半导体封测行业深度分析报告

2020年半导体封测行业深度分析报告

正文目录半导体封测产业基本情况...................................................................1.半导体封测基本概念.....................................................................2.半导体封测产业发展趋势...................................................................传统封装.............................................................................先进封装.............................................................................投资看点:半导体封测景气回升，先进封装需求旺盛...........................................1.新应用需求快速增长，半导体行业迎来景气度回升...........................................2.摩尔定律接近极限，先进封装需求旺盛......................................................3.我国晶圆厂建设迎来高峰，带动封测直接需求................................................4.半导体代工企业产能利用率提升，封测产业迎来新的成长周期.................................三、市场及竞争格局：全球封测达560亿美元，我国封测市场快速增长............................21国外封测典型公司.........................................................................日月光（2311.TW）.....................................................................安靠（AMKR.O）........................................................................3.力成科技（6239.TW）....................................................................国内封测典型公司.........................................................................长电科技（600584.SH）.................................................................华天科技（002185.SZ）...................................................................3.通富微电（002156.SZ）...................................................................4.晶方科技（603005.SH）...................................................................六、风险提示.................................................................................图表目录图1：半导体产业链概况.......................................................................5图2：半导体先进封装系列平台...............................................................6图3：集成电路封装工艺发展历程.............................................................7图4：DIP封装典型结构....................................................................图5：典型带封装基板的倒装平台VS薄膜型晶圆级封装结构.....................................图6：扇入式和扇出式WLP对比（剖面）......................................................图7：扇入式和扇出式WLP对比（底面）......................................................图8：APPLEWATCHS1SIP模组.............................................................图9：智能时代将带来半导体需求的新爆发......................................................13图10：人类智能化发展发展路线..............................................................图11：全球半导体销售额发展趋势............................................................图12：我国集成电路产业销售额..............................................................图13：我国集成电路设计、制造、封测占比....................................................图14：半导体技术向功能多样化和尺寸微型化发展..............................................图15：全球半导体先进封装2024年市占率将达49.7%............................................图16：2014-2024先进封装按不同平台收入划分.................................................图17：全球IC先进封装按应用市场变化趋势....................................................图18：台积电月度营收及增长情况............................................................图19：中芯国际、华虹半导体产能利用率......................................................图20：长电科技营收及增长情况（按季度）....................................................图21：华天科技营收及增长情况（按季度）....................................................图22：通富微电营收及增长情况（按季度）....................................................图23：日月光营收及增长情况（按季度）......................................................图24：全球半导体封测规模及增速............................................................图25：全球前十大封测企业占比超80%.........................................................图26：全球半导体封测前25名企业.........................................................图27：全球典型封测企业毛利率情况..........................................................图28：全球典型代工厂毛利率情况............................................................图29：2018年全球先进封装按照模式分解......................................................图30：封测和组装业务商业模式正发生转变....................................................图31：中国IC封测行业企业数量..............................................................图32：我国封测行业规模及增速..............................................................图33：日月光公司发展历程...................................................................图35：安靠公司主要发展历程................................................................图37：力成科技主要发展历程................................................................图39：长电科技营收与业绩情况..............................................................图40：长电科技业务分布....................................................................图41：华天科技营收与业绩情况..............................................................图42：华天科技业务分布....................................................................图43：通富微电营收与业绩情况..............................................................图44：通富微电业务分布....................................................................图45：晶方科技营收与业绩情况..............................................................图46：晶方科技业务分布...................................................................表格1.半导体封装和测试主要功能............................................................表格2.半导体封装相关工艺大致发展历程......................................................表格3.我国12英寸半导体产线情况统计.......................................................表格4.国家级集成电路政策汇总..............................................................表格5.我国典型半导体封测上市公司估值情况..................................................

级封装、系统级封装（级封装、系统级封装（SiP）等先进封装技术演进。芯片的尺寸继续缩小，引脚数量增加，集成度持续提升。而针对不同的封装有不同的工艺流程，并且在封装中和封装后都需要进行相关测试保证产品质量。图2：半导体先进封装系列平台资料来源：Yole2.半导体封测产业发展趋势半导体器件有许多封装形式，按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP，技术指标一代比一代先进。总体说来，半导体封装经历了三次重大革新：第一次是在20世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装，它极大地提高了印刷电路板上的组装密度；第二次是在20世纪90年代球型矩阵封装的出现，满足了市场对高引脚的需求，改善了半导体器件的性能；芯片级封装、系统封装等是现在第三次革新的产物，其目的就是将封装面积减到最小。图图3：集成电路封装工艺发展历程资料来源：Yole封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。从结构方面，封装经历了最早期的晶体管TO（如TO-89、TO92）封装发展到了双列直插封装，随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装，以后逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。从材料介质方面，包括金属、陶瓷、塑料、塑料，目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。表格2.半导体封装相关工艺大致发展历程结构方面TO－>DIP－>PLCC－>QFP－>BGA－>CSP材料方面金属、陶瓷－>陶瓷、塑料－>塑料引脚形状长引线直插－>短引线或无引线贴装－>球状凸点装配方式通孔插装－>表面组装－>直接安装资料来源：百度百科2.1传统封装1、SOP/SOIC封装功能简介TQFP封装TQFP是英文thinquadflatpackage的缩写，即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装（TQFP）工艺能有效利用空间，从而降低对印刷电路板空间大小的要求。由于缩小了高度和体积，这种封装工艺非常适合对空间要求较高的应用，如PCMCIA卡和网络器件。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。PQFP封装PQFP是英文PlasticQuadFlatPackage的缩写，即塑封四角扁平封装。PQFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。TSOP封装TSOP是英文ThinSmallOutlinePackage的缩写，即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚，TSOP适合用SMT技术（表面安装技术）在PCB（印制电路板）上安装布线。TSOP封装外形尺寸时，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。BGA封装BGA是英文BallGridArrayPackage的缩写，即球栅阵列封装。20世纪90年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA封装开始被应用于生产。2.2先进封装先进封装包括倒装芯片（FC）、硅通孔（TSV）、嵌入式封装（ED）、扇入（Fan-In）/扇出（Fan-Out）型晶圆级封装、系统级封装（SiP）等先进技术演进形式，相较于传统封装技术能够保证质量更高的芯片连接以及更低的功耗。大面积推广，使半导体工业进入了新的移动时代；大面积推广，使半导体工业进入了新的移动时代；s2010以后将进入数据时代，智能化是未来产业发展的方向。图9：智能时代将带来半导体需求的新爆发资料来源：SEMI除了当前消费电子等，未来人工智能（AI）、5G移动通信、无人驾驶、物联网（IoT）等行业应用的发展，将人类社会推向真正的智能化世界，真正形成万物互联，这其中将带来对半导体行业带来前所未有的新空间，全球半导体产业有望迎来新一轮的景气周期。图10：人类智能化发展发展路线资料来源：Yole半导体行业随着新兴应用的不断出现，不断推动半导体行业的向前发展，根据全球半导体贸易统计组织（WSTS）数据，半导体销售额从1999年的1494亿美元增长至2018年的4688亿美元。2020年随着下游新应用的产生，包括存储、面板显示、传感器等子板块景气度回升，全球半导体行业有望重新恢复增长。图11：全球半导体销售额发展趋势% 5000亿美元 %450030400035002030002500102000015001000-105000-20 901234567890123456789900000000001111111111 910202020202020220022002202020020202200202 全球半导体销售额（亿美元） 同比增长（%） 资料来源：Wind中国半导体产业保持高速增长，IC设计、封测、晶圆制造以及功率器件是为4大推动主力。其中，封测行业在过去十多年中，因成本比较高，主要靠量推动发展，并是过去我国半导体产业4大推动力中产值最高的一块。我国集成电路封测行业整体上与我国集成电路一起保持快速增长，但是在2012年以后封测产业的同比增速要明显低于整个集成电路产业，封测产业的占比也从2004年的51.82%下降至2018年33.59%。封测产业规模从2004年的282.60亿元快速增长至2018年的2193.90亿元。的新机遇。的新机遇。图16：2014-2024先进封装按不同平台收入划分资料来源：Yole在应用方面，2018年，移动和消费类应用占据先进封装市场总量的84%。2019年~2024年期间，该应用市场预计将以5%的复合年增长率增长，到2024年占先进封装总量的%72。而在营收方面，电信和基础设施是先进封装市场增长最快的细分领域（约28%），其市场份额将从2018年的6%增长到2024年的15%。与此同时，汽车和交运细分领域的市场份额预计将从2018年的9%增长到2024年的11%。图17：全球IC先进封装按应用市场变化趋势资料来源：Yole3.我国晶圆厂建设迎来高峰，带动封测直接需求我国晶圆厂建设迎高峰，带动下游封测市场的发展。据SEMI报告预测，到2020年，全球新建晶圆厂投资总额将达500亿美元，预计2019年芯片投资总额将增长32%。SEMI称，到2020年，将有18个半导体项目投入建设，高于今年的15个，中国大陆在这些项目中占了11个，总投资规模为240亿美元。随着大批新建晶圆厂产能的释放，带来更多的半导体封测的新增需求，引领我国半导体封测产业的复苏。表格3.我国12英寸半导体产线情况统计30（2020长江存储科技有限责任公司投产年）1600睿力集成电路有限公司投产2（2019年）534台积电（南京）有限公司投产1203英特尔半导体（大连）有限公司投产1203华虹半导体（无锡）有限公司投产4（一期）100亿美元SK海力士半导体（中国）有限公司投产→2086亿美元广州粤芯半导体技术有限公司投产470中芯国际集成电路制造（深圳）有限公司扩产0.3→4-合肥晶合集成电路有限公司扩产1→2.5128联芯集成电路制造（厦门）有限公司扩产1.7→2.543三星（中国）半导体有限公司扩建12→20474武汉新芯集成电路制造有限公司扩建1.2→2121中芯南方集成电路制造有限公司在建3.5102.4亿美元南京紫光存储科技控股有限公司在建302032成都紫光国芯存储科技有限公司在建301626福建省晋华集成电路有限公司在建24381厦门士兰集科微电子有限公司在建81152重庆万国半导体科技有限公司在建768芯恩（青岛）集成电路有限公司在建6~12150江苏时代芯存半导体有限公司在建10130武汉弘芯半导体制造有限公司在建91280上海积塔半导体有限公司在建5359华润微电子重庆基地规划-100矽力杰半导体青岛项目规划4180格芯（成都）集成电路制造有限公司停摆6.5678德准半导体有限公司半停工24500资料来源：集微网、搜狐等网站；截至2019.11.29集成电路行业属于国家鼓励发展的高技术产业和战略性新兴产业，受到国家政策的大力扶持。中国政府大力主导推动整体产业发展，先后颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》、《集成电路产业“十三五”发展规划》、《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》等政策。 2019年以来中美贸易摩擦的持续，美国政府持续打压华为公司，华为事件更加突显在集成电路领域的自主可控的重要性，并促进我国在集成电路产业的大力投入与国内企业的发展。表格4.国家级集成电路政策汇总 2006年2月 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》年6月 《国家集成电路产业发展推进纲要》年3月 《2015年工业强基专项行动实施方案》 2015年5月 《中国制造2025》年11月《集成电路产业“十三五”发展规划》年2月 《关于进一步鼓励集成电路产业发展企业所得税政策的通知》 2016年5月 《关于软件和集成电路产业企业所得税优惠政策有关问题的通知》 2016年5月 《国家创新驱动发展战略纲要》 2016年7月 《“十三五”国家科技创新规划》 2016年8月 《装备制造业标准化和质量提升规划》2016年11月《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》年12月《“十三五”国家信息化规划》年4月 《国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划》年11月《智能传感器产业三年行动指南（2017-2019）》年3月 《2018年政府工作报告》 2018年3月 《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》 2018年4月 《2018年工业通信业标准化工作要点》 2018年5月 《进一步深化中国（福建）自由贸易试验区改革开放方案》年7月 《扩大和升级信息消费三年行动计划（2018-2020）》年5月 《关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告》 资料来源：前瞻产业研究院4.半导体代工企业产能利用率提升，封测产业迎来新的成长周期台积电、中芯国际等代工厂营收、产能利用率不断提升，利好封测厂商。从台积电月度数据来看，台积电营收保持快速增长趋势，主要得益于公司先进制程工艺的营收占比提升以及产能利用率的提高。同时从中芯国际、华虹图图26：全球半导体封测前25名企业资料来源：Yole半导体封测行业毛利率要低于半导体代工企业，近几年全球半导体封测企业整体上毛利率呈现一定下滑趋势。日月光毛利率从2013年的19.48%下降至2018年16.48%，长电科技毛利率由2013年19.80%快速下滑至2018年11.43%，明显低于其他龙头封测企业，主要由于公司近期资产并购导致费用开支增加所致。总体上封测行业毛利率维持在16%左右，而代工龙头台积电毛利率达48%，显著高于封测行业。图27：全球典型封测企业毛利率情况图28：全球典型代工厂毛利率情况资料来源：Wind资料来源：Wind图图30：封测和组装业务商业模式正发生转变资料来源：Yole我国封测行业规模保持稳定增长，2018年我国半导体封测市场达2193.40亿元，同比增长16.10%，2013年以来我国封测行业增速保持较高水平。集成电路封测企业数量也由2014年的85家逐渐增长至2018年99家。随着5G应用、AI、IoT等新型领域发展，我国封测行业仍然有望保持高增长。图31：中国IC封测行业企业数量图32：我国封测行业规模及增速资料来源：中国半导体行业协会资料来源：Wind四、国外封测典型公司四、国外封测典型公司1.日月光（2311.TW）日月光半导体制造股份有限公司(“日月光”)成立于1984年3月，是全球半导体封装与测试制造服务的领导厂商，持续发展并提供客户包括前段工程测试、晶圆针测以及后段之半导体封装、基板设计制造、成品测试的一体化服务。日月光全球封装、测试与材料厂及系统组装厂共有17座。技术研发方面，铜制程、晶圆凸块、铜柱凸块、覆晶封装、晶圆级封装、堆叠封装、系统级封装、感测器封装、扇出型封装解决方案、2.5D/3DIC封装、绿色环保封装以及300mm后段一元化技术方案，日月光处于领先地位进入量产。图33：日月光公司发展历程资料来源：公司官网日月光公司2015年营业收入整体保持缓慢增长趋势，2018年总计实现营业收入2932.21亿新台币，同比增长0.96%。2018年公司净利润总计151.13亿新台币，同比下降34.26%。2018年日月光完成与全球第四大封测公司矽品并购重组，市场第一地位得到进一步巩固，强强联合有利于公司的长期发展。图图34：日月光营收、净利润及其增速情况资料来源：wind.2安靠（AMKR.O）AmkorTechnology,Inc.成立于1968年，它的前身是ANAMIndustries。作为全球最大型的外包半导体先进封装设计、组装和测试服务的供应商之一，安靠提供超过,0001种不同的封装格式和尺寸，并且在全世界范围内拥有二十二家组装与测试制造工厂。其产品涵盖通孔及表面贴装