不构成所述证券买卖的操作建议。相关内容版权仅为我公司所有,未经书面许可任何机构和个人不得以任何形式转发、翻版、复制、刊登、发表或引用。

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半导体高端制造专题报告:半导体封装基板行业深度研究

如需报告请登录【未来智库】。一、半导体封装基础1.1. 半导体制造工艺流程半导体制造的工艺过程由晶圆制造(Wafer Fabrication)、晶圆测试(wafer Probe/Sorting)、芯片封装(Assemble)、测试(Test)以及后期的成品(Finish Goods)入库所组成。半导体器件制作工艺分为前道和后道工序,晶圆制造和测试被称为前道(Front End)工序,而芯片的封装、测试及成品入库则被称为后道(Back End)工序,前道和后道一般在不同的工厂分开处理。前道工序是从整块硅圆片入手经多次重复的制膜、氧化、扩散,包括照相制版和光刻等工序,制成三极管、集成电路等半导体元件及电极等,开发材料的电子功能,以实现所要求的元器件特性。后道工序是从由硅圆片分切好的一个一个的芯片入手,进行装片、固定、键合联接、塑料灌封、引出接线端子、按印检查等工序,完成作为器件、部件的封装体,以确保元器件的可靠性,并便于与外电路联接。1.2. 微电子封装和封装工程1.2.1. 封装的基本定义和内涵封装(packaging,PKG):主要是在半导体制造的后道工程中完成的。即利用膜技术及微细连接技术,将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接,引出接线端子,并通过塑性绝缘介质灌封固定,构成整体主体结构的工艺。封装工程:是封装与实装工程及基板技术的总和。即将半导体、电子元器件所具有的电子的、物理的功能,转变为适用于机器或系统的形式,并使之为人类社会服务的科学技术,统称为电子封装工程。封装一词用于电子工程的历史并不长。在真空电子管时代,将电子管等器件安装在管座上构成电路设备一般称为组装或装配,当时还没有封装这一概念。自从三极管、IC 等半导体元件的出现,改变了电子工程的历史。一方面,这些半导体元件细小柔嫩;另一方面,其性能又高,而且多功能、多规格。为了充分发挥其功能,需要补强、密封、扩大,以便与外电路实现可靠地电气联接,并得到有效地机械支撑、绝缘、信号传输等方面的保护作用。“封装”的概念正是在此基础上出现的。1.2.2. 封装的功能封装最基本的功能是保护电路芯片免受周围环境的影响(包括物理、化学的影响)。所以,在最初的微电子封装中,是用金属罐(Metal Can)作为外壳,用与外界完全隔离的、气密的方法,来保护脆弱的电子元件。但是, 随着集成电路技术的发展,尤其是芯片钝化层技术的不断改进,封装的功能也在慢慢异化。一般来说顾客所需要的并不是芯片,而是由芯片和 PKG 构成的半导体器件。PKG 是半导体器件的外缘,是芯片与实装基板间的界面。因此无论 PKG 的形式如何,封装最主要的功能应是芯片电气特性的保持功能。通常认为,半导体封装主要有电气特性的保持、芯片保护、应力缓和及尺寸调整配合四大功能,它的作用是实现和保持从集成电路器件到系统之间的连接,包括电学连接和物理连接。目前,集成电路芯片的 I/O 线越来越多,它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接。芯片的速度越来越快,功率也越来越大,使得芯片的散热问题日趋严重,由于芯片钝化层质量的提高,封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。1.2.3. 封装的范围1. 微电子封装的三个层次通常,从FAB 厂制造的晶圆开始,可以将电子封装,按照制造的时间先后顺序分为三个层次。2. 微电子封装工程和电子基板微电子封装是一个复杂的系统工程,类型多、范围广,涉及各种各样材料和工艺。可按几何维数将电子封装分解为简单的“点、线、面、体、块、板”等。电子基板是半导体芯片封装的载体,搭载电子元器件的支撑,构成电子电路的基盘,按其结构可分为普通基板、印制电路板、模块基板等几大类。其中 PCB 在原有双面板、多层板的基础上,近年来又出现积层(build-up) 多层板。模块基板是指新兴发展起来的可以搭载在 PCB 之上,以 BGA、CSP、TAB、MCM 为代表的封装基板(Package Substrate,简称 PKG 基板)。小到芯片、电子元器件,大到电路系统、电子设备整机,都离不开电子基板。近年来在电子基板中,高密度多层基板所占比例越来越大。微电子封装所涉及的各个方面几乎都是在基板上进行或与基板相关。在电子封装工程所涉及的四大基础技术,即薄厚膜技术、微互连技术、基板技术、封接与封装技术中,基板技术处于关键与核心地位。随着新型高密度封装形式的出现,电子封装的许多功能,如电气连接,物理保护,应力缓和,散热防潮,尺寸过渡,规格化、标准化等,正逐渐部分或全部的由封装基板来承担。微电子封装的范围涉及从半导体芯片到整机,在这些系统中,生产电子设备包括 6 个层次,也即装配的 6 个阶段。我们从电子封装工程的角度,按习惯一般称层次 1 为零级封装;层次 2 为一级封装;层次 3 为二级封装; 层次 4、5、6 为三级封装。3. 封装基板和封装分级从硅圆片制作开始,微电子封装可分为 0、1、2、3 四个等级,涉及上述六个层次,封装基板(PKG 基板或 Substrate)技术现涉及 1、2、3 三个等级和 2~5 的四个层次。封装基板主要研究前3个级别的半导体封装(1、2、3级封装),0级封装暂与封装基板无关,因此封装基板一般是指用于 1 级 2 级封装的基板材料,母板(或载板)、刚挠结合板等用于三级封装。1.2.4. 传统集成电路(IC)封装的主要生产过程IC 的封装工艺流程可分为晶元切割、晶元粘贴、金线键合、塑封、激光打印、切筋打弯、检验检测等步骤。1.3. 半导体封装技术和工艺1.3.1. 半导体封装技术1. 芯片封装的实质传统意义的芯片封装一般指安放集成电路芯片所用的封装壳体,它同时可包含将晶圆切片与不同类型的芯片管脚架及封装材料形成不同外形的封装体的过程。从物理层面看,它的基本作用为:为集成电路芯片提供稳定的安放环境,保护芯片不受外部恶劣条件(例如灰尘,水气)的影响。从电性层面看,芯片封装同时也是芯片与外界电路进行信息交互的链路,它需要在芯片与外界电路间建立低噪声、低延迟的信号回路。然而不论封装技术如何发展,归根到底,芯片封装技术都是采用某种连接方式把晶圆切片上的管脚与引线框架以及封装壳或者封装基板上的管脚相连构成芯片。而封装的本质就是规避外界负面因素对芯片内部电路的影响,同时将芯片与外部电路连接,当然也同样为了使芯片易于使用和运输。芯片封装技术越来越先进,管角间距越来越小,管脚密度却越来越高,芯片封装对温度变化的耐受性越来越好,可靠性越来越高。另外一个重要的指标就是看,芯片与封装面积的比例。此外,封装技术中的一个主要问题是芯片占用面积,即芯片占用的印刷电路板(PCB)的面积。从早期的 DIP 封装,当前主流的 CSP 封装,芯片与封装的面积比可达 1:1.14,已经十分接近 1:1 的理想值。而更先进 MCM 到SIP 封装,从平面堆叠到垂直堆叠,芯片与封装的面积相同的情况下进一步提高性能。2. 封装技术工艺发展历程半导体封装技术的发展历史可划分为三个阶段。在此背景下,焊球阵列封装(BGA)获得迅猛发展,并成为主流产品。BGA 按封装基板不同可分为塑料焊球阵列封装(PBGA),陶瓷焊球阵列封装(CBGA),载带焊球阵列封装(TBGA),带散热器焊球阵列封装(EBGA), 以及倒装芯片焊球阵列封装(FC-BGA)等。为适应手机、笔记本电脑等便携式电子产品小、轻、薄、低成本等需求, 在 BGA 的基础上又发展了芯片级封装(CSP); CSP 又包括引线框架型 CSP、柔性插入板 CSP、刚性插入板 CSP、园片级 CSP 等各种形式,目前处于快速发展阶段。同时,多芯片组件(MCM)和系统封装(Si P)也在蓬勃发展,这可能孕育着电子封装的下一场革命性变革。MCM 按照基板材料的不同分为多层陶瓷基板 MCM(MCM-C)、多层薄膜基板 MCM(MCM-D)、多层印制板 MCM(MCM- L)和厚薄膜混合基板 MCM(MCM-C/D)等多种形式。SIP 是为整机系统小型化的需要,提高半导体功能和密度而发展起来的。SIP 使用成熟的组装和互连技术,把各种集成电路如 CMOS 电路、Ga As 电路、Si Ge 电路或者光电子器件、MEMS 器件以及各类无源元件如电阻、电容、电感等集成到一个封装体内,实现整机系统的功能。目前,半导体封装处于第三阶段的成熟期与快速增长期,以 BGA/CSP 等主要封装形式开始进入规模化生产阶段。同时,以 SiP 和 MCM 为主要发展方向的第四次技术变革处于孕育阶段。3. 半导体封装材料半导体元件的封接或封装方式分为气密性封装和树脂封装两大类,气密性封装又可分为金属封装、陶瓷封装和玻璃封装。封接和封装的目的是与外部温度、湿度、气氛等环境隔绝,除了起保护和电气绝缘作用外,同时还起向外散热及应力缓和作用。一般来说,气密性封装可靠性高,但价格也高。目前由于封装技术及材料的改进,树脂封装已占绝对优势,但在有些特殊领域(军工、航空、航天、航海等),气密性封装是必不可少的。按封装材料可划分为:金属封装、陶瓷封装(C)、塑料封装(P)。采用前两种封装的半导体产品主要用于航天、航空及军事领域,而塑料封装的半导体产品在民用领域得到了广泛的应用。目前树脂封装已占世界集成电路封装市场的 98,97以上的半导体器件的封装都采用树脂封装,在消费类电路和器件领域基本上是树脂封装一统天下,而 90以上的塑封料是环氧树脂塑封料和环氧液体灌封料。4. 芯片电学(零级封装)互连在一级封装中,有个很重要的步骤就是将芯片和封装体(进行电学互连的 过程,通常称为芯片互连技术或者芯片组装。为了凸显其重要性,有些教 科书也将其列为零级封装。也就是将芯片上的焊盘或凸点与封装体通常是 引线框架用金属连接起来。在微电子封装中,半导体器件的失效约有一是由于芯片互连引起的,其中包括芯片互连处的引线的短路和开路等,所以芯片互连对器件的可靠性非常重要。常见的芯片电学互连有三种方式,分别是引线键合,载带自动焊和倒装焊。通常,TAB 和FC 虽然互连的电学性能要比好,但是都需要额外的设备。因此,对于 I/O 数目较少的芯片,TAB 和 FC 成本很高,另外,在 3D 封装中, 由于芯片堆叠,堆叠的芯片不能都倒扣在封装体上,只能通过 WB 与封装体之间进行互连。基于这些原因,到目前为止,WB 一直是芯片互连的主流技术, 在芯片电学互连中占据非常重要的地位。1.3.2. 半导体封装的典型封装工艺简介依据封装管脚的排布方式、芯片与 PCB 板连接方式以及发展的时间先后顺序, 半导体封装可划分为 PTH 封装(Pin-Through-Hole) 和 SMT 封装(Surface-Mount-Technology)二大类,即通常所称的插孔式(或通孔式) 和表面贴装式。1. 针脚插装技术(PTH)针脚插装封装,顾名思义即在芯片与目标板的连接过程中使用插装方式, 古老而经典 DIP 封装即属于该种封装形式。在早期集成电路中由于芯片集成度不高,芯片工作所需的输入/输出管脚数较少,所以多采用该种封装形式。DIP 封装有两种衍生封装形式,即为:SIP 和 ZIP,只是为适应不同的应用领域,对传统 DIP 封装在封装壳管脚排布和形状上略有改进。2. 表面贴装封装(SMT)PTH 封装在机械连接强度上的优势毋庸质疑,但同时也带来一些负面效应。PTH 封装中使用的贯通孔将大量占用 PCB 板有效布线面积,因此目前主流的 PCB 板设计中多使用表面贴片封装。表面贴片封装有很多种类,常用的封装形式有: 小型塑封晶体管(Small Outline Transistor,SOT) 小引出线封装(Small Outline Package,SOP) 四方扁平无引线封装(Quad Flat No-lead Package,QFN) 薄小缩小外形封装(Thin Small Shrink Outline Package,TSSOP) 方型扁平式封装(Quad Flat Package,QFP) 方形扁平无引脚封装(QFN)从 SOT 到 QFN,芯片封装壳支持的管脚数越来越多,芯片封装壳的管角间距越来越小。表面贴片封装方式的优点在于芯片封装的尺寸大大下降,芯片封装的管脚密度大大提升,与 PTH封装具有相同管脚数量时,表面贴片封装的封装尺寸将远小于 PTH封装。表面贴片封装只占用PCB板表层布线空间,在使用多层布线工艺时,封装占用的有效布线面积大大下降,可以大大提高 PCB 板布线密度和利用率。3.BGA封装伴随着芯片集成度不断提高,为使芯片实现更复杂的功能,芯片所需的输入/输出管脚数量也进一步提升,面对日趋增长的管脚数量和日趋下降的芯片封装尺寸,微电子封装提出了一种新的封装形式BGA封装。BGA 封装的底部按照矩阵方式制作引脚,引脚的形状为球形,在封装壳的正面装配芯片,有时也会将 BGA 芯片与球形管脚放在基板的同一侧。BGA 封装是大规模集成电路的一种常用封装形式。BGA 封装按照封装壳基板材质的不同,可分为三类:塑料 BGA、陶瓷 BGA、载带 BGA。BGA 封装具有以下共同特点:1) 芯片封装的失效率较低;2) 提升器件管脚数量与封装壳尺寸的比率,减小了基板面积;3) 管脚共面较好,减少管脚共面损害带来的焊接不良;4) BGA 引脚为焊料值球,不存在引脚变形问题;5) BGA 封装引脚较短,输入/输出信号链路大大缩短,减少了因管脚长度引入的电阻/电容/电感效应,改善了封装壳的寄生参数;6) BGA 球栅阵列与 PCB 板接触点较多,接触面积较大,有利于芯片散热,BGA 封装有利提高封装的封装密度。BGA 封装使用矩阵形式的管脚排列,相对于传统的贴片封装,在相同管脚数量下,BGA 封装的封装尺寸可以做的更小,同时也更节省 PCB 板的布线面积。4. 芯片级(CSP)封装技术1) CSP 定义根据 J-STD-012 标准的定义,CSP 是指封装尺不超过裸芯片 1.2 倍的一种先进的封装形式。一般认为 CSP 技术是在对现有的芯片封装技术,尤其是对成熟的 BGA 封装技术做进一步技术提升的过程中,不断将各种封装尺寸进一步小型化而产生的一种封装技术。CSP 技术可以确保超大规模集成电路在高性能、高可靠性的前提下,以最低廉的成本实现封装的尺寸最接近裸芯片尺寸。与 QFP 封装相比,CSP 封装尺寸小于管脚间距为 0.5mm 的 QFP 封装的 1/10;与 BGA 封装相比,CSP 封装尺寸约为 BGA 封装的 1/3。当封装尺寸固定时,若想进一步提升管脚数,则需缩小管脚间距。受制于现有工艺,不同封装形式存在工艺极限值。如 BGA 封装矩阵式值球最高可达 1000 个,但 CSP 封装可支持超出 2000 的管脚。CSP 的主要结构有内芯芯片、互连层、焊球(或凸点、焊柱)、保护层等几大部分,芯片与封装壳是在互连层实现机械连接和电性连接。其中,互连层是通过载带自动焊接或引线键合、倒装芯片等方法,来实现芯片与焊球之间的内部连接,是 CSP 关键组成部分。目前有多种符合 CSP 定义的封装结构形式,其特点有:1) CSP 的芯片面积与封装面积之比与 1:1 的理想状况非常接近,绝对尺寸为 32mm2,相当于 BGA 的三分之一和 TSOP 的六分之一,即 CSP 可将内存容量提高 3~6 倍之多。2) 测试结果显示,CSP 可使芯片 88.4的工作热量传导至 PCB,热阻为 35℃/W- 1,而 TSOP 仅能传导总热量的 71.3,热阻为 40℃/W- 1。3) CSP 所采用的中心球形引脚形式能有效地缩短信号的传导距离,信号衰减也随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性能更强,存取时间比 BGA 减少 15~ 20 ,完全能适应 DDRⅡ,DRDRAM 等超高频率内存芯片的实际需要。4) CSP 可容易地制造出超过 1000 根信号引脚数,即使最复杂的内存芯片都能封装,在引脚数相同的情况下,CSP 的组装远比 BGA 容易。CSP 还可进行全面老化、筛选、测试,且操作、修整方便,能获得真正的 KGD(Known GoodDie 已知合格芯片)芯片。2)CSP 封装形式主要有如下分类:5. 先进封装1) 堆叠封装 堆叠封装分类堆叠封装技术是一种对两个以上芯片(片芯、籽芯)、封装器件或电路卡进行机械和电气组装的方法,在有限的空间内成倍提高存储器容量,或实现电子设计功能,解决空间、互连受限问题。堆叠封装分为定制堆叠和标准商业堆叠两大类型:前者是通过芯片层次工艺高密度化,其设计和制造成本相对较高;后者采用板卡堆叠、柔性电路连接器联接、封装后堆叠、芯片堆叠式封装等方式,其成本比采用单芯片封装器件的存储器模块高平均 15~20%。应该看到,芯片堆叠式封装的成本效率最高,在一个封装体内有 2~5 层芯片堆叠,从而能在封装面积不变的前提下,有效利用立体空间提高存储容量,主要用于 DRAM、闪存和SRAM。另外,通过堆叠 TSOP 可分别节约 50或 77的板级面积。 堆叠封装的特点芯片堆叠封装主要强调用于堆叠的基本“元素”是晶圆切片。多芯片封装、堆叠芯片尺寸封装、超薄堆叠芯片尺寸封装等均属于芯片堆叠封装的范畴。芯片堆叠封装技术优势在于采用减薄后的晶圆切片可使封装的高度更低。堆叠封装有两种不同的表现形式,即 PoP 堆叠(Package on Package, PoP)和PiP堆叠(Packagein Package Stacking,PiP)。PoP 堆叠使用经过完整测试且封装完整的芯片,其制作方式是将完整的单芯片或堆叠芯片堆叠到另外一片完整单芯片或堆叠芯片的上部。其优势在于参与堆叠的基本“元素”为成品芯片,所以该技术理论上可将符合堆叠要求的任意芯片进行堆叠。PiP 堆叠使用经过简单测试的内部堆叠模块和基本组装封装作为基本堆叠模块,但受限于内部堆叠模块和基本组装封装的低良率,PiP 堆叠成品良率较差。但 PiP 的优势也十分明显,即在堆叠中可使用焊接工艺实现堆叠连接,成本较为低廉。PoP 封装外形高度高于PiP 封装,但是装配前各个器件可以单独完整测试, 封装后的成品良率较好。堆叠封装技术中封装后成品体积最小的应属 3D 封装技术。3D 封装可以在更小,更薄的封装壳内封装更多的芯片。按照结构可 3D 封装分为芯片堆叠封装和封装堆叠封装。2) 晶圆级封装(WLP) WLP 的优势晶圆级封装(WLP)就是在封装过程中大部分工艺过程都是对晶圆(大圆片)进行操作,对晶圆级封装(WLP)的需求不仅受到更小封装尺寸和高度的要求,还必须满足简化供应链和降低总体成本,并提高整体性能的要求。晶圆级封装提供了倒装芯片这一具有极大优势的技术,倒装芯片中芯片面朝下对着印刷电路板(PCB),可以实现最短的电路径,这也保证了更高的速度,降低成本是晶圆级封装的另一个推动力量。器件采用批量封装,整个晶圆能够实现一次全部封装。在给定晶片上封装器件的成本不会随着每片晶片的裸片数量而改变,因为所有工艺都是用掩模工艺进行的加成和减法的步骤。 WLP 技术的两种类型总体来说,WLP 技术有两种类型:“扇入式”(fan-in)和“扇出式”(fan-out)晶圆级封装。传统扇入 WLP 在晶圆未切割时就已经形成。在裸片上,最终的封装器件的二维平面尺寸与芯片本身尺寸相同。器件完全封装后可以实现器件的单一化分离(singulation)。因此,扇入式 WLP 是一种独特的封装形式,并具有真正裸片尺寸的显著特点。具有扇入设计的 WLP 通常用于低输入/ 输出(I/O)数量(一般小于 400)和较小裸片尺寸的工艺当中。另一方面,随着封装技术的发展,逐渐出现了扇出式 WLP。扇出 WLP 初始用于将独立的裸片重新组装或重新配置到晶圆工艺中,并以此为基础, 通过批量处理、构建和金属化结构,如传统的扇入式 WLP 后端处理,以形成最终封装。扇出式 WLP 可根据工艺过程分为芯片先上(Die First)和芯片后上(Die Last), 芯片先上工艺,简单地说就是先把芯片放上,再做布线(RDL),芯片后上就是先做布线,测试合格的单元再把芯片放上去,芯片后上工艺的优点就是可以提高合格芯片的利用率以提高成品率,但工艺相对复杂。eWLB 就是典型的芯片先上的 Fan out 工艺,长电科技星科金朋的 Fan- out, 安靠(Amkor)的葡萄牙工厂均采用的芯片先上的工艺。TSMC 的INFO 也是芯片先上的 Fan-out 产品。安靠和 ASE 也都有自己成熟的芯片后上的 Fan-out 工艺。在电子设备的发展历史中,WLP 封装技术的推广产生了很多全新的产品。例如得益于WLP 的使用,摩托罗拉能够推出其 RAZR 手机,该手机也是其推出时最薄的手机。最新型号的 iPhone 采用了超过 50 颗WLP,智能手机是WLP 发展的最大推动力。随着金线价格的上涨,一些公司也正在考虑采用WLP 作为低成本替代方案,而不是采用引线键合封装,尤其是针对更高引脚数的器件。最近几年中,WLP 也已经被广泛用于图像传感器的应用中。目前,硅通孔(TSV)技术已被纳入用于封装图像传感器的 WLP 解决方案。其他更新的封装技术也在逐渐发展,并与现有的WLP 技术进行整合,例如三维(3D)集成技术。3) 2.5D/3D 先进封装集成工艺新兴的 2.5D 和 3D 技术有望扩展到倒装芯片和晶圆级封装工艺中。通过使用硅中介层(Interposers)和硅通孔(TSV)技术,可以将多个芯片进行垂直堆叠。TSV 堆叠技术实现了在不增加 IC 平面尺寸的情况下,融合更多的功能到 IC 中,允许将更大量的功能封装到 IC 中而不必增加其平面尺寸, 并且硅中介层用于缩短通过集成电路中的一些关键电通路来实现更快的输入和输出。因此,使用先进封装技术封装的应用处理器和内存芯片将比使用旧技术封装的芯片小约 30或 40,比使用旧技术封装的芯片快 2~3倍,并且可以节省高达 40或者更多的功率。2.5D 和 3D 技术的复杂性以及生产这些芯片的 IC 制造商(Fab)和外包封装/测试厂商的经济性意味着 IDM 和代工厂仍需要处理前端工作,而外包封装/测试厂商仍然最适合处理后端过程,比如通过露出、凸点、堆叠和测试。外包封装/测试厂商的工艺与生产主要依赖于内插件的制造,这是一种对技术要求较低的成本敏感型工艺。三维封装可以更高效地利用硅片,达到更高的“硅片效率”。硅片效率是指堆叠中的总基板面积与占地面积的比率。因此,与其他 2D 封装技术相比, 3D 技术的硅效率超过了 100。而在延迟方面,需要通过缩短互连长度来减少互连相关的寄生电容和电感,从而来减少信号传播延迟。而在 3D 技术中,电子元件相互靠得很近,所以延迟会更少。相类似,3D 技术在降低噪声和降低功耗方面的作用在于减少互连长度,从而减少相关寄生效应, 从而转化为性能改进,并更大程度的降低成本。此外,采用 3D 技术在降低功耗的同时,可以使 3D 器件以更高的频率运行,而 3D 器件的寄生效应、尺寸和噪声的降低可实现更高的每秒转换速率,从而提高整体系统性能。3D 集成技术作为 2010 年以来得到重点关注和广泛应用的封装技术,通过用 3D 设备取代单芯片封装,可以实现相当大的尺寸和重量降低。这些减少量的大小部分取决于垂直互连密度和可获取性(accessibility)和热特性等。据报道,与传统封装相比,使用 3D 技术可以实现 40~50 倍的尺寸和重量减少。举例来说,德州仪器(TI)的 3D 裸片封装与离散和平面封装(MCM)之间的体积和重量相比,可以减少 5~6 倍的体积,并且在分立封装技术上可以减少 10~20 倍。此外,与 MCM 技术相比,重量减少 2~ 13 倍,与分立元件相比,重量减少 3~19 倍。此外,封装技术中的一个主要问题是芯片占用面积,即芯片占用的印刷电路板(PCB)的面积。在采用MCM 的情况下,芯片占用面积减少 20~90 ,这主要是因为裸片的使用。4) 系统级封装 SiP 技术SiP 是半导体封装领域的最高端的一种新型封装技术,将一个或多个 IC 芯片及被动元件整合在一个封装中,综合了现有的芯核资源和半导体生产工艺的优势。SiP 是为整机系统小型化的需要,提高半导体功能和密度而发展起来的。SIP 使用成熟的组装和互连技术,把各种集成电路如 CMOS 电路、GaAs 电路、SiGe 电路或者光电子器件、MEMS 器件以及各类无源元件如电阻、电容、电感等集成到一个封装体内。自从 1960 年代以来,集成电路的封装形式经历了从双列直插、四周扁平封装、焊球阵列封装和圆片级封装、芯片尺寸封装等阶段。而小型化、轻量化、高性能、多功能、高可靠性和低成本的电子产品的总体发展趋势使得单一芯片上的晶体管数目不再是面临的主要挑战,而是要发展更先进的封装及时来满足产品轻、薄、短、小以及与系统整合的需求,这也使得在独立的系统(芯片或者模块)内充分实现芯片的功能成为需要克服的障碍。这样的背景是 SiP 逐渐成为近年来集成电路研发机构和半导体厂商的重点研究对象。SiP 作为一种全新的集成方法和封装技术,具有一系列独特的技术优势,满足了当今电子产品更轻、更小和更薄的发展需求,在微电子领域具有广阔的应用市场和发展前景。 SIP/SOP近年来,随着消费类电子产品(尤其是移动通信电子产品)的飞速发展, 使得三维高密度系统级封装(3D SiP,System in Package/SoP, System on Package)成为了实现高性能、低功耗、小型化、异质工艺集成、低成本的系统集成电子产品的重要技术方案,国际半导体技术路线(ITRS)已经明确 SiP/SoP 将是未来超越摩尔(More than Moore)定律的主要技术。SiP 从结构方向上可以分为两类基本的形式,一类是多块芯片平面排布的二维封装结构(2D SiP),另一类是芯片垂直叠装的三维封装/集成结构(3D SiP).在 2D SiP 结构中,芯片并排水平贴装在基板上的,贴装不受芯片尺寸大小的限制,工艺相对简单和成熟,但其封装面积相应地比较大,封装效率比较低。3D SiP 可实现较高的封装效率,能最大限度地发挥 SiP 的技术优势,是实现系统集成的最为有效的技术途径,实际上涉及多种先进的封装技术,包括封装堆叠(PoP)、芯片堆叠(CoC)、硅通孔(TSV)、埋入式基板(Embedded Substrate)等,也涉及引线键合、倒装芯片、微凸点等其他封装工艺。3D SiP 的基本概念正是将可能实现的多种功能集成于一个系统中,包括微处理器、存储器、模拟电路、电源转化模块、光电器件等, 还可能将散热通道等部件也集成在封装中,最大程度的体现 SiP 的技术优势。系统级封装技术可以解决目前我们遇到的很多问题,其优势也是越来越明显,如产品设计的小型化、功能丰富化、产品可靠性等,产品制造也越来越极致,尤为重要的是,提高了生产效率,并大幅降低了生产成本。当然, 难点也是存在的,系统级封装的实现,需要各节点所有技术,而不是某一技术所能实现的,这对封装企业来说,就需要有足够的封装技术积累及可靠的封装平台支撑,如高密度模组技术、晶圆级封装技术等。 多芯片组件(MCM)多芯片组件(MCM)属于系统级封装,是电子封装技术层面的大突破。MCM 是指一个封装体中包含通过基板互连起来,共同构成整个系统的封装形式的两个或两个以上的芯片。并为组件中的所有芯片提供信号互连、I/O 管理、热控制、机械支撑和环境保护等条件。根据所用多层布线基板的类型不同,MCM 可分为叠层多芯片组件(MCM-L)、陶瓷多芯片组件(MCM-C)、淀积多芯片组件(MCM-D)以及混合多芯片组件(MCM–C/D)等。多芯片封装技术从某种程度上而言可以减少由芯片功能过于复杂带来的研发压力。由于多芯片方案可以使用完全独立的成熟芯片搭建系统,无论从成本角度还是从技术角度考虑,单芯片方案的研发难度远大于多芯片方案。现阶段产品发展的趋势为小型化便携式产品,产品外部尺寸的缩小将压缩芯片可用布线空间,这就迫使封装技术改善封装的尺寸来适应更小型的产品。二、封装基板已经是半导体封装中价值量最大的耗材2.1. 封装基板是 IC 芯片封装的新兴载体传统的半导体封装,是使用引线框架作 IC 导通线路与支撑 IC 的载具, 它连接引脚于引线框架的两旁或四周。随着半导体封装技术的发展,当引脚数增多(超过 300 个引脚),传统的 QFP 等封装形式已对其发展有所限制。这样, 在 20 世纪 90 年代中期, 以 BGA、CSP 为代表的新型半导体封装形式问世, 随之也产生了一种半导体芯片封装必要的新载体,这就是半导体封装基板 (IC Package Substrate,又称为半导体封装载板) 。IC 封装基板起到在芯片与常规印制电路板 (多为主板、母板、背板) 的不同线路之间提供电气连接 (过渡)的作用,同时为芯片提供保护、支撑、散热的通道, 以及达到符合标准安装尺寸的功效。可实现多引脚化、缩小封装产品面积、改善电性能及散热性、实现高密度化等是它的突出优点。因此以 BGA、CSP 以及倒装芯片 ( FC,Fpil Chpi) 等形式的半导体封装基板, 在近年来的应用领域得到迅速扩大,广为流行。基于在半导体封装中充分运用高密度多层基板技术方面,以及降低封装基板的制造成本方面(封装基板成本以 BGA 为例约占 40-50,在 FC 基板制造成本方面它约 70-80)的需求,半导体封装基板已成为一个国家、一个地区在发展微电子产业中的重要“武器”之一。2.2. 从芯片支撑材料角度来看半导体封装技术分类目前普遍使用的封装技术有很多,可分为以下几类:芯片的封装种类太过繁杂,为了方便理解,我们将分类方式简化,以封装过程中使用的承载晶圆或芯片的耗材的不同来份额里,半导体封装技术可以分为引线框封装、裸芯片封装/晶圆级封装和镶入式封装三类。2.1.1. 引线框架封装(Leadframe Packages)传统的 IC 封装是采用导线框架作为 IC 导通线路与支撑 IC 的载具,它连接引脚于导线框架的两旁或四周。随着 IC 封装技术的发展,引脚数量的增多(超过 300 以上个引脚)、、线密度的增大、基板层数的增多,使得传统的 QFP 等封装形式在其发展上有所限制。我们把使用传统引线框架和封装壳的封装技术称为引线框架式封装技,多用于如方形扁平无引脚封装(QFN)和方型扁平式封装(QFP)。1. 引线框架封装工艺使用引线框架和外部封装壳的芯片封装制作工艺十分相似。基本流程为: 首先使用充银环氧粘结剂将晶圆切片粘附于引线框架上,然后使用金属线将晶圆切片的管脚与引线框架上相应的管脚连接,再将引线框架与封装壳组合在一起,最后使用模塑包封或者液态胶灌封,以保护晶圆切片、连接线和管脚不受外部因素的影响。2. 引线框架主要性能半导体封装引线框架大多采用铜材或铁镍合金(A42)两种材质,在封装中, 引线框架主要有如下作用:引线框架封装(如 SO、QFP、QFN)仍然是 I/O 小于 200 的半导体中最常见的。模具通常采用金属丝连接,封装也很简单,虽然使用倒装芯片、多模和模/无源组合的变体也在批量生产中。陶瓷封装在很大程度上可以被看作是遗留技术。虽然它们过去在 IC 上很常见,但现在几乎只用于军事和航空电子等高可靠性应用,不愿在封装技术上做出改变。2.2.2. 镶入式封装技术-基于基板的封装嵌入式芯片(Embedded Component Packaging EPC),封装与大多数封装类型并不相同。一般来说,在许多集成电路封装中,器件位于基板的顶部, 基板充当器件与封装板间“桥梁”的角色。“嵌入式封装”一词有着不同的含义,在嵌入式芯片封装的世界中,指采用多步骤制造工艺将元器件嵌入到基板中。单芯片、多芯片、MEMS 或无源元器件均可以并排式(side-by-side)方式嵌入到有机层压基板(Organic Laminate Substrate)之中。这些元器件均通过镀铜的通孔(via)连接起来。总而言之,通过嵌入式封装,就可以释放系统中的空间。在 TDK 的工艺中,器件被嵌入四个极薄的基板叠层中, 以微互连和通孔为主要特点,总高度为 300m。封装尺寸是将有源芯片嵌入基板中的驱动因素。在‘x’和‘y’轴上,会显著地整体收缩。当考虑版图布线更大化时,这种微型化可让设计多一些灵活性。如今嵌入式有源元器件的市场,主要围绕着功率模拟器件领域。蓝牙无线模块(Bluetooth WiFi moles)的微型化特点,已成为嵌入式芯片封装的主要应用领域。其他应用还包括手机市场的射频模块。”1. 镶入式封装的优劣势通常情况下,IC 会被封装在电路板上,但这样有时会占用系统中宝贵的电路板空间,因此考虑把芯片嵌入到基板中以节省空间和成本,这就是嵌入式芯片封装的用武之地,并不会与晶圆级封装中的扇出型封装相混淆。扇出型封装中,裸片会被嵌入到环氧模压树脂(molded epoxy compound) 填充的重新建构晶圆(reconstituted wafer)中。嵌入式芯片封装是不同的。这些元器件被嵌入到多层基板中,IC 会被嵌入基板的核心部位。核心部位是用特殊的树脂做的,其他基板层均是标准的 PCB 材料。裸片通常是并排放置的,如果是标准的 4 层基板,所有裸片都会被放置于 2 层与 3 层之间,且裸片不会堆叠。嵌入式封装的主要优点有:促进尺寸微型化、互连可靠、性能更高,并改善了对集成元器件的保护。ECP 还支持模块化的趋势,通过降低其他封装技术的成本来实现。隐身的电子器件(嵌入式芯片)可有效防止逆向工程和造假。”嵌入式封装也有缺点。由于它结合了用于先进封装和印刷电路板(PCB)的技术,因此面临一些制造方面的挑战。此外,生态系统还相对不成熟。嵌入式芯片的成本仍然过高,且有时良率太低。嵌入式封装是将多个芯片集成到单个封装体中的几种方法之一,但并不是唯一选择。系统级封装是最受欢迎的选择,但由于成本原因,扇出型封装也有很大的发展潜力。正是这些封装解决方案为市场提供价格更低、技术更好的解决方案。2. 按基板类型的镶入式封装分类基板从材料上可分为有机基板和无机基板两大类;从结构上可分为单层(包括挠性带基)、双层、多层、复合基板等。多层基板包括通用制品(玻璃-环氧树脂)、积层多层基板、陶瓷多层基板、每层都有埋孔的多层基板。陶瓷封装在很大程度上可以被看作是遗留技术。虽然它们过去在 IC 上很常见,但现在几乎只用于高可靠性的应用,如军事和航空电子设备。由于不愿意在封装技术上做出改变。有机基板封装(BGA, CSP)使用小型刚性(有时弯曲)基板,其上的模具是金属丝粘结或倒装芯片。大多数这样的封装使用一组球或地与主机 PCB 接口。哪一个允许这些包容纳多达 4000 个外加 I/O2.2.3. 裸芯片封装/晶圆级封装(WLP)1. 裸芯片封装/组装目前伴随芯片功能的提升,芯片的工作频率大幅增加。从 MHz 到 GHz,芯片的工作频率有了质的飞跃。芯片对外围电路的要求也越严苛。微秒,纳秒级的延迟都会使数据传输出现严重错误。如何消除信号在外部电路传输时的延迟效应是设计人员不能回避的问题。在传统封装中晶圆切片与封装壳的连接方式会引入新的负面因素—Wire bonding 金属线和封装壳引脚,过长的信号线会使信号传输时受寄生 RC 的影响出现延迟,同时也易受到干扰。而使用裸芯片技术减少了芯片传输线的长度,从而使芯片信号的延迟大大减少。裸芯片技术在减小封装体体积的同时,还将大大提高信号传输品质,这也是与其他封装技术相比裸芯片封装技术的重要优势。但是,裸芯片技术由于在封装中没有封装壳的保护, 芯片晶背暴露在外,存在被损坏的风险。所以裸芯片虽然能在绝大多数应用领域取代传统封装形式的芯片,但是绝对不能百分之百点对点可代替。现有的芯片封装技术在面对封装尺寸进一步缩小,封装成本进一步下降的需求时,有些力不从心。在现有封装技术中晶圆切片的实际尺寸已经很小, 制约封装尺寸缩小的因素是封装方式本身(即便是使用 CSP 封装,封装比为 1.14,仍然有 14%的空间被浪费)。而适时引入裸芯片技术则可很好的解决上述问题。若将裸芯片组装于新的封装基材上,则称为裸芯片封装,若将裸芯片直接 组装在 PCB 板上,则称为裸芯片组装。裸芯片封装/组装是指在芯片与目标板(封装基板或 PCB 板)的连接过程中,裸芯片为原始的晶圆切片形式, 芯片没有经过预先的封装而直接与目标板连接。引入裸芯片封装,可以减少由封装壳产生的额外的体积,将标准的半导体封装芯片直接更换成无封装的裸芯片,可使研发人员直接获得该芯片理论上的最小尺寸,从而提高 PCB 板布线空间的利用率。如图中所示,18M 的同步 SRAM 在使用不同的封装形式时,至少可以节省 70的空间。裸芯片封装是一个独特的类别,包括 COB(主板芯片:直接连接到主 PCB 上的芯片线编解码器)和 COF/COG (Flex 或玻璃上的芯片),后者是将芯片直接翻转到显示器的玻璃或弯曲电路上。2. 晶圆级封装(WLP)晶圆级封装(WLP)就是在封装过程中大部分工艺过程都是对晶圆(大圆片) 进行操作,对晶圆级封装(WLP)的需求不仅受到更小封装尺寸和高度的要求,还必须满足简化供应链和降低总体成本,并提高整体性能的要求。2.3. 封装基板的定义、种类及生产工艺2.3.1. 封装基板的定义封装基板(Package Substrate)是由电子线路载体(基板材料)与铜质电气互连结构(如电子线路、导通孔等)组成,其中电气互连结构的品质直接影响集成电路信号传输的稳定性和可靠性,决定电子产品设计功能的正常发挥。封装基板属于特种印制电路板,是将较高精密度的芯片或者器件与较低精密度的印制电路板连接在一起的基本部件。2.3.2. 封装基板的作用20 世纪初期,“印制电路”的概念被 Paul Eisler 首次提出,并研制出世界上第一块印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)。集成电路封装基板是随着半导体芯片的出现而从印制电路板家族中分离出来的一种特种印制电路板,其主要功能是构建芯片中集成电路与外部电子线路之间的电气互连通道。2.3.3. 封装基板发展的三个阶段当前封装基板可以简单的理解为是具有更高性能或特种功能的 PCB,是可为芯片、电子元器件等提供电气连接、保护、支撑、散热、组装等功效, 以实现多引脚化,缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性的电子基板。到目前为止,世界半导体封装基板业历程可划分为三个发展阶段:2.3.4. 封装基板(IC 载板)与 PCB 的异同1. 电子封装工程中封装、实装、安装及装联的区别2. 封装基板与 PCB 的区别封装基板是可为芯片、电子元器件等提供电气连接、保护、支撑、散热、组装等功效,以实现多引脚化,缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性的电子基板。封装基板可以简单的理解为是具有更高性能或特种功能的 PCB 或薄厚膜电路基板。封装基板起到了芯片与常规印制电路板(多为母板、副板,背板等)的不同线路之间的电气互联及过渡作用,同时也为芯片提供保护、支撑、散热、组装等功效。在电子封装工程中,电子基板(PCB)可用于电子封装的不同层级(主要用于 1~3 级封装的第 2~5 层次),只是封装基板用于 1、2 级封装的 2、3层次,普通 PCB 用于 2、3 级封装的 3、4、5 层次。但是它们都是为电子元器件等提供互联、保护、支撑、散热、组装等功效,以实现多引脚化, 缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性为目的。主板(母板)、副板及载板(类载板)常规 PCB(多为母板、副板,背板等) 主要用于 2、3 级封装的 3、4、5 层次。其上搭载 LSI、IC 等封装的有源器件、无源分立器件及电子部件,通过互联构成单元电子回路发挥其电路功能。随着电子安装技术的不断进步与发展,电子安装各阶层的界限越来越不清晰,各阶层安装的交叉、互融,此过程中 PCB 的作用越来越重要,对 PCB 及其基板材料在功能、性能上都提出了更高、更新的要求。3. 封装基板从 PCB 中分离独立出来的历程和原因20 世纪 80 年代以后,新材料、新设备的广泛应用,集成电路设计与制造技术按照“摩尔定律”飞速发展,微小敏感的半导体元件问世,大规模集成电路与超大规模集成电路设计出现,高密度多层封装基板应运而生,使集成电路封装基板从普通的印制电路板中分离出来,形成了专有的集成电路封装基板制造技术。目前,在常规 PCB 板的主流产品中,线宽/线距 50μm/50μm 的产品属于高端 PCB 产品了,但该技术仍然无法达到目前主流芯片封装的技术要求。在封装基板制造领域,线宽/线距在 25μm/25μm 的产品已经成为常规产品,这从侧面反映出封装基板制造与常规 PCB 制造比,其在技术更为先进。封装基板从常规印制电路板中分离的根本原因有两方面:一方面,由于PCB 板的精细化发展速度低于芯片的精细化发展速度,导致芯片与 PCB 板之间的直接连接比较困难。另一方面,PCB 板整体精细化提高的成本远高于通过封装基板来互连 PCB 和芯片的成本。2.3.5. 封装基板的主要结构和生产技术目前,在封装基板行业还没有形成统一的分类标准。通常根据适用基板制造的基板材料、制作技术等方面进行分类。根据基板材料的不同,可以将封装基板分为无机封装基板和有机封装基板。无机封装基板主要包括:陶瓷基封装基板和玻璃基封装基板。有机封装基板主要包括:酚醛类封装基板、聚酯类封装基板和环氧树脂类封装基板等。根据封装基板制作方法不同,可以将封装基板分为有核(Core)封装基板和新型无核(Coreless) 封装基板。1. 有核和无核封装基板有核封装基板在结构上主要分为两个部分,中间部分为芯板,上下部分为积层板。有核封装基板制作技术是基于高密度互连(HDI)印制电路板制作技术及其改良技术。无核基板,也叫无芯基板,是指去除了芯板的封装基板。新型无核封装基板制作主要通过自下而上的电沉积技术制作出层间导电结构—铜柱。它仅使用绝缘层(Build-up Layer)和铜层通过半加成(SemiAdditive Process,缩写为 SAP)积层工艺实现高密度布线。2. 封装基板的结构封装基板的主要功能是实现集成电路芯片外部电路、电子元器件之间的电气互连。有核封装基板可以分为芯板和外层线路,而有核封装基板的互连结构主要包括埋孔、盲孔、通孔和线路。无核封装基板的互连结构则主要包括铜柱和线路。无核封装基板制作的技术特征主要是通过自下而上铜电沉积技术制作封装基板中互连结构—铜柱、线路。相比于埋孔和盲孔,铜柱为实心铜金属圆柱体结构,在电气传输方面性能更加优良,铜柱的尺寸也远低于盲孔的尺寸,直接在 40μm 左右。3. 封装基板的主流生产技术1) 主要的积层精细线路制作方法半导体封装基板层间互联、积层精细线路制作方法是从高密度互联/积层多层板(High Density Interconnection/Build up Multilayer,HDI/BUM) 衍生而来,HDI/BUM 板制造工艺技术种类繁多,通过可生产性、可靠性和成本等各方面的优胜劣汰和市场选择,目前比较成熟的工艺集中在 3-5 种。早期的集成电路封装基板由于封装芯片 I/O 数有限,其主流制作技术是印制电路板制造通用技术—蚀刻铜箔制造电子线路技术,属于减成法。IC 设计趋势大致朝着高集成化、快速化、多功能化、低耗能化及高频化发展, 对应的半导体封装基板呈现出“四高一低”的发展趋势,即高密度布线、高速化和高频化、高导通性、高绝缘可靠性、低成本性。在近年的电子线路互连结构制造领域,相比于蚀刻铜箔技术(减成法),半加成法主要采用精确度更高、绿色的电沉积铜技术制作电子电路互连结构。近十几年来,在封装基板或者说整个集成电路行业,互连结构主要是通过 电沉积铜技术实现的,其原因在于金属铜的高性能和低价格,避免了蚀刻 铜流程对互连结构侧面蚀刻,铜的消耗量减少,互连结构的精细度和完整 性更好,故电沉积铜技术是封装基板制作过程中极其重要的环节。2) 封装基板制作技术-高密度互连(HDI)改良制作技术高密度互连(HDI)封装基板制造技术是常规 HDI 印制电路板制造技术的延伸,其技术流程与常规 HDI-PCB 板基本相同,而二者的主要差异在于基板材料使用、蚀刻线路的精度要求等,该技术途径是目前集成电路封装基板制造的主流技术之一。由于受蚀刻技术的限制,HDI 封装基板制造技术在线路超精细化、介质层薄型化等方面遇到了挑战,近年出现了改良型HDI 封装基板制造技术。根据有核封装基板的结构,把 HDI 封装基板制作技术流程主要分为两个部分:一是芯层的制作;二是外层线路制作。改良型 HDI 封装基板制造技术主要是针对外层线路制作技术的改良。常规 HDI 技术制作封装基板的流程3) 封装基板新型的制造技术--改良型半加成法基于磁控溅射种子层的电沉积互连结构是一条全新的封装基板制造技术途径,该制作技术被称为改良型半加成法。此外,由于该技术途径不像 HDI 技术需要制作芯板,因此被称为无核封装基板制作技术。无核封装基板制作技术不需要蚀刻铜箔制作电子线路,突破了 HDI 途径在超精细线路制作方面存在的技术瓶颈,成为高端封装基板制造的首选技术。另外,该技术采用电沉积铜制作电气互连结构,故互连结构的电沉积铜技 术已经是无核封装基板制作的核心技术之一。三、封装材料和封装基板市场3.1. 封装基材和基板市场及技术发展3.1.1. 封装技术应用的演进即使是最古老的封装技术仍然在使用今天。但是,通过从线键到倒装芯片外围设备再到阵列封装、缩小 I/O 间距、更小的封装体和多组件模块,以实现更高密度封装是明显的趋势。3.1.2. 封装基板在晶圆制造和封装材料价值量占比最大晶圆制造和封装材料主要包括引线框架、模封材料(包封树脂、底部填充料、液体密封剂)、粘晶材料、封装基板(有机、陶瓷和金属)、键合金属线、焊球、电镀液等.3.1.3. 封装基板行业景气度的变化在大约 2500 亿套集成电路封装中,1900 亿套仍在使用铜线键合技术,但倒装芯片的增长速度快了 3 倍。1500 亿套仍在使用铅框架,但有机基质和WLCSP 的增长速度快了三倍。只有约 800 亿半导体封装是基于有机基板, 有机封装基板市场大约 80 亿美元,相当于整个 PCB 行业的 13%.3.1.4. 有机和陶瓷封装基板是封装基板中的主流在高密度封装中,为了降低反射噪声、串音噪声以及接地噪声,同时保证各层次间连接用插接端子及电缆的特性阻抗相匹配,需要开发高层数、高密度的多层布线基板。按基板的基体材料,基板可分为有机系(树脂系)、无机系(陶瓷系、金属系)及复合系三大类。一般来说,无机系基板材料具有较低的热膨胀系数, 以及较高的热导率,但是具有相对较高的介电常数,因此具有较高的可靠性,但是不适于高频率电路中使用;有机系基板材料热膨胀率稍高,散热较差,但是具有更低的介电常数,且质轻,便于加工,便于薄型化。同时由于近几十年内聚合物材料的不断发展,有机系基板材料的可靠性有极大提升,因此己经被广泛应用。目前广泛应用的有机基板材料有环氧树脂,双马来醜亚胺三嘆树脂(聚苯醚树脂,以及聚醜亚胺树脂等。3.1.5.2019 年封装材料市场规模在 200 亿美金左右,封装基板约占 64根据国内亚化咨询预测,2019 年中国半导体封装材料市场规模将超 400 亿元人民币,约折合 57 亿美元左右。3.2. 封装基板主流产品市场3.2.1. 全球地区分布有机封装基板市场一直很小,直到 1997 年英特尔开始从陶瓷基板向有机基板过渡,在基板封装的基板价值可以占封装总价值(不包括模具)的 15%至 35%。目前,世界上半导体封装基板生产主要在亚洲(除日本和中国)、日本、中国、美国及欧洲。从产值上看, 封装基板的生产国家主要是日本、亚洲(除日本和中国以外,以韩国和台湾为主)和中国。2019 年封装基板的市场价值预计为 81 亿美元,预计未来五年将以每年近 6.5的速度增长。其中,亚洲(除日本和中国以外,以韩国和台湾为主)的占有率接近 61,日本约为 26,中国,13 左右,而美国、欧洲及世界其它地区占有比例则相当小.3.2.2 全球载板主要制造地及主要制造商现状根据 2019 年 Prismark 的统计数据,目前全球载板的市场容量约为 81 亿美元,量产公司近 30 家。从生产地来看,全球载板主要在韩国、中国台湾、日本和中国内地四个地区生产(99 )。近年来中国内地量产厂商数量增长明显,但产值仍较小; 2019 年全球前十五大载板公司如下表所示。从表中可以看出,载板公司基本上都是PCB 产品多元化,即非从事单一的载板业务(唯一例外的是日月光材料(仅从事 BGA 载板制造),主要是由于该公司的母公司从事的是封测代工服务.期初,日本供应商主导封装基板供应链。目前日本仍以超过 50%的份额主导着高端 FCBGA/PGA/LGA 市场,我们认为未来五年内这种情况不会有实质性变化。在所有其他封装基板类别中,台湾/中国大陆和韩国的供应商占据市场主导地位。……3.2.3. 主流封装基板产品分类1. 按基材材质分类封装基板按基材材质可分为刚性有机封装基板、挠性封装基板和陶瓷封装基板。2. 按制造工艺分类封装基板按照制造工艺可分为刚性基板(含陶瓷基板)、挠性基板、积层法多层基板(BUM)。3. 按性能分类封装基板按照性能可分为:低膨胀系数(a)封装基板、高玻璃化温度(Tg) 封装基板、高弹性率封装基板、高散热性封装基板、埋入元件型封装基板。4. 按应用领域分类根据封装基板不同的用途,可将封装基板分为:3.2.4. 六种产品占据封装基板市场主要份额1. 主流封装基板产品市场规模和结构封装基板产品多样化,从产值分布来看, 2019 年封装基板主要以 FC BGA/PGA/LGA(Flip Chip Ball/Pin/Land Grid Array,倒装芯片球/针/平面栅格阵列封装基板)、FCCSP(Flip Chip Chip Scale Packaging,倒装芯片级封装基板)、FCBOC(Flip Chip Board on Chip for DRAM,动态随机存取存储器用芯片封装基板)及 WB PBGA(Wire Bond PBGA,键合塑料球栅阵列封装)WB CSP(Wire Bond Chip Scale Packaging 键合芯片级封装基板),RF & Digital Mole(频射及数字模块封装基板)为封装基板市场的六类主要产品.从供给来看,2019 年全球主要有 5 个地区生产封装基板,分别是日本、中国、亚洲(除去日本和中国,主要是台湾、韩国和其他地区)、美国和欧洲。Prismark 按照 WB PBGA/CSP、FC BGA/PGA/LGA、FC CSP/BOC 和 RF AND Digital Mole 四类统计,预计 2019 年共计实现产值 81.39 亿美元,同比增速为 7.74,四类产品产值分别为 20.07、33.52、17.24 和 10.55 亿美元,占比分别为 24.66、41.18 、21.19 和 12.96.2. WB PBGA/CSPWB(wire-bonding,引线键合封装技术),用金属丝将芯片的 I/O 端(内侧引线端子)与相对应的封装引脚或者基板上布线焊区(外侧引线端子)互连,实现固相焊接的过程。PBGA (Plastic ball grid array package) 塑料球栅阵列。主要用于满足 200-800I/O 引脚数需求。目前正持续被高端倒装芯片及低端低成本 CSP 封装抢占市场。20 世纪 90 年代末,PBGA 封装之后不久出现了线键 CSP 封装,精细间距 BGA(FBGA)和 CSP 是完全相同的,但在未来它将被简单地称为 CSP。CSP 是一种更有效的线状键合 PBGA 封装,具有更紧密的球间距(0.8mm 及以下),因此被称为细间距 BGA 或 FBGA。我们也可以进一步将 CSP 定义为:封装尺寸小于 20 毫米的所有基板。CSP 最初是运用于较少引脚数的设备,但现在已经扩展到容纳 700 个 I/O 及以上的设备。WB CSP 用金线将半导体芯片与封装基板连接,半导体芯片的大小大于基板面积 80%的产品通常被称为“WBCSP”(引线键合芯片尺寸封装)。随着半导体市场的发展,对 WBCSP 的总需求继续增长。但因为高速增长的FCCSP,WBCSP 市场份额逐渐减少。但对于许多 I/O 为 20–500 的设备来说,它仍是一种经济高效的方法。CSP 的需求最初主要由大容量移动电话市场驱动,但如今,大多数其他便携式和非便携式应用程序都在使用 CSP 封装,以实现更小的尺寸和更好的电气性能。2019 年全球WB PBGA/CSP 封装基板产值预计为 20.07 美元,占全球封装基板总产值 24.66。Prismark 预计 2024 年全球 FC BGA/PGA/LGA 封装基板产值将达 21.98 美元,年复合增长率为 1.83。目前 PBGA 基板及 CSP 基板的主要生产供应商有 JCI (日本)、Ibiden (日本)、Samsung (韩国)、LG (韩国)及 PPT 等公司。在 TBGA 基板方面,目前日本厂商仍然占据主导地位。日本的主要供应商包括: Shinko、Hitachi Cable 、Mitsui 及 Sumitomo 等公司。3. FC BGA/PGA/LGAFC BGA/PGA/LGA,全称 Flip Chip Ball/Pin/Land Grid Array,倒装芯片球/针/平面栅格阵列封装基板。随着芯片集成度不断提高,其对集成电路封装要求更加严格。I/O 引脚数的急剧增加,使得 FC BGA/PGA/LGA 广泛用于具有高复杂性的 MPU(微处理器和内存保护单元)、CPU(中央处理器) 和逻辑器件的封装。BGA、PGA、LGA 三种封装所用封装基板相似,但它们与主板的交互方式不同。所有这些封装都使用倒装芯片互连,而不是导线连接。2019 年全球 FC BGA/PGA/LGA 封装基板产值预计为 33.52 亿美元,占全球封装基板总产值 41.18。Prismark 预计 2024 年全球 FC BGA/PGA/LGA 封装基板产值将达 51.86 亿美元,年复合增长率为 9.12。4. FC CSP/BOC1) FCCSP半导体芯片不是通过引线键合方式与基板连接,而是在倒装的状态下通过 凸点与基板互连,因此而被称为“FCCSP”(Flip Chip Chip Scale Package)。倒装芯片 CSP (FCCSP)包提供了一个较低的轮廓,更好的电气性能,并略高于传统的电线结合 CSP 包 I/O。FCCSP 与 FCBGA 的区别仅在于封装尺寸(<20mm)、填料节距(典型的 CSP 为<0.8mm 球节距),通常为 60-1.300 1/0。由于FC CSP 封装的高性能(将半导体芯片到 PCB 间的距离降至最低,信号损失很少,可确保高性能)和高 I/O (得益于精细 bump pitch,形成大量 I/O 应用),主要用于手机应用处理器、基带等产品封装中。2) FCBOCBOC(Board on Chip for DRAM)主要包括 WBBOC 和FCBOC 两种。2018 年 以前,大多数DRAM 设备都采用WBBOC 封装,尤其是在2017 年,三星(Samsung) 推出了超过 35 亿个WBBOC 封装。FC BOC 是指使用倒装技术的 DRAM 封装,三星从 2015 年前就开始将这项技术用于图形 DDR(内存)或 GDDR(显存),现在正将其用于 PC 应用程序中的主流 DDR,2019 年及以后FCBOC 将逐渐完全取代WBBOC 封装。BOC 的主要用户是存储器公司-三星、SK Hynix 和 Micron,主要的基板供应商包括 Simmtech、Eastern、ASE Material、Unimicron 等。2019 年全球 FC CSP/BOC 封装基板产值预计为 17.25 亿美元,占全球封装基板总产值 21.19。Prismark 预计 2024 年全球 FC CSP/BOC 封装基板产值将达 20.60 亿美元,年复合增长率为 3.61。5. RF AND Digital Mole 频射及数字模块1) Digital Mole数字模块将多个模具和其他组件被焊接或嵌入主板,从而可以包括任意数量的模块应用。迄今为止最常见的包括 MEMS 传感器、MEMS 麦克风和摄像头模块。用于数字模块的基板与用于 BGA 和 CSP 封装的基板相似。他们通常使用简单的两到四层基板,但现在加入了更先进的薄核组装基板设计。特别是对于许多 MEMS 麦克风来说,一个独特的区别是在基板中使用了嵌入式电容器和电阻箔。主要数字模组基板供应商包括金星、Unimicron、南亚 PCB、深南、森科、LG Innotek 等。2) RF Mole射频模块包括一系列解决方案,通常包括一个或多个有源功率器件和无源元件。RF 模块常见于功率放大器(PA)和功率放大器双工器(PAD)模块, 还用于 WLAN/蓝牙和/或 GPS 的连接模块,通常使用有机封装基板。射频模块的尺寸通常为 3 毫米到 10 毫米,通常可以包含一到四个有源 CMOS 或砷化镓芯片,以及多达四十个分立无源元件。2019 年全球RF AND Digital Mole 封装基板产值预计为 10.55 美元,占全球封装基板总产值 12.96%。Prismark 预计 2024 年 RF AND Digital Mole 封装基板产值将达 17.10 美元,年复合增长率为 10.41%。四、封装基板应用的关键市场和技术驱动因素4.1. 用于高性能计算的大面积 FCBGA 封装需求驱动封装基板需求成长4.1.1. 高性能计算包括传统的基于 cpu 的计算机,从高端桌面和笔记本电脑到领先的服务器、计算和网络应用程序三大类。后者越来越多地使用 GPU 和高级内存总线来实现超级计算和 Al 应用程序所需的高性能。长期以来,高端 CPU 和 GPU 一直被封装在 FCBGA、FCLGA 或FCPGA 中,它们可以通过插槽直接安装到主机的主 PCB 上,也可以使用中间的子卡。在笔记本电脑中系统级的尺寸和厚度要求 CPU 直接安装在主机的主板上。然而,在桌面服务器和许多其他高性能计算应用程序,CPU 通常以 BGA 或LGA 包的形式提供,并通过插座或类似的连接器安装到主板上。Intel 的高端服务器 CPU,包括联想服务器使用的 Xeon CPU,都采用了公司的 PoINT(Patch on INTerposer)技术。在英特尔的命名法中,CPU 芯片被翻转到一个“补丁”上,这实际上是一个具有高路由密度的 BGA 基板, 以适应前沿的 CPU 芯片。然后将此补丁安装到插入器上。Intel 将补丁称为 HDI(高密度互连),将插入器称为 LDI(低密度互连)。在 Prismark 的术语中,两者都是内置的封装基板,而插入器的路由密度略低。4.1.2. Al 和机器学习带来了对海量数据的处理需求英特尔的 Xeon 是一款传统的、但处于领先地位的 CPU,它是专注应用于 Al 和机器学习一种新的高端处理,而这些应用使用 GPU。所有的应用程序都依赖于模式识别来创建一个算法来解释大量的数据,而 GPU 比 CPU 更适合这种类型的数据处理。自动驾驶汽车可能是这些新型人工智能应用中最具辨识度的一个。但机器学习也被用于语音识别、游戏、工业效率优化和战争。Nvidia 是这些 Al 应用的 GPU 的主要供应商,该公司的 Nvidia 的自动驾驶汽车驱动平台是系统和组件封装实践的一个很好的例子最初用于特斯拉自动驾驶仪的驱动平台,本质上是一个小型(31x16cm 的盒子)超级计算机,它可以解读汽车传感器的数据,创建出汽车周围环境的虚拟 3D 地图。并决定适当的行动。值得注意的是,大量数据定期上传到汽车制造商的数据中心,在那里, 基于数百万英里的驾驶经验,自动驾驶算法不断改进。这些例子的 CPU 和 GPU 是大型尺寸的 FCBGA 封装驱动的需求复杂的封装基板的主要例子。4.2. SiP/模块封装需求旺盛驱动封装基板需求成长有机封装基板的第二个重要增长驱动力是 SiP/moles。SiP(System-in-Package)将主动和被动元器件组合在一个包含特定功能的封装体/模块中。最突出的 SiP 是用于蜂窝和其他射频系统的射频模块, 如功率放大器模块。前端模块和 WiFi 模块。其他例子包括传感器模块,如MEMS 加速度计算或摄像机模块,以及电源模块,比如 DC/DC 转换器。大多数这样的模块使用刚性 PCB 基板,虽然有些使用柔性,陶瓷,或引线框载体。与上面讨论的高性能计算设备相比,IO 数量很低(大多数远低于 100),并且封装的球/垫的间距非常宽松(最多为 1 毫米)。另一方面,特别是射频模块往往有一个很多且越来越多的器件和元件,必须在模块内互连。这增加了模块基板的路由密度,增加了它的层数和设计几何形状。4.2.1. 新的射频模块应用是 5G mmWave 天线模块用于 5G 智能手机和类似的 5G 接入设备。这种应用的高频率要求射频收发器和天线之间的近距离。因此,mmlWave 天线模块被设计成将收发器和支撑组件安装在一侧,贴片天线安装在另一侧。结果是一个复杂的 5-2-5 基板。每个 5G 中使用三或四个这样的天线模块毫米波智能手机。4.2.2. 非射频 SiP 模块应用苹果提供了有趣的推动力。从苹果手表,几乎所有的组件都装在一个大的SiP。另一个 interestinoSiP 的例子是用在苹果的新 AirPods 专业无线耳机。之前的 AirPods 主要使用的是安装在伸缩电路上的分立元件(还有一些更小的 SiP)。新的 AirPods Pro 将几乎所有的组件整合到一个 5x10 毫米的 SiP 中。这个 SiP 非常复杂。实际上,它本身由四个 SiP 和一个跨接PCB 组成,所有这些都组合成一个小的组件。主 SiP 结合了几个 WLCSP 到一个 3-2-3 基板的顶部然后集成封装。该基板的底部支持一个额外的三个 SiP(一个蓝牙 SiP 和两个 MEMS 加速计 SiP)加上一个跨接 PCB 用于连接到 AirPods Pro flex 电路。蓝牙 SiP 本身是相当复杂的,包括蓝牙芯片和内存芯片,加上一个时钟和被动式,安装在一个 6L 任意层基板的两侧并覆盖成型。每年要交付数十亿个 SiP/模块,比大型 BGA 包高出一个数量级。4.3. 先进封装基板市场的发展驱动封装基板需求成长封装基板的需求已经被持续使用的晶圆级 CSP 削弱。WLCSP 发展迅速,因为他们提供了小尺寸,可以非常薄(<0.4 毫米)和提供良好的球间距(0.35 毫米),且不使用任何基材或载体。但 WLCS 广泛应用于智能手机和其他便携式产品中。然而封装基板的主要增长动力是大面积 FCBGA 封装和 SiP。在可实现的布线密度方面,硅的技术路线图超过了 PCB。封装基板是用来提供高密度的接口之间的硅模具和更大,低密度 PCB 主板。但是用于高性能计算处于领先地位的 CPU 和 GPU,即使是高密度的封装基板也不足以实现一级互连。以 5μm 线和空间为例,重点是半导体工艺技术作为替代。在典型的排列中。采用半导体制造技术的中间插层,将有源模的高密度布线要求与有机封装基板的低密度能力进行转换。值得注意的是,这种封装方法仍然需要有机封装基质,它的大小和层数都在增加其中一些产品已经开始批量发货。4.3.1. 英特尔 EMIB 嵌入式硅插入器英特尔的酷 i7 8705G 笔记本处理器实际上结合了英特尔的 CPU,一个 AMD 的 GPU 和 HBM 内存在一个单一的 FCBGA 封装体。为了获得最高的性能,GPU 和内存采用倒装芯片,直接安装在附近,并与硅桥芯片互连,在两个芯片之间提供高完整性的信号和电源线。英特尔 CPU 被单独直接放置在 BGA 基板上。4.3.2. 带有 TSV 的硅插入器AMD 提供一系列用于高性能计算应用的 CPU 和 GPU,包括工作站和 Al 处理器。为了解决高速内存访问的需求,内存最好集成在处理器封装体中。在许多情况下,这是通过在相同的高密度封装基板上,将内存芯片翻转到CPU/GPU 芯片旁边来实现的。但在前沿应用中,存储芯片是堆叠在一起的, 随后安装在一个硅插接器上,该插接器也携带处理器芯片。……(报告来源:川财证券)如需报告原文档请登录【未来智库】。

爱未移

消费电子、面板、半导体等行业综合分析报告

1、消费电子:苹果 5G 换机潮拉开帷幕,智能穿戴产品全面 开花1.1、苹果 5G 换机潮拉开帷幕,高端手机市场竞争格局优化 手机销量连续三年下滑,明年有望实现近年来首次正增长。全球手机销量自 2017 年销量登顶后连续三年下滑,下滑与智能手机渗透率已经相对饱和有关,而 4G 中后期手机厂商创新不足也压制了消费者的换机欲望,2020 年全球智能手机销量 预计将下滑 5%,功能性手机销量预计下滑 25%。考虑到手机平均 2-3 年的换机周期,加上 5G 时代手机创新迭出刺激需求。受益于 疫情后经济的恢复和 5G 换机潮,预计 2021 年全球智能手机销量将达到 13.8 亿部, 同比增长 5.4%,这将是全球手机市场自 2017 年来首次实现正增长,我们认为过 去两年认为被压制的换机需求有望在明后年逐渐释放。2020 年疫情对全球 5G 换机潮有推迟,但中国 5G 换机如火如荼。由于疫情对生 产端和需求端的扰动,今年全球手机销量预测从疫情前的全年增长预期下修到个 位数的下滑。就国内来说,由于国产安卓品牌加大推出 5G 新机型,今年中国的 5G 手机的销量预计达到 1.54 亿部,5G 手机渗透率预计将达到 46%,预计 2021 年中国 5G 手机的销量将达到 2.96 亿部,全年渗透率占比将达到 82%。苹果发布 iPhone 12 拉开全球 5G 元年大幕,4 款新机增加用户覆盖面。苹果 10和 11 月份陆续上市苹果 12/12 pro 和 12 mini/pro max,四款新机皆为 5G 手机,随 着疫情对经济影响的逐渐淡去,海外 5G 手机的换机潮将陆续启动。预期 2021 年 全球 5G 手机销量将超过 5 亿部,5G 手机渗透率将从今年的 17%上升到 37%。高通和联发科 AP 份额将继续上行,7/8nm 制程 AP 占比将近 30%。2018 年后, 华为芯片自制率直线上升,从 2017 年的 55%上升到 2019 年底的 82%,但当下海思 芯片生产受阻,高通和联发科 AP 渗透率将继续提高。高通的骁龙 865 大获成功, 成为各大品牌首款5G旗舰机型的标配,2020年5G手机AP中预计高通占比29%, 仅次于海思 35%,联发科占比 10%。预计 2021 年高通+联发科的 5G AP 占比将超 过 50%。1.2、穿戴不止 TWS,手表+VR/AR 即将接力1.2.1 蓝牙新协议下安卓 TWS 加速渗透,疫情加速穿戴渗透目前 TWS 主流的蓝牙 5.0 底层协议标准只支持音频的 1 对 1 传输,TWS 仍无法 实现左右耳同步传输。高通和海思等先后推出新的解决方案--双路传输模式,即 手机与 TWS 耳机的左右耳同时连接传输,左右耳机可单独使用,延时大大降低, 连接的稳定性也有了明显提高。但此方案需要手机端芯片的支持,大面积推广需 要时间。2019 年 12 月 31 日,蓝牙技术联盟发布新版蓝牙核心规范——蓝牙 5.2。蓝牙 5.2 将采用低功耗音频 LE Audio 技术,使用全新的高音质低功耗音频解码器 LC3,最大亮点是支持多重串流音频(Multi-Stream Audio)功能,它支持手机与多个设备 之间行多重独立音频串流,且比现有蓝牙标准更省电。多重串流音频技术能实现在智能手机等单一音频源设备、单个或多个音频接收设 备间同步进行多重且独立的音频串流传输,同时带来立体声体验,多台音源设备 之间的切换更加顺畅。这项标准基本解决了双耳传输的技术难题,跳过监听模式 技术壁垒,降低对耳机主控芯片和解决方案的要求,能够带动非苹果 TWS 成本 的进一步下探,为非苹果 TWS 的爆发式增长创造了可能。根据 counterpoint 的数据,2020 年二季度全球 TWS 销量中 AirPods 销量占比为 35%,较去年同期的 53%下滑 18%,而小米和三星等安卓系 TWS 的份额占比则 分别达到 10%和 6%,随着新蓝牙协议的普遍适用,高性价比的安卓系的 TWS 有 望促进整个 TWS 行业渗透率进一步提升。1.2.2 智能手表和 AR/VR 将接力 TWS,看好穿戴的高成长苹果发布廉价款手表 Apple Watch SE,推动智能手表的加速渗透。苹果 iWatch 自 上市以来销量已将近 1 亿部,今年苹果更是首次推出 279 美元起的廉价版苹果智 能手表 SE,配置与 series 6 相同的加速计、陀螺仪、高度仪,亲民版 iWatch 预计 将推动 iWatch 的加速渗透。根据 Strategy Analytics 的数据,仅 Apple Watch 2019 年出货量为 3070 万只,同比 增长 36%,首次超过瑞士手表业当年出货量 2110 万只(同比下滑 13%),如同 TWS 颠覆了整个耳机行业,智能手表已经颠覆了市场对手表的定义,随着更多功能的 推出,我们预计智能手表有望接力 TWS 市场,成为消费电子行业的新引擎。CPU、GPU、显示技术以及传感技术的进步,为 VR 的发展奠定了坚实的技术基 础。就 VR 技术效果来说,中国信通院将 VR 技术的沉浸体验分为五级,目前我 国 VR 行业仍处于第二级,即部分沉浸阶段,主要表现为 1.5~2k 单眼分辨率、 100~120 度视场角、百兆码率、20 毫秒 MTP 时延,4K/90 帧频渲染处理能力等。 当前 VR 的体验已经有了较明显的提升,无论是分辨率还是图像渲染都能让用户 有更深度的沉浸效果,也减少了眩晕,但目前真实度仍有待提升。5G 发展解决 VR 主要痛点。5G 时代 VR 硬件迭代加速,部分设备升级到 4K,分 辨率进一步提高。高速率的网速对于当前 VR 渲染能力不足导致的眩晕、互动体 验不强和终端移动性差等痛点问题具有一定缓解作用,满足了 VR 对网络带宽和 时延要求提升的要求。5G 为 VR 提供了室外移动场景,而千兆带宽+Wi-Fi6 则为室内提供了固定场景, 二者共同为 VR 提供更优的管道。5G 网络下用户体验速率从 4G 网络的 10Mbps 逐步提高到 3.5Gbps,时延也从 10ms 降低到 1ms,服务和接收设备之间的连接在 适当的条件下几乎是瞬时的。即使进行渲染的计算机不在用户的家中,几乎无计 算的 VR 头显也将受益于目前只能在物理连接上实现的像素级细节和响应性水 平,从而解决戴上眼镜之后的眩晕感。主流的 3D 成像技术包括结构光、TOF 和双目测距。2019 年发布的微软 HoloLens2,对手势追踪模块升级为 Azure Kinect,包含了一个 TOF 深度传感器,最多可追踪 单手 25 个关节点,密度更高,覆盖更为全面,包括手指弯曲等细节动作也能捕捉 到。目前包括国内外主流手机品牌纷纷计划在后镜头搭载 ToF,为未来 AR 应用 展开的铺路,国内安卓手机主推 iTOF,苹果则在今年发布的 iPad pro 和 iPhone 12 系列中主推 LiDAR TOF,即 dTOF。苹果从 2011 年就开始布局 AR,近年来收购多个相关公司,其发布的 AR 平台也 已经在 2019 年的 WWDC 迭代到 AR Kit3,增加了工具的易用性、图像渲染的真 实性。同时,苹果 CEO 库克频繁在公开场合发言对 AR 产业表示看好,认为 AR 市场将达到智能手机的规模,预计 2021 年将推出 AR 头显,并于 2023 年发布 AR 眼镜。2、面板:韩企产能退减,全球需求回暖,行业供给改善, OLED 引领未来新增长2.1、韩企关闭大尺寸 LCD 产能,供给下降确立,面板行业供给收缩(略)2.2、大尺寸 LCD 供求关系逆转,行业景气度提升2.2.1 短期来看,明年全球防疫状况有望好转,明年面板需求有望进一步恢复新冠疫情前期面板价格回暖趋势滞后。参考 WitsView 数据,2020Q1 电视面板报 价整体呈上涨趋势,其中 32 英寸面板单季度涨幅最高达到 15.15%,而 55 英寸和 65 英寸的大尺寸面板单季涨幅分别达到 8.71%和 2.98%。可以看出,在韩企尚未 宣布退出大尺寸 LCD 市场之前,面板价格曾一度上涨。但随着三月份之后新冠疫 情开始全球扩散,相关面板需求被延后,比如原定于 2020 年夏季举办的欧洲杯与 奥运会均相继延期。而 2020 年下半年以来,随着我国疫情逐渐消散,面板价格回暖迅猛,我们预计未 来面板需求量会迅速增加,大尺寸 LCD 面板需求将恢复和释放。短期来看,随 着全球防疫状况的好转,欧美部分城市开始逐步解禁,英超、西甲、意甲也相继 在今年 6 月份开赛,被推迟的需求将逐渐得到释放,我们已经看到下半年全球面 板需求逐渐好转。中期来看,虽然东京奥运会和欧洲杯足球赛均被延期至 2021 年夏季,但也只是需求被延后,通常这种大型体育赛事的举办都会对大尺寸 LCD 面板需求带来一定程度的提升作用,由于整机厂商都会提前 3-4 个月备货,这部 分需求将在 2021 年 3-4 月份释放。TV LCD 面板占据大尺寸面板市场主要份额。在出货量方面,2019 年全球面板厂 商大尺寸面板出货量为 7.62 亿片,其中液晶电视面板出货量为 2.87 亿片,占比达 37.3%。在出货面积方面,2019 年全球面板厂商大尺寸面板出货面积达 2.07 亿平 米,其中液晶电视面板出货面积同比增长 5.3%达到 1.63 亿平米,占比高达 78.8%。随着疫情放缓,海外需求已经看见复苏迹象,6 月份以后海外各区域零售需求同 比上涨。2.2.2 长期来看,面板行业需求总体稳定,但每年尺寸增加,面板需求面积不断增加长期看,随着面板行业的不断发展,面板行业需求总体维持稳定状态。据 IHS 预 测数据,2016-2021 年全球 TFT-LCD 产值将维持在 1250~1300 亿美元区间,进 入一个稳定状态。但每年面板尺寸会有相应的增加趋势,最终使得面板需求面积 不断增加。据大尺寸化渐成 TV 市场主流,将持续带动大尺寸 LCD 面板市场需 求增长。参考 IHS 数据,在高世代产线的助力下,从 2018 年开始,32 英寸及 40-49 英寸电视面板需求呈逐渐下降趋势,而 60 英寸以上的电视面板需求持续增长,我 们预计到 2025 年 60 英寸以上的电视面板需求在整个 TV 面板市场中的占比将从 2019 年的 11.0%提升至 22.5%。同时,据奥维云网(AVC)调查称,2020Q1 电视 零售市场大尺寸化总趋势未变,市场平均尺寸达到 50.3 英寸,首次在第一季度突 破 50 英寸。同时,5G+4K/8K 超高清视频项目建设将给大尺寸 LCD 面板行业带 来新驱动力,推动新的换机周期,大幅拉动大尺寸 LCD 面板需求增长2.3、供需逆转确定,涨价行情确定,明年面板价格有望继续领涨从价格上来看,大尺寸 LCD 面板价格疫情前期已接近历史低位,现已开启全面 触底反弹。参考 AVC 数据,2020 年 5 月各类尺寸面板价格已接近甚至跌破历史 价格。目前中国带头复苏之后全球疫情亦逐渐迎来好转,欧美大多数国家已开始 解封,终端需求已经迎来反弹。我们可以看到本轮 TV 面板价格已经从 7 月份开 始不断上涨,若无疫情影响,今年面板价格上涨时间点会提早到今年 1-2 月份, 同时价格上涨至少半年时间。由于疫情影响了上半年的需求,本轮周期回暖时间 推迟,但随着需求释放、产能加速清出,供求逆转再次来临,今年 7 月份我们已 经看到各尺寸面板均实现较大增幅价格上涨,我们预测,面板价格明年将进一步 保持上涨趋势。据群智咨询数据显示,一季度显示器面板出货量 3140 万片,同比 下降 7.7%,显示器出货面积为 500 万平方米,同比下滑 3.8%。从 2020 年 3 月底 至 2020 年 5 月下旬,32 英寸、43 英寸、55 英寸以及 65 英寸 LCD 面板价格持续 下跌。而 2020 年下半年以来,随着我国疫情逐渐消散,面板价格回暖迅猛,我们 预计未来价格将持续走高。32 英寸、39.5 英寸、43 英寸、50 英寸、55 英寸以及 65 英寸及 75 英寸 LCD 面板价格均出现全面上涨的大好趋势。我们认为本轮景气度向上,可达到历史上少有的周期长、上涨幅度高。参考历史 TV 价格行情,在 2016 年随着韩企部分产能的退出,使得整个市场景气度大幅提 升,LCD 面板价格从 2016 年 9 月一路上涨至 2017 年中,涨幅高达 40%,使得价 格远高于平均成本。本轮周期反转,海外企业产能退出量远高于 2016,比 2016年多退出约 53%的产能,且需求端叠加各大体育赛事因素,供给偏紧持续时间长 达 2 年。我们可以看到,2020 年 10 月相比 2020 年 7 月份面板价格各英寸都呈现 出较大的增长。其中 32 英寸涨幅最大,达到 68%,涨幅最小的 75 英寸也达到 11%, 我们认为本轮海外需求已经回暖,未来将加速回暖,面板价格未来还将进一步实 现上扬态势。从目前时间节点看,一方面韩国厂商关闭减少大量大尺寸 LCD 产能,供给下降确 立,面板行业供给收缩,韩企今年年底加速退出中大尺寸,未来 3 年供给持续改 善。另一方面,随着全球疫情状况的好转,欧美部分城市开始逐步解禁,海外各 大零售厂商实现同比正增长,北美零售商开启补库存阶段,各项体育赛事有望在 今年下半年到明年陆续举行,大型体育赛事对 LCD 面板需求有较强拉动作用,明 年面板需求依旧值得期待,供需的不断好转,我们预计明年面板价格将有望继续 上涨。2.4、OLED 市场前景广阔,我国 OLED 产业进入发展快车道我国政府高度重视 OLED 产业政策环境的优化,出台了一系列举措。根据中投产 业研究院发布的《2020-2024 年中国 OLED 产业深度调研及投资前景预测报告》 指出,在这种政策利好形势下,国产面板商抓住机遇,在大尺寸 OLED 面板上加 速拓进,有望迎头赶上韩企。中国电子视像行业协会表示,协会将制订国内 8KOLED 电视和柔性 OLED 显示的行业标准,推动OLED 电视在中国市场的发展。我们认为下游产品升级+国产手机厂商扶持,将推动我国 OLED 产业进入发展快 车道。OLED 面板具有可折叠、可弯曲的特性,可以彻底改变当前智能手机、甚 至平板和笔记本电脑的既有形态。我国整机终端企业为保持竞争实力,积极和 AMOLED 面板企业合作开发各种折叠、弯曲形态的手机,以期增加高端市场份额。 为了扶持国产 OLED 屏厂商发展,国产手机厂商华为、中兴、小米、OPPO 等纷 纷采用国产 OLED 屏幕。如早在 2018 年华为手机 mate20 pro 就采用了京东方 OLED 屏幕,在显示效果上大获用户好评,随后在 P30 系列、Mate30 系列、P40 系列均使用了京东方的 OLED 屏;华为旗下的荣耀 30 系列同时采用了京东方和维 信诺的 OLED 屏;而中兴则和维信诺合作已久,不仅 5G 版中兴天机 Axon 10Pro 搭载的柔性 AMOLED 面板由维信诺独供,中兴旗下努比亚的全球首款穿戴腕机 努比亚 α、最新发布的红魔 5G 游戏手机等产品,均由维信诺独供柔性 AMOLED 屏幕。3、半导体:长期国产替代趋势不变3.1、半导体国产化大趋势方向已定美国通过一步步的限制华为和中芯国际,坚定了我们半导体、核心技术等国产化 的决心,也凸显了长期国产替代趋势的必要性和紧迫性。短期来看,华为及中芯国际的发展有较大的不确定性,我们按照不同的情景假设, 可以推测未来华为及中芯国际的不同影响程度。我们认为国产替代的长期逻辑不变,华为及中芯国际被限制,进一步凸显了半导 体产业链国产替代及自主可控的重要性,尤其是在被海外卡脖子的代工、设备、 材料等领域。代工环节:全球半导体产业主要分为 fabless+代工厂和 IDM 两种模式,IDM 模式是将设计、 制造、封测环节一体化,而 fabless+代工厂的模式是将设计、制造、封测环节分 开,分别在不同主体实现,两种模式各有优势。IDM 模式在资源整合、效率最大化、产能控制等方面有较大优势,之前是半导体产业的主流模式,主要代表企业有 Intel、三星、TI、英飞凌等,近年来 fabless+ 代工厂的模式由于其灵活性、开放性等的优势,在工艺节点的军备竞赛种逐渐胜 出,整体规模提升较快,在半导体产业的占比也逐渐提升,主要代表企业有高通、 海思、AMD、英伟达等。2000 年时,全球半导体产业中 Fabless+代工厂的模式的占比约为 9%,到 2019 年 已经大幅提升至 30%左右,在过去的 20 年中间,fabless+代工厂的增长速度要远 大于 IDM 模式,其增长性更加持续。Fabless+代工厂的模式不断提升,大幅拉动代工厂的市场规模成长,在过往 10 年 中,全球晶圆代工市场的规模从不足 200 亿美金,提升到近 600 亿美金,CAGR达到 10.6%。其中,中国地区的市场占比提升更快,从 2010 年的 6%左右的占比, 提升至 2019 年的 16%的占比,预计未来会进一步提升。从全球市场格局来看,代工厂业务台积电一家独大,2019 年市场占比达到 58.6%, 中国的中芯国际和华虹集团(含华力)挤进全球前十,占比分别达到 5.4%、3.0%。从代工的工艺节点拆分来看,一般将不同工艺节点分为传统工艺、成熟工艺、先 进工艺,其中传统工艺主要包括 0.5um、0.35um、0.25um、0.18um、0.13um,成 熟工艺主要包括 90nm、65/55nm、45/40nm,先进工艺主要包括 32/28nm、16/14nm、 10nm、7nm 等;其中收入占比较大的节点有传统工艺的 0.18um、成熟工艺的 65/55nm、45/40nm 以及先进工艺的 32/28nm、16/14nm 和 7nm,这些节点的寿命都较长,称之为长 节点;驱动不同工艺节点快速成长的动力不同,先进工艺主要靠手机 AP、电脑/服务器 的 CPU 及 GPU、基带芯片、AI 芯片、FPGA 等领域,而成熟工艺主要靠模拟芯 片、射频芯片、CIS、功率芯片、高压芯片等领域。在代工厂不断地军备竞赛过程中,巨额的资本开支使得众多晶圆厂被迫退出,而 领先者可以利用积累的优势继续投入研发和资本开支,从而巩固自己的优势,造 成“强者恒强”的局面。国内代工龙头中芯国际经过接近 20 年的技术积累后,在成熟制程 0.35um 到 28nm 有较强的竞争力,并在先进工艺 14nm 取得了关键突破,同时 N+1 制程也在持续 研发过程中,进展顺利。公司近年来 8 寸和 12 寸产能持续扩张,截止到 2020 年 Q1,8 寸总产能 23.3 万片 /月,12 寸总产能 10.8 万片/月,其中 8 英寸产能主要包括上海 S1、天津 T1 以及 深圳厂,12 英寸产能主要包括北京 B1、中芯北方 B2 以及上海中芯南方厂。近 10 年来,中国本土 IC 设计增速 CAGR 为 24%,远远高于全球的 4%,从而带 动国内代工市场规模快速增长,CAGR 达到 23.2%。中芯国际来自中国区的收入快速增长,2011 年至今 CAGR 达到 20%,2019 年来 自中国区的收入占比达到 60%。我们认为在赵海军、梁孟松等核心团队的带领下,结合国家政策和资金的不断倾 斜扶持,中芯国际有望持续在先进工艺研发中取得进展,争取更大的市场空间。设备、材料环节:国内晶圆厂存储厂正处于扩产高峰期,以中芯国际、长江存储、合肥长鑫为代表 的企业分别在 14nm、64L/128L 3D NAND、1xnm ddr4 DRAM 实现关键突破,开 始进行大规模扩产,对应的资本开支及采购半导体设备、材料的空间不断创新高。在中美贸易战的大背景下,国内晶圆厂、存储厂对于核心供应链的自主可控的诉 求非常强烈,这对于国产设备和材料厂商来说,是千载难逢的好机会,在扩产高 峰叠加国产替代的双轮驱动下,国内的半导体设备和材料厂商有望迎来持续性的 景气高点。中国大陆正逐渐成为全球最大的半导体设备市场,预计今年接近 150 亿美金,明 年将进一步提升到 164 亿美金,而国内半导体设备厂商目前整体体量尚小,与国 内巨大的市场需求形成鲜明对比,国产替代的空间非常巨大。国内的半导体设备厂商经过前期的不断积累,在近年来分别在刻蚀机、薄膜沉积、 清洗机、热处理设备、CMP 设备、去胶机等领域实现了不同程度的突破,未来有 机会实现大规模的国产替代,主要代表厂商包括刻蚀龙头 A 公司、北方华创、盛 美半导体、Mattson、华海清科、沈阳拓荆、至纯科技、万业企业等。而半导体材料同样也随着晶圆厂的规模提升,整体市场规模也在逐渐提升,2018 年全球半导体材料的市场规模超过 500 亿美金,其中用于晶圆厂环节的半导体材 料规模超过 300 亿美金,空间巨大。半导体材料细分种类较多,其中占比较多的主要包括硅片、掩模板、电子气体、 光刻胶及配套试剂、CMP 抛光材料、湿化学品等,占比分别为 38%、13%、13%、 7%、7%、5%。随着工艺的不断演进,对于半导体材料的要求也越来越高,同时也会有新的材料 需求出现,经常有“一代工艺,一代材料”的说法。国内的半导体材料厂商也有较广泛的布局,分别在各个细分领域实现了一定程度 的突破,有望在未来的国产替代热潮中抢占更多的份额,主要代表厂商有安集科技、沪硅产业、华特气体、雅克科技、江丰电子等。4、PCB:汽车板受益行业复苏和电动化,看好通信板中长期 成长空间4.1、汽车行业景气复苏,电动化、智能化拉动车用 PCB 需求近两年由于宏观经济下行、中美贸易和今年上半年的疫情影响,国内汽车销量 2 月探底。随着疫情控制向好,相关刺激政策逐步落地,国内汽车销量景气度复苏, 显现出明显的“V”字型增长态势,有望在 21 年实现反弹。同时,根据 Ultima Media 的预测,全球汽车销量将自 2021 年起持续稳健增长,2026 年有望突破 1 亿辆, 车用 PCB 需求迎来拐点。新能源汽车能显著拉动 PCB 的使用需求。PCB 车载充电机、电动引擎、控制器和 BMS 对于 PCB 的用量都有拉动,相比传统燃油车,预计会有 0.8 平米的 PCB 增 量需求,假设单价 1000-1500 元/平米,则新能源汽车单车将增加 800-1200 元 PCB 价值量。根据 Prismark 的车用 PCB 市场规模测算,2019 年单车 PCB 价值量在 540 元左右,电动化对于 PCB 需求量显著增加。汽车智能化也对车用 PCB 需求有所拉动。ADAS 主要在感测端和各功能控制单元 需要使用 PCB,感测端的毫米波雷达由于使用高频板材,其 PCB 价值量最高。毫 米波雷达有 24GHz 中短距和 77GHz 中长距两种,主要含有天线高频板和 MMIC 电路板两块 PCB,尺寸都在 0.005 平米左右,77GHz 的天线高频板一般采用多层 板结构设计(4L-6L),使用 PTFE 基材,我们预估高频板单价在 4000 元/平米以 上。实现 L3 等级的 ADAS 一般需要安装 6 个以上的毫米波雷达(假设 1 长 6 短),计 PCB 用量 0.07 平米(包括高频板和普通板),价值量 200 元左右,再加上摄像 头、超声波雷达,以及功能单元和控制单元,智能化预计带动 500 元以上单车 PCB 价值量增加。4.2、高性能要求构筑高壁垒,玩家以日台为主,替代空间大整体而言,车用 PCB 的性能要求受到温度、湿度及震动负荷等外部环境和新增多 样化功能应用的影响。一方面,电动化趋势下,PCB 需要经受 100 万小时寿命时 间内几百安培的电流,及高达 1000 伏的电压等汽车环境。另一方面,智能化趋势 下,车载电脑、雷达等高速高频应用相继引入,为满足自动驾驶及互联汽车的信 号处理要求,需要使用有几千个 I/O 和 BGA 间距小于 0.8mm 的处理器和存储器, 对车用 PCB 均提出了更高的性能要求,进一步抬高行业准入门槛。相对于整个 PCB 行业,车用板集中度较高,前十大厂商市占率超过 60%,主要以 日本和中国台湾玩家为主,日本的 CMK、旗胜、名幸主要得益于本土汽车品牌的 发展,中国台湾的敬鹏、健鼎、沪士也都有很长的车厂配套历史,美国的 TTM、 中国香港的建滔、泰国的 KCE 和澳大利亚的 AT&S 也位于前十。中国香港的依顿 电子、大陆的景旺电子、世运电路、奥士康、超声电子紧跟其后,随着汽车供应 链持续向大陆转移和大陆厂商充足的产能储备,国内车用 PCB 厂商份额有望持续 提升。4.3、5G 和数据中心持续建设,看好通信板中长期成长空间根据我们测算 5G 基站单站 PCB 价值量在 9000 元左右,4G 基站单站价值量不到 4000 元,5G 基站 PCB 价值量仍是 4G 的 2-3 倍。随着全球 5G 基站持续建设,我 们预计全球 5G 基站数目在 700 万以上,带动 PCB 规模 600 亿元以上,2021-2023 年将是 5G 基站建设高峰期,每年基站侧 PCB 需求量都在 100 亿元以上。同时, 今年国内 SA 独立组网开始规模建设,拉动传输网 OTN 设备、高阶交换机、路由 器需求,需要使用大量的高速单板和背板,未来有望持续拉动高多层 PCB 的需求。数据中心对于通信 PCB 的拉动力度也非常大,而且更为持续。根据北美五大云巨 头(谷歌、Facebook、微软、苹果、亚马逊)的资本开支,2018 年五个厂商资本 开支 780 亿美元左右,同比增长超过 50%,19 年小幅下滑,但 20 年 Q1、Q2 都 恢复了增长,并且谷歌、微软、Facebook未来 Capex 展望均非常乐观。我们 认为云计算、存储需求的增长是不可逆的,未来云相关资本开支有望持续增长。服务器作为数据中心资本开支最大的部分,与之密切关联。我们判断,随着数据 中心资本开支恢复增长,服务器、交换机、路由器、存储器等 ICT 设备出货量也 将恢复并保持增长态势,拉动高速多层板的需求。5、被动元件:行业景气持续复苏,MLCC 国产替代空间巨 大被动元件行业去库存在 19 年三季度末基本完成,库存水位低于正常水平,四季度 和 20 年一季度进行补库存,二季度开始基本保持稳定。我们跟踪了中国台湾被动 元件大厂国巨、华新科的月度营收,日本被动元件大厂村田的季度订单,被动元 件上游耗材纸质载带龙头洁美科技的季度收入等数据来佐证首先是中国台湾大厂国巨、华新科的月度营收,同比跌幅在 19 年底都开始明显收,国巨在今年 3、4 月份实现正增长,9 月同比增长 118%,华新科 4 月销售也 基本实现同比持平,9 月同比增长 50%。其次,村田的电容积压订单/已接受订单一定程度上可以反映行业需求和库存情 况,2017-2018 年涨价期间比值持续上升,随着去库存比值逐渐下降,2019 年四 季度已经降至价格上涨前水平,今年一季度迎来回升,二季度持续反弹。最后是被动元件上游耗材纸质载带龙头洁美科技的季度收入,19 年前三季度收入 同比都有较大幅度下滑,19Q4 收入 2.93 亿元,跌幅明显收窄,今年一季度实现正增长,二季度快速回升,同比增速达 82%。此外,随着疫情好转,以及 5G 手机、物联网设备放量,汽车电子化程度提升, 被动元件需求量将恢复快速增长。短期来看,智能手机的功能创新以及通信制式 的升级都将拉动被动元件用量提升;中长期来看,新能源汽车不断普及,汽车电 子化带动被动元件使用量倍增。电容是用量最大的被动元件,片式多层瓷介质电容 MLCC 凭借容量大、低等效电 阻、优异噪音吸收、较好的耐脉冲电流性能、尺寸小、较好的阻抗温度特性与频 率特性等优势,成为主要的电容产品类型。根据智研咨询数据,全球 MLCC 市场 规模在 100 亿美金左右,而且保持持续增长。目前 MLCC 行业主要由日韩和中国台湾主导,根据国巨披露的数据,村田以 31% 的市占率排名第一,其次是三星电机市占率 19%,国巨和太阳诱电市占率都在 13% 左右,前七大厂商占据 85%份额,集中度很高,国内玩家主要有风华高科、三环 集团和宇阳等,随着国内厂家的积极扩产,未来国产替代空间广阔。6、安防:行业需求边际改善,AI 驱动龙头迎蜕变据中安网,2018 年中国安防产业总收入为 7183 亿元,2019 年为 8269 亿元,同比 增长 15%左右。其中 2018 年下半年开始,由于降税和土地收入下降,国内政府安 防需求受到压抑,而国外市场则面临着中美贸易的不确定性,今年更是受到了疫 情影响,使得传统安防行业增速放缓。2020 年二季度开始,受益于国内疫情得到有效控制,一季度疫情压抑的需求得以 释放,同时由于安防设备大约 3-4 年更新周期,以及政府大力推动基建项目,安 防市场政府端需求边际向好。纵观安防行业的发展,历经数次变革。早期的视频监控系统(模拟时代)主要是 以模拟摄像机、同轴电缆、视频矩阵转换器、磁带录像机以及显示器为主;2000 年左右,随着编解码技术的发展,后端 DVR 替代了磁带录像机,安防行业由模 拟转向数字化;2008 年左右,由于 SoC 技术的成熟,前端 CMOS 替换了 CCD,IPC SoC 替代了 ISP,行业进入高清化;2012 年解决方案的出现,使行业市场蓬 勃发展;2016 年,AI 开始渗透,深度学习算法成熟,智能化安防打开行业边界并 不断拓宽。海康威视作为安防龙头,公司管理层战略眼光前瞻、执行力强,算法能力强,对 技术理解深刻,成功抓住每次行业变革。近年来,海康威视进行了组织架构调整, 将研发下沉到区域中心,中央负责架构开发维护,主要针对 PBG 和 EBG,而区 域则负责模块/组件的开发,成熟的组件也可以入库供调用。这样的调整具有三个 优势:1)提高效率,利于加快项目进展;2)二是提升规模效应,带动人均创收、 创利提升;3)被调用次数多的区域给予更多支持,资源分配更为合理。随着架构 逐渐搭建完毕,公司效率有望大幅提升,以更充足的准备应对这轮行业变革。AI Cloud 云边融合计算架构、物信融合数据架构持续落地,不仅大幅增加原有业 务的附加值,而且通过智能物联网与信息网之间的数据交互,也夯实在深度学习、大数据、智能物联网、数据应用等领域的发展基础,不断挖据有助于社会效率提 升的新市场、新需求,有助于安防公司向大数据公司转型。随着国内疫情得到有效控制,政府在基建项目的大力投入,二三季度政府类安防 招投标数据持续改善,看好海康威视 PBG 业务恢复增长,同时公司统一软件架构 基本搭建完毕,响应能力进一步提升,在安防公司向大数据公司转型过程中效率 也有望持续提升。7、投资策略(略)iPhone 产业链和面板经历多年成长,迎来厚积薄发;半导体国产化和 汽车电子等核心器件,将继续深练内功。……(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:兴业证券)如需完整报告请登录【未来智库官网】。