2019上半年中國半導(dǎo)體封測行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展先進封裝重要意義分析[圖]

    半導(dǎo)體行業(yè)主要包含電路設(shè)計、晶圓制造和封裝測試三個部分。封裝測試是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的最后一個環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體封裝測試是指將通過測試的晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。

封測產(chǎn)業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)的位置

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    我國IC封裝業(yè)是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最早的，且傳統(tǒng)封裝在規(guī)模和技術(shù)上已經(jīng)不落后于世界大廠。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2018年中國半導(dǎo)體封測市場規(guī)模2194億元，較2017年同比增長16.1%，2019年上半年封測銷售額為1022億元。2004年至今，我國半導(dǎo)體封測行業(yè)一直保持高速發(fā)展，年復(fù)合增長率為15.8%。封測行業(yè)高速發(fā)展的同時，半導(dǎo)體市場占比逐年下降，2018年占整個中國半導(dǎo)體市場的34%，這說明了封測作為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的先行推動力，已經(jīng)起到了帶頭作用，推動半導(dǎo)體其他環(huán)節(jié)快速發(fā)展。

    2011-2019年H1中國大陸IC封裝測試業(yè)發(fā)展情況

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    根據(jù)2019年第二季最新營收統(tǒng)計，半導(dǎo)體封測業(yè)務(wù)公司主要集中在中國大陸和臺灣，臺灣日月光收購硅品后市占率高達37%，大陸企業(yè)長電、華天和通富總占比約25%。2019年Q2封測業(yè)受到中美貿(mào)易摩擦、手機銷量下滑及存儲器價格偏低等因素拖累，大多數(shù)封測廠商營收持續(xù)走跌，京元電和欣邦科技營收增長受益于面板市場超預(yù)期增長。

2019年第三季度全球前十大封測廠商排名（百萬美元）

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    近年來消費電子趨向于小型化和多功能化發(fā)展，其芯片尺寸也越來越小，芯片類型也越來越多。輸出入腳數(shù)的數(shù)量大大增加，使3D封裝和扇區(qū)封裝（FOWLP/PLP）、微距離焊絲技術(shù)和系統(tǒng)封裝（SiP）的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一。半導(dǎo)體封裝測試行業(yè)也正在從傳統(tǒng)的封裝測試向先進的封裝測試技術(shù)過渡。中國大陸封測公司通過并購海外先進封裝廠導(dǎo)入先進封裝技術(shù)，相對于IC設(shè)計、晶圓代工、記憶體產(chǎn)業(yè)來說，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在封測領(lǐng)域不落后國際大廠，中國的長電科技與通富微電，和日月光與Amkor等國際大廠在封測技術(shù)和系統(tǒng)封裝技術(shù)差距不大。未來中國封測行業(yè)將會繼續(xù)扮演產(chǎn)業(yè)推動主要角色，實現(xiàn)國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)升級和進步。

    數(shù)據(jù)顯示：基于28nm節(jié)點開發(fā)芯片成本僅需5130萬美元，基于16nm節(jié)點需要1億美元，基于7nm節(jié)點需要2.97億美元，到5nm節(jié)點達到5.4億美元了，基于3nm工藝預(yù)期高達10億美元。高額的研發(fā)投入和技術(shù)壁壘限制了工藝制程的推進速度，如果希望繼續(xù)維持摩爾定律，未來的主要方式有四個可行的方向。

    優(yōu)化制程工藝，單位面積堆砌更多的晶體管，并且降低晶體管和芯片的價格，最終通過增大出貨量來降低成本。

    采用新架構(gòu)，優(yōu)化指令集，增大L2和L3的緩存，優(yōu)化向量處理器等，提升芯片的性能。

    開發(fā)使用高級機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析以及VR和AR渲染幫助程序的新軟件應(yīng)用程序生態(tài)系統(tǒng)，使其更易于使用。

    先進封裝技術(shù)允許不同節(jié)點上的各個部件的混合，更靈活，而且成本投入上遠(yuǎn)小于先進工藝制程的花費。

    基于高階封測技術(shù)低成本投入、高靈活性的特點，一直受到人們的關(guān)注。高階封裝技術(shù)未來發(fā)展方向朝著兩大板塊演進，一個是以晶圓級芯片封裝WLCSP(Fan-In WLP、Fan-out WLP等)，在更小的封裝面積下容納更多的引腳數(shù);另一板塊是系統(tǒng)級芯片封裝(SiP)，封裝整合多種功能芯片于一體，壓縮模塊體積，提升芯片系統(tǒng)整體功能性和靈活性。

    雖然2019年半導(dǎo)體行業(yè)整體放緩，先進封裝市場規(guī)模將保持成長趨勢，以8%的年復(fù)合成長率成長，到2024年達到約440億美元。傳統(tǒng)封裝市場將以2.4%的年復(fù)合成長率成長，而整個IC封裝產(chǎn)業(yè)CAGR將達5%。預(yù)計2.5D/3DIC，ED和扇出型封裝的營收增長率分別為26%、49%、26%。

    中國IC封裝行業(yè)仍以傳統(tǒng)封裝業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)顯示，2018年中國先進封裝收入約為526億元，占中國IC封裝測試收入的24%，遠(yuǎn)低于全球41%的比例。2018年，中國四大封裝測試企業(yè)的先進封裝產(chǎn)值約110.5億元，約占中國先進封裝產(chǎn)值的21%，其他國內(nèi)企業(yè)和在大陸設(shè)廠的國外企業(yè)、臺資企業(yè)約占先進封裝收入的79%。雖然近年來，中國四大先進封裝測試（長電、通富、華天、晶方）通過自主研發(fā)和兼并，基本完成了先進封裝的產(chǎn)業(yè)化升級。然而，我國封裝技術(shù)水平與國際領(lǐng)先水平還有一定差距。

    2017-2019年中國先進封裝營收規(guī)模

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    近年來，海外并購使中國企業(yè)迅速崛起，獲得了技術(shù)、市場，彌補一些結(jié)構(gòu)性缺陷。但很明顯，封裝檢測行業(yè)具有明顯的馬太效應(yīng)，海外優(yōu)質(zhì)并購的目標(biāo)大大降低，通過并購獲得先進封裝技術(shù)和市場占有率的可能性很小，自主研發(fā)技術(shù)升級將成為主流。我國試驗業(yè)未來的發(fā)展方向應(yīng)從"增長量"向"質(zhì)突破"轉(zhuǎn)變。

    量的增長：傳統(tǒng)封裝行業(yè)的特點是勞動力成本高、資金輕、技術(shù)輕。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)中，設(shè)計對技術(shù)積累和人才的要求最高;制造資本投資高;封裝行業(yè)對資金和人員的要求相對較低，勞動力成本在三個環(huán)節(jié)最為敏感。設(shè)計和制造增加值最高，封裝利潤值最低。2018年，中國大陸半導(dǎo)體的封測占總銷售額的31.8%，而同期我國臺灣封測僅占總銷售額的18%，對比顯示大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級空間巨大。

    2019年1-9月中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)占比

資料來源：智研咨詢整理

    2019年1-9月中國臺灣集成電路產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)占比

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國半導(dǎo)體封測行業(yè)市場行情監(jiān)測及未來前景展望報告》

    封裝行業(yè)對人力資源成本最為敏感。內(nèi)地上市公司每百萬營收需要員工總數(shù)為2.06人。四家龍頭企業(yè)（長電、華天、通富、晶方）的平均值為1.59人，同期IC設(shè)計行業(yè)和制造業(yè)（中芯、華虹）分別為0.75和0.74人。

    后摩爾時代，在物理尺寸即將走到極限、制程技術(shù)不能帶來有效的成本降低時，半導(dǎo)體硬件上的突破將會更加依賴先進封裝技術(shù)。因為先進封裝更加靈活，不局限于晶體管尺寸的縮小，而是可以靈活的結(jié)合現(xiàn)有封裝技術(shù)降低成本；研發(fā)投入和設(shè)備投入也沒有半導(dǎo)體制造資本支出高，這將成為延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵。

    “質(zhì)的突破”：傳統(tǒng)封測由于技術(shù)壁壘低、同業(yè)競爭激烈，利潤提高空間非常小，未來我國封測行業(yè)應(yīng)該向利潤附加值更高的高級封測轉(zhuǎn)化，資本支出將取代人力成本作為新的行業(yè)推動力。下一個半導(dǎo)體發(fā)展周期將依靠AI、5G、IOT、智能汽車等新興應(yīng)用，這些新興應(yīng)用都對電子硬件有著共同的要求：高性能、高集成、高速度、低功耗、低成本。先進封裝技術(shù)是解決各種性能需求和復(fù)雜異構(gòu)集成需求等硬件方面的完美選擇。