2021年集成電路封測產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模需求結(jié)構(gòu)分析預(yù)測及重點(diǎn)企業(yè)競爭戰(zhàn)略研究
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1、集成電路封測概況:集成電路芯片對使用環(huán)境具有較高的要求,不能長時(shí)間裸露在外部環(huán)境中。空氣中的雜質(zhì)、腐蝕性氣體甚至水蒸氣都會腐蝕集成電路芯片上的精密蝕刻電路,導(dǎo)致性能下降或者失效。為了防止外部環(huán)境對芯片的損害,就必須用特定工藝將集成電路芯片包裹起來。集成電路封裝,就是用特定材料、工藝技術(shù)對芯片進(jìn)行安放、固定、密封,保護(hù)芯片性能,并將芯片上的接點(diǎn)連接到封裝外殼上,實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部功能的外部延伸。集成電路芯片封裝完成后,需要進(jìn)行性能測試,以確保封裝的芯片符合性能要求。通常認(rèn)為,集成電路封裝主要有電氣特性的保持、芯片保護(hù)、應(yīng)力緩和及尺寸調(diào)整配合四大功能。
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根據(jù)《中國半導(dǎo)體封裝業(yè)的發(fā)展》,迄今為止全球集成電路封裝技術(shù)一共經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段。當(dāng)前,全球封裝行業(yè)的主流技術(shù)處于以CSP、BGA為主的第三階段,并向以系統(tǒng)級封裝(SiP)、倒裝焊封裝(FC)、芯片上制作凸點(diǎn)(Bumping)為代表的第四階段和第五階段封裝技術(shù)邁進(jìn)。
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20世紀(jì)70年代開始,隨著半導(dǎo)體技術(shù)日益成熟,晶圓制程和封裝工藝進(jìn)步日新月異,一體化的IDM公司逐漸在晶圓制程和封裝技術(shù)方面難以保持技術(shù)先進(jìn)性。為了應(yīng)對激烈的市場競爭,大型半導(dǎo)體IDM公司逐步將封裝測試環(huán)節(jié)剝離,交由專業(yè)的封測公司處理,封測行業(yè)變成集成電路行業(yè)中一個(gè)獨(dú)立子行業(yè)。
中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國集成電路封測市場調(diào)研及發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告》
2、全球集成電路封測產(chǎn)業(yè)狀況:在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、人力資源成本優(yōu)勢、稅收優(yōu)惠等因素促進(jìn)下,全球集成電路封測廠逐漸向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,目前亞太地區(qū)占全球集成電路封測市場80%以上的份額。全球集成電路封測市場長期保持平穩(wěn)增長,從2011年的455億美元增至2019年的564億美元,年均復(fù)合增長率為2.72%。
2019年全球前十大獨(dú)立封測企業(yè)收入排名分析
單位:億美元
排名 | 公司名稱 | 銷售收入 | 所屬地區(qū) |
1 | 日月光 | 84.56 | 中國臺灣 |
2 | 安靠科技 | 40.53 | 美國 |
3 | 長電科技 | 32.85 | 中國大陸 |
4 | 矽品精密 | 28.80 | 中國臺灣 |
5 | 力成科技 | 22.09 | 中國臺灣 |
6 | 通富微電 | 11.69 | 中國大陸 |
7 | 華天科技 | 10.85 | 中國大陸 |
8 | 京元電子 | 8.48 | 中國臺灣 |
9 | 聯(lián)合科技 | 7.10 | 新加坡 |
10 | 欣邦科技 | 6.78 | 中國臺灣 |
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):中金企信國際咨詢
近年來,全球封測行業(yè)市場集中度持續(xù)提升,頭部企業(yè)通過并購整合實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)張,具體情況如下:
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3、我國集成電路封測產(chǎn)業(yè)狀況:同全球集成電路封測行業(yè)相比,我國封測行業(yè)增速較快。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2009年至2019年,我國封測行業(yè)年均復(fù)合增長率為16.78%。2019年我國封測行業(yè)銷售額同比增長7.10%。
同集成電路設(shè)計(jì)和制造相比,我國集成電路封測行業(yè)已在國際市場具備了較強(qiáng)的競爭力。2019年全球前10名封測龍頭企業(yè)中,中國大陸地區(qū)已有3家企業(yè)上榜,并能夠和日月光、安靠科技等國際封測企業(yè)同臺競爭。隨著我國集成電路國產(chǎn)化進(jìn)程的加深、下游應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展以及國內(nèi)封測龍頭企業(yè)工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步,國內(nèi)封測行業(yè)市場空間將進(jìn)一步擴(kuò)大。
4、集成電路封測行業(yè)發(fā)展趨勢:
(1)集成電路進(jìn)入“后摩爾時(shí)代”,先進(jìn)封裝作用突顯:在集成電路制程方面,“摩爾定律”認(rèn)為集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,每隔18-24個(gè)月便會增加一倍,性能也將提升一倍。長期以來,“摩爾定律”一直引領(lǐng)著集成電路制程技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,自1987年的1um制程至2015年的14nm制程,集成電路制程迭代一直符合“摩爾定律”的規(guī)律。但2015年以后,集成電路制程的發(fā)展進(jìn)入了瓶頸,7nm、5nm、3nm制程的量產(chǎn)進(jìn)度均落后于預(yù)期。
隨著臺積電宣布2nm制程工藝實(shí)現(xiàn)突破,集成電路制程工藝已接近物理尺寸的極限,集成電路行業(yè)進(jìn)入了“后摩爾時(shí)代”。“后摩爾時(shí)代”制程技術(shù)突破難度較大,工藝制程受成本大幅增長和技術(shù)壁壘等因素上升改進(jìn)速度放緩。28nm制程節(jié)點(diǎn)的芯片開發(fā)成本為5,130萬美元,16nm節(jié)點(diǎn)的開發(fā)成本為1億美元,7nm節(jié)點(diǎn)的開發(fā)成本需要2.97億美元,5nm節(jié)點(diǎn)開發(fā)成本上升至5.4億美元。由于集成電路制程工藝短期內(nèi)難以突破,通過先進(jìn)封裝技術(shù)提升芯片整體性能成為了集成電路行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢。近年來,先進(jìn)封裝的技術(shù)發(fā)展方向主要朝兩個(gè)領(lǐng)域發(fā)展:
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2、先進(jìn)封裝將成為未來封測市場的主要增長點(diǎn):隨著5G通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、視覺識別、自動駕駛等應(yīng)場景的快速興起,應(yīng)用市場對芯片功能多樣化的需求程度越來越高。在芯片制程技術(shù)進(jìn)入“后摩爾時(shí)代”后,先進(jìn)封裝技術(shù)能在不單純依靠芯片制程工藝實(shí)現(xiàn)突破的情況下,通過晶圓級封裝和系統(tǒng)級封裝,提高產(chǎn)品集成度和功能多樣化,滿足終端應(yīng)用對芯片輕薄、低功耗、高性能的需求,同時(shí)大幅降低芯片成本。因此,先進(jìn)封裝在高端邏輯芯片、存儲器、射頻芯片、圖像處理芯片、觸控芯片等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。
全球先進(jìn)封裝在集成電路封測市場中所占份額將持續(xù)增加,2019年先進(jìn)封裝占全球封裝市場的份額約為42.60%。2019年至2025年,全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模將以6.6%的年均復(fù)合增長率持續(xù)增長,并在2025年占整個(gè)封裝市場的比重接近于50%。與此同時(shí),2019年至2025年全球傳統(tǒng)封裝年均復(fù)合增長率僅為1.9%,增速遠(yuǎn)低于先進(jìn)封裝。
3、系統(tǒng)級封裝(SiP)是先進(jìn)封裝市場增長的重要?jiǎng)恿Γ?/span>系統(tǒng)級封裝可以把多枚功能不同的晶粒(Die,如運(yùn)算器、傳感器、存儲器)、不同功能的電子元器件(如電阻、電容、電感、濾波器、天線)甚至微機(jī)電系統(tǒng)、光學(xué)器件混合搭載于同一封裝體內(nèi),系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品靈活度大,研發(fā)成本和周期遠(yuǎn)低于復(fù)雜程度相同的單芯片系統(tǒng)(SoC)。
以2015年美國知名企業(yè)推出的可穿戴智能手表為例,其采用了日月光的系統(tǒng)級封裝,將AP處理器、SRAM內(nèi)存、NAND閃存、各種傳感器、通訊芯片、功耗管理芯片以及其他被動電子元器件均集成在一塊封裝體內(nèi)。通過系統(tǒng)級封裝形式,此可穿戴智能產(chǎn)品在成功實(shí)現(xiàn)多種功能的同時(shí),還滿足了終端產(chǎn)品低功耗、輕薄短小的需求。
2019年全球系統(tǒng)級封裝規(guī)模為134億美元,占全球整個(gè)封測市場的份額為23.76%,并預(yù)測到2025年全球系統(tǒng)級封裝規(guī)模將達(dá)到188億美元,年均復(fù)合增長率為5.81%。
在系統(tǒng)級封裝市場中,倒裝/焊線類系統(tǒng)級封裝占比最高,2019年倒裝/焊線類系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品市場規(guī)模為122.39億美元,占整個(gè)系統(tǒng)級封裝市場的91.05%。根據(jù)Yole預(yù)測數(shù)據(jù),2025年倒裝/焊線類系統(tǒng)級封裝仍是系統(tǒng)級封裝主流產(chǎn)品,市場規(guī)模將增至171.77億美元。
現(xiàn)階段,以智能手機(jī)為代表的移動消費(fèi)電子領(lǐng)域是系統(tǒng)級封裝最大的下游應(yīng)用市場,占了系統(tǒng)級封裝下游應(yīng)用的70%。未來5年,系統(tǒng)級封裝增長最快的應(yīng)用市場將是可穿戴設(shè)備、Wi-Fi路由器、IoT物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施以及電信基礎(chǔ)設(shè)施。尤其隨著5G通訊的推廣和普及,5G基站對倒裝球柵陣列(FC-BGA)系統(tǒng)級封裝芯片的需求將大幅上升,未來5年基站類系統(tǒng)級芯片市場規(guī)模年均復(fù)合增長率預(yù)計(jì)高達(dá)41%。
甬矽電子目前已熟練掌握芯片倒裝技術(shù)(Flip-Chip)和多種系統(tǒng)級封裝技術(shù)(SiP),并實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。甬矽電子系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品種類包括焊線類系統(tǒng)級封裝、倒裝類系統(tǒng)級封裝、混裝類系統(tǒng)級封裝、堆疊類系統(tǒng)級封裝等多數(shù)主流系統(tǒng)級封裝形式,公司系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品在單一封裝體中可同時(shí)封裝7顆晶粒(包含5顆倒晶粒、2顆焊線晶粒)、24顆以上SMT元器件(電容、電阻、電感、天線等)。2020年,甬矽電子系統(tǒng)級封裝產(chǎn)品收入為33,986.21萬元,占主營業(yè)務(wù)收入的45.93%,處于國內(nèi)封測行業(yè)先進(jìn)水平。
4、集成電路封測國產(chǎn)化進(jìn)程將進(jìn)一步加快:隨著我國半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控戰(zhàn)略的實(shí)施和深化,國內(nèi)設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)紛紛開始重塑國產(chǎn)供應(yīng)鏈,將集成電路制造環(huán)節(jié)回流到我國大陸地區(qū),以避免海外供應(yīng)鏈不可控的貿(mào)易摩擦風(fēng)險(xiǎn)。在國家政策支持和行業(yè)企業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整雙重導(dǎo)向下,我國集成電路制造領(lǐng)域投資項(xiàng)目和投資額均出現(xiàn)大幅上升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2020年我國投建的晶圓廠大部分已完成初步建設(shè),未來將進(jìn)入產(chǎn)能爬升階段,具體情況如下:
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根專家表示,2020-2025?年中國大陸地區(qū)晶圓產(chǎn)能占全球比例將從?18提高至?22%,年均復(fù)合增長率約為?7%。晶圓制造系集成電路行業(yè)的上游環(huán)節(jié),隨著我國大批新建晶圓廠產(chǎn)能的釋放,將新增大量集成電路封測需求,引領(lǐng)我國集成電路封測產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)程加快。