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半导体行业深度报告:算力时代来临,Chiplet先进封装大放异彩

作者:未来智库 来源: 头条号 86307/27

(报告出品方/作者:民生证券,方竞、张文雨)1 先进封装引领摩尔定律延续半导体封装是半导体制造工艺的后道工序,是指将通过测试的晶圆加工得到 独立芯片的过程,即将制作好的半导体器件放入具有支持、保护的塑料、陶瓷或 金属外壳中,并与外界驱动电路

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(报告出品方/作者:民生证券,方竞、张文雨)

1 先进封装引领摩尔定律延续

半导体封装是半导体制造工艺的后道工序,是指将通过测试的晶圆加工得到 独立芯片的过程,即将制作好的半导体器件放入具有支持、保护的塑料、陶瓷或 金属外壳中,并与外界驱动电路及其他电子元器件相连的过程。

1.1 先进封装发展历程

迄今为止全球集成电路封装技术一共经历了五个发展阶段。通常认为,前三 个阶段属于传统封装,第四、五阶段属于先进封装。当前的主流技术处于以 CSP、 BGA 为主的第三阶段,且正在从传统封装(SOT、QFN、BGA 等)向先进封装 (FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP 等)转型。

传统封装以引线框架型封装为主,芯片与引线框架通过焊线连接,引线框架 的接脚连接 PCB,主要包括 DIP、SOP、QFP、QFN 等封装形式。


传统封装的功能主要在于芯片保护、尺度放大、电气连接三项功能,先进封 装技术则对芯片进行封装级重构,能有效提高系统高功能密度。现阶段先进封装 主要是指倒装焊(Flip Chip)、晶圆级封装(WLP)、2.5D 封装(Interposer)和 3D 封装(TSV)等。 先进封装与传统封装的主要区别在于一级互联和二级互联方式的不同。 一级互联方式主要包括:传统工艺—Wire Bonding(WB);先进工艺— Flip Chip(FC)。 二级互联方式主要包括:传统工艺—通孔插装型/表面贴装;先进工艺—球栅阵列型(BGA)/平面网格阵列 LGA/插针网格阵列(PGA)。 因此 FCBGA、FCLGA 等封装就称为先进封装。同时,传统的元件封装也演 变为系统封装,封装对象由单芯片向多芯片发展,由平面封装向立体封装发展。

市场规模方面,据 Yole 和集微咨询数据,2017 年以来全球封测市场规模稳 健增长,2022 年达到 815 亿美元。Yole 预计总体市场规模将保持增长态势, 2026 年达到 961 亿美元。

先进封装则有望展现高于封测市场整体的增长水平。据 Yole 预计,2019- 2025 年,全球整体封装市场规模年均复合增速 4%,先进封装市场规模则达到 7% 的年均复合增速,并在 2025 年占据整体封装市场的 49.4%。

1.2 先进封装助力摩尔定律延续

摩尔定律主要内容为:在价格不变时,集成电路上可以容纳的晶体管数量每 18-24 个月便会增加一倍,即:处理器性能大约每两年翻一倍,同时价格下降为 之前的一半。 自 2015 年以来,集成电路先进制程的发展开始放缓,7nm、5nm、3nm 制 程的量产进度均落后于预期。随着台积电宣布 2nm 制程工艺实现突破,集成电 路制程工艺已接近物理尺寸极限;与此同时芯片设计成本快速提升,以先进工艺 节点处于主流应用时期设计成本为例,工艺节点为 28nm 时,单颗芯片设计成本 约为 0.41 亿美元,而工艺节点为 7nm 时设计成本提升至 2.22 亿美元。

为有效降低成本、进一步提升芯片性能、丰富芯片功能,各家龙头厂商争相 探索先进封装技术。先进封装技术作为提高连接密度、提高系统集成度与小型化 的重要方法,在单芯片向更高端制程推进难度大增时,担负起延续摩尔定律的重 任。

如今,除了单个芯片封装形式的演进以外,多芯片集成、2.5D/3D 堆叠等技 术也成为现阶段先进封装的主流技术路径,尤其对于大规模集成电路,Chiplet 封装技术应运而生发挥重要作用,我们将在下文重点讨论。

2 Chiplet:算力时代的共同选择

2.1 算力时代来临,算力芯片降本增效需求凸显

AI技术蓬勃发展的当下,数据中心对高算力芯片的需求急速增长。GPU 由于 具备并行计算能力,可兼容训练和推理,高度适配 AI 模型构建,目前被广泛应用 于加速芯片。随着 ChatGPT 带来新的 AI 应用热潮,数据中心对高算力的 GPU 芯 片需求急速增长。 相较于传统消费级芯片,算力芯片面积更大,存储容量更大,对互连速度要 求更高,而 Chiplet 技术可以很好的满足这些大规模芯片的性能和成本需求,因 而得到广泛运用。

Chiplet 即小芯粒,它将一类满足特定功能的 die(裸片),通过 die-to-die 内部互联技术将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成一个系统芯片。


2.2 Chiplet 技术在算力芯片领域的三大优势

(1)大面积芯片降低成本提升良率

由于更高的性能需求,算力芯片的 die size 通常要远大于过去的消费级产品。 例如 Nvdia 主流 AI 加速卡产品,die size 通常超过 800mm2。而近年来,随着 先进制程推进,研发生产成本持续走高,大面积单颗 SOC 良率日益下降。 Chiplet 将单颗 SOC 的不同功能模块拆分成独立的小芯粒(即 Chiplet), 大大缩小了单颗 die 的面积,起到提升良率、降低成本的作用。DAC 2022 会议 上,清华大学冯寅潇发表研究成果,结论表明在 5nm 制程,当芯片面积达到 200mm2 以上,单颗 SOC 的成本将高于 MCM 工艺;当芯片面积达到 400mm2 以上,由于良率的大幅下降,单颗 SOC 方案的成本将高于 InFO 工艺(MCM、 InFO 均为 Chiplet 技术的不同封装形式)。其成本差异就主要在大面积单芯片方 案中的良率损失,在多芯片方案中大幅下降。

(2)HBM 的导入

高性能计算应用对内存速率提出了更高的要求,借助 3D 封装技术的 HBM 则 很好的解决了内存速率瓶颈。 HBM(High Bandwidth Memory)即高带宽存储器,其通过使用先进的封 装方法(如 TSV 硅通孔技术)垂直堆叠多个 DRAM,并在硅 interposer 上与 GPU 封装在一起。HBM 内部的 DRAM 堆叠属于 3D 封装,而 HBM 与 GPU 合 封于 Interposer 上属于 2.5D 封装,是典型的 Chiplet 应用。

(3)允许更多计算核心的“堆料”

由于 chiplet 工艺引入了高速互连的 Interposer 或其他中介层,使得芯片厂 商得以将多颗计算核心 die 进行合封,以提高芯片整体性能。 Apple 的 M1 Ultea 芯片采用了台积电的 InFO_LSI 工艺,将两颗 M1 Max “拼接”,Apple 将其成为 UltraFusion 芯片互连技术。LSI 即本地硅互连(Local Silicon Interconnect),即通过在 RDL 载板中嵌入一块硅桥实现两颗 Die 的高速 互连。

与之类似,2022 年 8 月,国产算力芯片厂商壁仞科技发布 BR100,采用台 积电 CoWoS-S 工艺,将两颗计算核心封在一块硅 Interposer 上,其 16 位浮点 算力达到 1000T 以上、8 位定点算力达到 2000T 以上,创造全球算力纪录。

2.3 行业龙头助力,算力芯片异构化已成大势所趋

得益于 Chiplet 技术在大规模算力芯片领域的优异表现,业内设计公司巨头 纷纷加入推广 Chiplet 成为行业主流方案。2022 年 3 月 3 日,AMD、Intel 等半 导体巨头宣布共同成立 Chiplet 行业联盟,目标共同打造 Chiplet 互连标准、推 进开放生态,并制定了标准规范UCIe,在芯片封装层面确立互联互通的高速接口 标准。

目前市面上的主流算力芯片厂商均导入了 Chiplet 方案,尤其是在 AI 芯片领 域。 Nvdia 方面,当前主力产品 A100/H100 均采用台积电 CoWoS 2.5D 封装, A100 采用 7nm 制程,最高配备 80GB HBM2E;H100 则采用 4nm 制程,并配 备最高 80GB HBM3。 AMD 方面则推出了更大规模的 Chiplet 产品,其 2023 年 6 月 14 日正式发 布的 MI300 AI 加速卡拥有 13 个小芯片,共包括 9 个 5nm 的计算核心(6 个 GCD+3 个 CCD),4 个 6nm 的 I/O die 兼 Infinity Cache(同时起到中介层的作 用,位于计算核心和 interposer 之间),还配备了累计 8 颗共计 128GB 的 HBM3 芯片。相较 Nvdia 的 A/H 系列产品,MI300 更进一步的将 SOC 拆分成了多颗小 芯粒,并拥有更大的面积、芯粒数量、缓存颗粒数量。

国内算力芯片厂商亦在快速跟进,除了前文提到的壁仞科技以外,沐曦、天 数等 AI 芯片厂商亦纷纷推出异构集成的 GPU 产品,导入 HBM 存储,我们相信 Chiplet 的技术优势将使其成为算力芯片未来的主流方案,给产业链各环节带来 价值增量。下文我们将具体讨论 Chiplet 的产业链进展,以及其对国产供应链的 拉动作用。

3 龙头晶圆厂主导 Chiplet 技术路线

3.1 台积电

晶圆代工龙头台积电是 Chiplet 工艺的全球领军者,也是当前业内主流算力 芯片厂商的主要供应商,因此我们将做着重介绍。其于 2021 年将 2.5D/3D 先进 封装相关技术整合推出 3DFabric 平台,由于 Chiplet 技术涉及芯片的堆叠,因此 台积电将其命名为 3DFabric™技术,旗下拥有 CoWoS、InFO、SoIC 三种封装 工艺,代表当前 Chiplet 技术的三种主流形式。Intel 和三星各自都有类似的 2.5D/3D 封装工艺,尽管命名不同,但结构与台积电方案类似。 前段技术 3D SoIC 利用芯片间直接铜键合,具有更小间距;后段技术 2.5D 方面,CoWos 扩展至三种不同转接板技术,InFO 将封装凸块直接连接到再分配 层。

(1)CoWoS

2012 年台积电与 Xilinx 共同开发集成电路封装解决方案 CoWoS,该封装技 术已成为高性能和高功率设计的实际行业标准。CoWoS-S 采用硅中介层,可以 为高性能计算应用提供更高的性能和晶体管密度; CoWoS-R 采用 RDL 中介层, 利用 InFO 技术进行互连,更强调小芯片间的互连; CoWoS-L 融合 CoWoS-S 和InFO 技术优势,使用夹层与 LSI(局部硅互连)芯片进行互连,使用 RDL 层进行 电源和信号传输,提供了灵活的集成。英伟达、博通、谷歌、亚马逊、NEC、 AMD、赛灵思、Habana 等公司已广泛采用 CoWoS 技术。

(2)InFO

2017年台积电宣布2.5D封装技术InFO(Integrated Fanout technology) 集成扇出晶圆级封装。台积电的 InFO 技术使用 polyamide 代替 CoWoS 中的硅 中介层,降低了成本和封装高度,促进大规模生产应用。InFO 具有高密度的 RDL,适用于移动、高性能计算等需要高密度互连和性能的应用。


(3)SoIC

2019 年台积电推出 SoIC 技术,包括 chip-on-wafer(COW)和 wafer-on-wafer(WOW)两种方案。与 CoWoS 和 InFO 不同,前面两种方案是在封 装环节将完成晶圆级封装的逻辑芯片、HBM、Interposer等进行堆叠,因此成为 后道 3D 制造(Back End 3D Fabric),而 SoIC 是在前道晶圆制造环节,就在逻 辑芯片上制造 TSV 通孔,并将逻辑芯片之间(或逻辑芯片的晶圆之间)进行堆叠, 这个过程称为前道 3D 制造(Front End 3D Fabric),完成堆叠后的晶圆切割后 可再进行类似 InFO 和 CoWoS 的后道封装。因此,SoIC 与 InFO/CoWoS 并非 并列、替代关系,而是将 InFO/CoWoS 所用到的单颗 SoC 替换成了经过 3D 堆 叠的多颗 SoC。 SoIC 是台积电异构小芯片封装的关键,具有高密度垂直堆叠性能,与 CoWoS 和 InFO 技术相比 SoIC 可以提供更高的封装密度和更小的键合间隔。

3.2 Intel

作为全球 CPU 设计龙头厂商,Intel 同时亦是领先的 IDM 厂商。其主推的 Chiplet 工艺包括 EMIB 和 Foveros,分别类似于台积电的 InFO_LSI 和 SoIC。 EMIB 是 2.5D 硅中介层的替代方案,die-substrate 互连通过传统覆晶芯片 方式,die-die 桥接的部分用一个很小的 Si 片实现,并将这部分嵌入在载板内, 和硅中介层(interposer)相比,EMIB 硅片面积更微小、更灵活、更经济;与 传统 2.5D 封装的相比,因为没有 TSV,因此 EMIB 技术具有正常的封装良率、无 需额外工艺和设计简单等优点。

Foveros技术是高于EMIB技术的3D芯片堆叠技术,利用晶圆级封装能力, 与 2D 的 EMIB 封装方式相比,Foveros 更适用于小尺寸产品或对内存带宽要求 更高的产品。与 TSMC 的 SoIC/CoWoS/InFO 的关系类似,Foveros 与 EMIB 亦 可以配合使用。

3.3 三星

三星基于“超越摩尔定律”方法的异构集成技术,沿着水平集成和垂直集成 两种方向,先后研发出三大先进封装技术:I-Cube、H-Cube 和 X-Cube。 I-Cube 和 H-Cube 是 2.5D 封装方案。I-CUBE-S 类似台积电的 CoWoS-s, I-CUBE-E 类似台积电的 CoWoS-L。H-Cube 方案则抛弃了大面积的 ABF 基板, 采用面积较小的 ABF 基板或 FBGA 基板叠加大面积的 HDI 基板的方式。 X-Cube 则采用在 3D 空间堆叠逻辑裸片的方法,类似台积电的 SoIC 方案。 而在芯片之间的互连方式上,X-Cube 可以采用传统的 u-bump,也可以使用更 高端的混合键合(Hybrid Bonding),Hybrid Bonding 可以容纳更高的 I/O 密 度。

4 Chiplet 技术带来国产供应链机遇

本章我们将重点讨论 Chiplet 技术应用,尤其是增长潜力较大的算力芯片 2.5D/3D 封装带来的国产供应链机遇。主要包括: 1)封测端:算力芯片广泛采用的 2.5D/3D 封装方案是对传统封装的重大升 级,但封测厂商仍将扮演重要地位。尤其是在晶圆级封装等领域,与过去的 FC 封装有共通之处。 2)设备端:Chiplet 技术带来芯片数量的增长,测试设备用量。此外 Chiplet 技术还增加了晶圆级封装的需求,诸多晶圆制造设备迎来需求增量。 3)材料端:Chiplet 技术对芯片的高速互联需求增长,带来高速封装基板需 求,此外高端封装耗材的用量亦会有所增加。

4.1 封装:晶圆厂主导,封装厂商配套导入中

算力芯片的 2.5D/3D 封装主要包括中段晶圆级封装+后段封装。以台积电 CoWoS 封装为例: 1)晶圆级封装:计算核心等芯片晶圆制造完成后在重构晶圆上制造 RDL 和 bump; 2)COW:将计算核心、I/O die、HBM 等芯片封装在 Interposer 上,即为 CoWoS(chip on wafer on substrate)的 chip on wafer 环节; 3)OS:完成 CoW 封装的整个系统在封装基板上封装,这一步即 CoWoS 的 on substrate 环节,其封装方式与传统的 FCBGA 的后段封装基本类似。

与传统的产业链分工不同的是,2.5D/3D 封装是在晶圆制造和传统的后段封 装之间增加了额外的环节,因此晶圆厂和封装厂均有参与机会。当前台积电基本 垄断了全球算力芯片的 2.5D 封装市场,受益于算力芯片需求攀升,正在积极扩充封装产能。 而于此同时,国内龙头封装厂亦在积极把握行业机遇,导入客户 Chiplet 产 品供应链。通富微电已经具备 7nm Chiplet 规模量产能力,并持续与 AMD 等龙 头厂商加深合作;长电科技推出 XDFOI™技术方案,已经实现国际客户 4nm 节点 Chiplet 产品的量产出货。 此外,Chiplet 应用加速了晶圆级封装的需求,国内诸多封测厂商都具备晶 圆级封装能力,诸如长电科技、通富微电、华天科技、甬矽电子、盛合晶微等, 有望迎来晶圆级封装的需求增量。我们看好 Chiplet 技术应用提速之下国内先进 封装厂商的发展机遇。

4.2 设备:晶圆级封装设备和后道封测设备需求增长

Chiplet 应用对设备的需求拉动来自两方面: 1)晶圆级封装设备。晶圆级封装需要的设备与前道晶圆制造类似,涉及光 刻机、涂胶显影设备、薄膜设备、电镀设备、刻蚀设备、清洗设备、量测设备等。 国产诸多公司都有相关业务:北方华创(刻蚀、薄膜、清洗等)、芯源微(涂胶 显影、清洗)、盛美上海(电镀、清洗、涂胶显影、抛光)、中科飞测(检测)等。 2)后道封测设备。Chiplet 封装依旧需要和传统封装类似的封装和测试环节, 有望成为国产封测设备厂商成长的新动力,包括:封装设备厂商新益昌、ASMP; 测试设备厂商长川科技、华峰测控、金海通等。


4.3 材料:ABF 载板用量提升

Chiplet 技术发展增大芯片封装面积,提升 ABF 载板用量。Chiplet 是将一 类满足特定功能的 die(裸片),通过 die-to-die 内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成一个系统芯片,要将这些芯片整合在一起需要 更大的 ABF 载板来放置,这意味着 ABF 载板耗用的面积将随 chiplet 技术而变 大,而载板的面积越大,ABF 的良率就会越低,ABF 载板需求也会进一步提高。 同时,Chiplet 先进封装的应用也会增加封装载板层数,具体层数与技术指标 要求取决于芯片的设计方案。

ABF 载板已经成为 FC-BGA 封装的标配。ABF 载板又被称为味之素基板, 其关键材料 ABF 膜被日本味之素公司垄断,是 FC-BGA 封装的标配材料。ABF 载 板作为芯片封装中连接芯片与电路板的中间材料,主要用于 CPU、GPU、FPGA、 ASIC 等高运算性能芯片,其核心作用就是与芯片进行更高密度的高速互联通信, 然后通过载板上的更多线路与大型 PCB 板进行互联,起着承上启下的作用,进而 保护电路完整、减少漏失、固定线路位置、有利于芯片更好的散热以保护芯片, 甚至可埋入无源、有源器件以实现一定系统功能。 ABF 载板厂商主要集中在中国台湾、日本和韩国。根据 QYResearch 统计及 预测,2021 年全球 ABF 基板市场销售额达到 43.68 亿美元,预计 2028 年将达 到 65.29 亿美元,CAGR 为 5.56%。目前 ABF 载板主要有七大供货商,2021 年 供货比重分别是欣兴 21.6%、Ibiden 19.0%、AT&S 16.0%、南电 13.5%、 Shinko 12.1%、景硕 7.2%、Semco 5.1%,2022 年除 Semco 外,其余厂商于 皆有进行扩产。从生产端来看,日本、中国台湾和韩国主导了全球 ABF 载板生产, 2021 年这三大地区的市场份额分别为 25%、44%和 9.9%。

未来随着 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高性能运算芯片需求增长以及 Chiplet 技术的广泛应用,ABF 载板的需求量将进一步提升。国内厂商如华正新 材、生益科技、方邦股份、兴森科技、深南电路等正在加快核心技术研发,力争 打破海外垄断格局。目前华正新材的 CBF 积层绝缘膜正在加快新产品开发进程, 在 CPU、GPU 等半导体芯片封装领域进入了下游 IC 载板厂、封装测试厂及芯片 终端验证流程,并取得了良好进展。

5 投资分析

长电科技

长电科技成立于 1972 年,是全球领先的集成电路制造和技术服务企业。主 营业务包括集成电路的系统集成、设计仿真、技术开发、产品认证、晶圆中测、 晶圆级中道封装测试、系统级封装测试、芯片成品测试。公司全面覆盖主流中高 低封测技术,并覆盖 WLP、2.5D/3D、SIP、高性能倒装芯片、引线互联等先进 技术;业务实现对汽车领域、通信领域、高性能计算领域、存储领域的覆盖。长 电旗下生产基地全球布局,拥有主营先进封装的星科金朋、长电韩国、长电先进、 长电江阴,和主营传统封装的滁州、宿迁多个厂区。

长电科技在中国、韩国和新加坡拥有两大研发中心和六大集成电路成品生产 基地,星科金朋、长电先进、长电韩国主营先进封装业务,而长电本部江阴厂、 宿迁厂和滁州厂主营传统封装业务。各生产基地分工明确、各具技术特色和竞争 优势。 2022 年半导体封测行业景气下行,但公司加快高性能封测领域的研发和客 户产品导入,强化高附加值市场的开拓,优化产品结构和业务比重,实现收入和 净利润逆势增长。2022 年全年,公司实现营收 337.62 亿元,同比增长 10.69%; 实现归母净利润 32.31 亿元,同比增长 9.20%,创历年新高。 2023 年 Q1,受半导体周期性下行影响,公司业绩短期承压,实现归母净利 润 1.10 亿元,同比下滑 87.24%,实现营收 58.60 亿元,同比下滑 27.99%。


利润率和费用率方面,公司在过去数年间通过业务规模增长、运营管理精进, 实现了较好的降费增效和盈利释放。2017-2022 年,公司毛利率从 11.71%提升 至 17.04%,期间费用率从 13.55%下降至 7.47%,2019 年实现扭亏为盈,2022 年实现净利率 9.57%。2023 年 Q1,受行业景气度影响公司毛利率短期下滑至 11.84%,净利率同步下滑至 1.88%。

从下游市场结构来看,公司下游市场以通信和消费电子为主。2022 年全年, 公司收入结构中通讯电子占比 39.3%、消费电子占比 29.3%、运算电子占比 17.4%、工业及医疗电子占比 9.6%、汽车电子占比 4.4%。运算电子和汽车电子 两大成长性赛道将是公司重点发力方向。

通富微电

通富微电是全球第四、中国大陆第二OSAT厂商,2022年全球市占率6.51%, 公司主要从事集成电路封装测试一体化服务。封装类型齐全,包含框架类封装, 基板类封装和圆片类封装,以及 COG、COF 和 SIP 等。产品种类丰富,广泛应 用于高性能计算、大数据存储、网络通讯、移动终端、车载电子、人工智能、物 联网、工业智造等领域。公司共设有七大生产基地,分别为崇川总部、南通通富、 合肥通富、通富超威苏州、通富超威槟城、厦门通富和通富通科。

2022 年以来,封测行业需求走弱,但公司苏州、槟城厂收入保持了 50%以 上的强劲增长,2022 年公司营收 214.29 亿元,同比增长 35.52%。稼动率下行更 多地体现在国内业务,并影响了利润端,2022 年公司归母净利润 5.02 亿元,同 比下降 47.53%,苏通厂、合肥厂均出现净利亏损。2023 年 Q1 公司收入 46.42 亿元,保持正增长,年度收入目标 248 亿,同比增长 16%。

利润率和费用率方面,2022 年公司毛利率和净利率分别为 13.9%/2.48%, 近五年来呈现明显波动的情况;同年,公司期间费用率为 12.02%,自 2018 年来 保持相对稳定态势。2023 年 Q1,公司毛利率和净利率分别为 9.45%/0.23%, 期间费用率为 12.11%。


华天科技

公司主要从事半导体集成电路封装测试业务,封装产品可分为三大类:(1) 引线框架类产品,主要包括 DIP/SOP、QFP、QFN、FCQFN、SOT、DFN;(2) 基板类产品,主要包括 WB BGA/LGA、FCCSP/FCLGA、FCBGA、SiP;(3)晶 圆级产品,定位高端产品,主要包括 WLP 系列、TSV 系列、Bumping 系列和 MEMS 系列等。产品主要应用于计算机、网络通讯、消费电子及智能移动终端、 物联网、工业自动化控制、汽车电子等电子整机和智能化领域。

受终端市场产品需求下降及集成电路行业景气度下滑影响,公司 2022 年营 业收入119.06亿元,同比下降1.58%;归母净利润7.54亿元,同比下降46.74%。 景气度低迷持续到 2023 年 Q1,公司实现营业收入 22.39 亿元,同比下降 26%; 归母净利润亏损 1.06 亿元,同比下降 151.2%。

利润率和费用率方面,2022年公司毛利率和净利率分别为16.84%/8.59%, 近五年内出现明显的波动;同年,公司期间费用率为 12.45%,自 2018 年来保持 相对稳定态势。2023 年 Q1,公司毛利率和净利率分别为 3.99%/-5.66%,期间 费用率为 14.13%。

业务拆分: 集成电路封测:公司的主要业务,2022 年因封测行业周期性下行,收入增速转 负并呈现毛利率的下滑,预计 2023 年起伴随半导体下游需求逐渐回复,集成电 路封测业务收入恢复增长。综合考虑行业景气度回升,以及公司 2021 年定增募 投项目将在 2023 年底逐步达到可用状态,并在之后实现产能释放,我们预计 2024-2025 年会有更高的收入增速, 预 计 2023-2025 年收入同比增长 14.5/17.4/17.8%,而毛利率仍受到价格及产能利用率影响,预计 2023 年仍将短 期承压,并有望于 2024 年开始回升,逐步回到接近周期前高水平(2021 年度), 预计 2023-2025 年毛利率分别为 14.2/18.2/20.1%。 LED 封测:收入占比较低,且相较集成电路业务更为低端,因此在行业下行周期 呈现了较大的收入降幅和利润亏损。我们预计下游 LED 需求将在 2023 年触底, 后续受有望受益于面板行业复苏、miniLED 新品渗透等因素恢复增长,2023- 2025 年收入同比增长-30.1/9.0/4.3%。毛利率方面,短期价格及产能利用率维 持地位仍将压制公司盈利水平,预计 2023 年起亏损收窄,并逐渐扭亏,2023- 2025 年毛利率分别为-19.5/-9.0/-0.3%。

甬矽电子

甬矽电子是一家新锐半导体封测企业,从成立之初即聚焦集成电路封测业务 中的先进封装领域。公司拥有的主要核心技术包括高密度细间距倒装凸点互联芯 片封装技术、应用于 4G/5G 通讯的射频芯片/模组封装技术、混合系统级封装 (Hybrid-SiP)技术、多芯片(Multi-Chip)/高焊线数球栅阵列(WB-BGA)封装技 术、基于引线框的高密度/大尺寸的 QFN 封装技术、MEMS&光学传感器封装技 术和多应用领域先进 IC 测试技术等。 公司全部产品均为QFN/DFN、WB-LGA、WB-BGA、FC-BGA、FC-LGA等 中高端先进封装形式,并在系统级封装(SiP)、高密度细间距凸点倒装产品(FC 类)、大尺寸/细间距扁平无引脚封装产品(QFN/DFN)等先进封装领域具有较 为突出的封装技术优势和先进性。

2022 年,受到行业周期下行影响,公司营收增速放缓,全年营业收入 21.77 亿元,同比增长 5.96%;实现归母净利润 1.38 亿元,同比下降 57.11%。行业景 气低迷持续到 2023 年 Q1,该季度甬矽实现营收 4.25 亿元,同比下降 26.85%; 归母净利润为亏损 0.50 亿元,同比下降 170.04%。


收入构成方面,系统级封装产品(SiP)与扁平无引脚封装产品(QFN/DFN) 为公司两大主要营收来源。2022 年,公司 SiP 业务收入 12.25 亿元;QFN/DFN 业务收入 6.32 亿元;FC 类业务收入 2.92 亿元;MEMS 业务收入 0.05 亿元;其 他业务及产品收入 0.22 亿元。 利润率和费用率方面,受半导体行业需求波动影响,产品毛利率有所下滑, 同时人员规模扩大、贷款增加等因素导致期间费用有所增长,影响利润表现。 2022 年毛利率为 21.91%,净利率为 6.30%,近五年来总体呈上升趋势;公司期 间费用率为 18.64%,自 2018 年来呈下降趋势。2023 年 Q1 毛利率为 8.39%, 净利率为-13.60%,期间费用率为 26.34%。

晶方科技

晶方科技是大陆晶圆级封测龙头,拥有领先的硅通孔(TSV)、晶圆级、 Fanout、系统级等多样化的封装技术,目前同时具备 8 英寸和 12 英寸晶圆级芯 片尺寸封装(WLCSP)技术的规模量产能力。 公司重点聚焦以影像传感芯片为代表的智能传感器市场,封装的产品主要包 括 CIS 芯片、TOF 芯片、生物身份识别芯片、MEMS 芯片等,广泛应用在手机、 安防监控、身份识别、汽车电子、3D 传感等电子领域。主要客户有豪威、格科 微、索尼、晶相光电、思特威等;同时公司已进一步收购 Anteryon,持有其 81.09%股份,强化了对 WLO 业务和半导体封装技术的整合,有望进一步受益于 MLA 车灯需求增长;公司加大对以色列 VisIC 公司的投资,VisIC 是全球领先的 GaN 器件设计公司,研发团队拥有数十年的产品研发经验,并已开发出 GaN 大 功率晶体管和模块,其专利技术的氮化镓功率器件可广泛应用于快充、电动汽车、 5G 基站和数据中心、高功率激光等领域。公司通过对 VisIC 的布局,有望有效把 握第三代半导体产业发展机遇。

2022 年受市场需求下降、行业产能过剩库存高企、手机等消费电子产品创 新力不足,更换设备的间隔拉长等多因素影响,公司所专注的影像传感器细分市 场景气度疲软,2022 年公司实现销售收入 11.06 亿元,同比下降 21.62%,实现 营业利润 2.58 亿元,同比下降 59.63%,实现归属于母公司所有者的净利润 2.28 亿元,同比下降 60.45%。2023 年 Q1,公司实现营收 2.23 亿元,同比下降 26.89%;归母净利润 0.29 亿元,同比下降 68.48%。

业务拆分: 芯片封装:2022 年受封测行业周期下行影响,芯片封装业务收入、毛利率均有 下滑,预计 2023 年伴随下游封装周期触底,需求逐渐回复,收入恢复增长,预 计 2023-2025 年收入同比增长 15.0/20.0/20.0%,毛利率亦有望在年内底部企 稳,考虑到 2023 年 Q1 毛利率的较大吓唬,我们预计全年毛利率仍将短期承压,2024 年开始有望看到较为明显的回升,预计 2023-2025 年毛利率分别为 45.0/46.0/47.0%。 光学器件:2021 年包含在芯片封装业务中,2022 年起作为新业务在公司财报中 单独披露,由于基数较低展现了较高的增速。公司预计 2023 年将加大投入开发 提升微型光学器件的设计、研发与制造能力,加强荷兰 Anteryon、晶方光电的 业务与技术协同,进一步巩固混合镜头业务的技术领先能力,提高其在半导体设 备、工业智能等领域的应用规模。完善增强晶圆级微型镜头业务的制造能力,拓 展 MLA 产品的客户群体与业务规模,并大力推进在汽车大灯等智能交互领域的 开发与商业化应用。因此预计未来保持较高的收入增长和盈利提升趋势,预计 2023-2025 年收入同比增长 80.0/60.0/40.0%,业务规模逐渐起量有望带来规模 优势和成本下降,预计 2023-2025 年毛利率分别为 38.0/38.5/39.0%。

伟测科技

公司是国内知名的第三方集成电路测试服务企业,提供从测试方案开发、晶 圆测试、芯片成品测试、SLT 测试、老化测试、In Tray Mark、Lead Scan 等全 流程测试服务。公司测试的晶圆和成品芯片在类型上涵盖 CPU、MCU、FPGA、 SoC 芯片、射频芯片、存储芯片、传感器芯片、功率芯片等芯片种类;在工艺上 涵盖 6nm、7nm、14nm 等先进制程和 28nm 以上的成熟制程;在晶圆尺寸上 涵盖 12 英寸、8 英寸、6 英寸等主流产品。公司的测试产品广泛应用于汽车电子、 工业控制、通讯、计算机、消费电子等领域。


2022 年,公司实现营业收入 7.33 亿元,同比增长 48.64%,主要系下游集 成电路测试需求旺盛,公司持续扩大测试产能,加大对新老客户产品的测试开发 力度,使得集成电路测试收入保持较快增长所致;归母净利润 24,332.73 万元, 同比增长 84.09%。2023 年 Q1 受封测行业景气度周期下行影响,公司实现营收 1.41 亿元,同比下降 15.38%;归母净利润 0.27 亿元,同比下降 39.29%。

业务拆分: 晶圆测试业务:公司的主要业务,得益于公司独特的第三方测试服务商商业模式, 在封测行业下行周期中仍保持了较好的收入增速,预计未来保持稳健增长, 2023-2025 年收入同比增长 40.0/40.0/35.0%。毛利率方面,2023 年 Q1 整体 毛利率略有下滑,预计未来伴随封测整体需求复苏,盈利将有所恢复,2023- 2025 年毛利率 55.0/56.0/56.0%。 成品类业务:成品测试业务为公司2020-2021年发力开拓方向,已实现可观收入 规模,预计未来保持稳健增长,2023-2025 年收入同比增长 35.0/35.0/30.0%。 毛利率方面,在市场开拓期业务毛利率有所下降,预计未来伴随收入规模扩大而 逐步稳定,2023-2025 年毛利率 36.0/35.0/35.0%。 其他业务:非主营业务,收入较少,预计未来收入伴随公司整体规模增长而稳定 增长,毛利率则将维持稳定。2023-2025 年收入同比增长 45.0/45.0/45.0%,毛 利率维持 45.0%。

长川科技

长川科技成立于 2008 年,公司主要为集成电路封装测试企业、晶圆制造企 业、芯片设计企业等提供测试设备。目前主要销售产品为测试机、分选机、自动 化设备及 AOI 光学检测设备等。公司生产的测试机包括大功率测试机、模拟测试 机、数字测试机等;分选机包括重力式分选机、平移式分选机、测编一体机;自 动化设备包括指纹模组、摄像头模组等领域的自动化生产设备;AOI 光学检测设 备包括晶圆光学外观检测设备、电路封装光学外观检测设备等。

2022 年,归功于国家对集成电路产业关注度的提升,公司研发项目加大投 入,产品线丰富和客户范围扩张等积极作用,公司实现营业收入 25.77 亿元,同 比增长 70.49%;归母净利润 46,108.04 万元,同比增长 111.28%。2023 年 Q1 受半导体封测行业景气度周期下行影响,公司实现营收 3.2 亿元,同比下降 40.48%;归母净利润为亏损 0.57 亿元,同比下降 180.5%。

业务拆分: 分选机:分选机业务在过去保持了较高的收入增长和毛利率提升,2023 年公司 并购长奕科技,并发力三温分选机等新品,预计收入将继续高增,2023-2025 年 收入同比增长 43.4/32.8/25.2%,毛利率方面,伴随收入规模释放,公司分选机 已在国内市场占据领先地位,毛利率已达到较高水平,预计2023-2025年稳定在 45.0%。 测试机:测试机产品线新品持续放量,在2021-2022年持续高增,达到较大收入 规模,2023 年数字测试机新品放量仍将带来较高的收入增速,预计未来 2024- 2025 年增速逐渐趋缓,2023-2025 年收入同比增长 72.7/21.6/19.5%。毛利率 方面,测试机毛利率高于分选机业务,且得益于数字测试机新品迭代,未来仍有 望维持高位,预计 2023-2025 年分别为 68.0/69.0/69.0%。

兴森科技

兴森科技成立于 1993 年,是 PCB 样板、快件和小批量领域的领军企业, 并在半导体 ATE 测试板、封装基板细分领域成为国内头部厂商之一。公司主 营业务为 PCB 和半导体业务。PCB 业务聚焦于样板快件及批量板的研发、设 计、生产、销售和表面贴装;半导体业务聚焦于 IC 封装基板(含 CSP 封装基 板和 FCBGA 封装基板)及半导体测试板。产品广泛应用于通信设备、服务器、 工业控制及仪器仪表、医疗电子、轨道交通、计算机应用、半导体等多个行 业领域。

公司总部设在中国深圳,并在广州、宜兴、珠海、英国和美国等地建立 了生产运营基地;在中国香港、美国成立了子公司。目前海内外已建立数十 个客户服务中心,形成了全球化的营销和技术服务网络。

2022 年,半导体整体景气度下行。受限于行业层面需求不振、竞争加剧的 压力,公司收入增速放缓,且毛利率下行,2022 年公司整体营收 53.54 亿元, 同比增长 6.23%;归母净利润 5.26 亿元,同比下降 15.42%。2023 年 Q1 封测 行业稼动率持续低迷,公司实现营收 12.52 亿元,同比下降 1.63%;归母净利润 为 0.08 亿元,同比下降 96.27%。


收入构成方面,2022 年公司 PCB 样板及小批量板收入 40.30 亿元;IC 封装基板收入 6.90 亿元;半导体测试板收入 4.59 亿元;固态硬盘、SMT 等 其他业务收入 1.75 亿元。

华正新材

华正新材成立于 2003 年,公司主要从事覆铜板及粘结片、复合材料和膜材 料等产品的设计、研发、生产及销售,产品广泛应用于 5G 通讯、服务器、数据 中心、半导体封装、新能源汽车、智慧家电、医疗设备、轨道交通、绿色物流等 领域。公司主要产品覆铜板(CCL)全称覆铜箔层压板,是制作印制电路板 (PCB)的基础材料。 公司产能高质量扩张,积极布局进入半导体产业。覆铜板业务方面,2022 年公司年产 2400 万张高等级覆铜板珠海基地项目一期工程按计划部分投产,新 增产能有效提高了公司高等级覆铜板的供应能力,进一步提升了行业地位。膜材 料业务方面,公司持续加快 CBF 积层绝缘膜新产品开发进度,在 CPU、GPU 等 半导体芯片封装领域进入下游 IC 载板厂、封装测试厂及芯片终端验证流程;BT 封装材料在 MiniLED 背光和直显应用领域实现稳定市场供应,已在存储芯片、微 机电系统芯片、射频模块芯片等应用市场开展终端验证。

终端市场需求疲软,公司业绩承压。公司 2022 年营业收入为 32.86 亿元, 同比减少 9.23%;归母净利润为 0.36 亿元,同比减少 84.85%,主要系终端及下 游客户需求增长乏力,且产业整体稼动率不高,同业竞争加剧导致覆铜板售价下 降。受行业景气度影响,2023Q1 公司营收为 7.58 亿元,同比减少 9.45%,环 比减少 16.50%;归母净利润为-0.08 亿元,同比减少 125.30%,环比增长 68.16%。公司一季度归母净利润出现环比减亏,同时 CBF 终端产品验证顺利, 随着覆铜板和铝塑膜业务扩产项目的投产,预计全年盈利能力有望得到持续改 善。

覆铜板为公司主要收入来源。公司主要产品包括覆铜板、交通物流用复合材 料、绝缘材料、导热材料。2022 年,公司覆铜板业务收入达到 24.92 亿元,占 总营收 75.84%,贡献公司大部分收入;交通物流用复合材料、绝缘材料和导热 材料收入分别达到 3.40 亿元、1.93 亿元和 1.90 亿元,其营收占比分别为 10.34%、5.87%和 5.79%。 毛利率与净利率 23Q1 环比改善。受下游需求疲软影响,公司 2022 年毛利 率为 12.98%,同比下降 3.53pct;净利率为 1.24%,同比下降 5.4pct。 2023Q1,公司毛利率为 11.43%,同比减少 3.84pct,环比增加 1.07pct;净利 率为-1.04%,同比减少 4.83pct,环比增加 1.57pct,毛利率及净利率环比均出 现增长。

华海诚科

公司成立于 2010 年 12 月,是一家专业从事于半导体器件、集成电路、特种 器件、LED 支架等电子封装材料的研发、生产、销售和技术服务企业。公司已发 展成为我国规模较大、产品系列齐全、具备持续创新能力的环氧塑封料厂商,在 半导体封装材料领域已构建了完整的研发生产体系并拥有完全自主知识产权。 公司主要产品包括环氧塑封料与电子胶黏剂,广泛应用于半导体封装、板级 组装等应用场景。 其中环氧塑封料与芯片级电子胶黏剂与半导体封装技术的发 展息息相关,是保证芯片功能稳定实现的关键材料。

环氧塑封料应用于半导体封装工艺中的塑封环节,属于技术含量高、工艺难 度大、知识密集型的产业环节。在塑封过程中,封装厂商主要采用传递成型法将 环氧塑封料挤压入模腔并将其中的半导体芯片包埋,在模腔内交联固化成型后成 为具有一定结构外型的半导体器件。


2022 年,受下游封测需求疲软影响,公司营业收入为 3.03 亿元,同比减少 12.67%;归母净利润为 0.41 亿元,同比减少 13.39%,主要系公司营业收入同 比下滑、管理费刚性支出以及研发费用的持续投入所致。2023 年 Q1 下游封测景 气度持续低迷,公司实现营收 0.54 亿元,同比减少 11.16%;归母净利润 0.041 亿元,同比减少 17.45%。

2022 年公司毛利率为 27.01%,同比下降 2.13pcts,主要系消费电子市场疲 软导致公司应用于消费电子的环氧塑封料量价齐跌。23Q1 公司毛利率为 30.41%, 同比增加 1.96pcts;净利率为 7.65%,同比减少 0.58pcts。 公司主要产品为环氧塑封料,2022 年收入为 2.87 亿元,占公司总收入 94.76%,是公司收入的主要来源;公司胶黏剂业务收入为 0.15 亿元,收入占比 为 4.86%。

方邦股份

公司成立于 2010 年 12 月,是集研发、生产、销售和服务于一体的稀缺高端 电子专用材料平台型企业,在电磁屏蔽膜领域居龙头地位。目前主要产品有:电 磁屏蔽膜、极薄挠性覆铜板、薄膜电阻、超薄可剥离铜箔、锂电铜箔等,产品广 泛应用 5G 通讯、芯片封装、高能量密度锂电池负极材料、汽车电子、高密度互 连板(HDI)等领域,终端应用客户包括三星、华为、OPPO、VIVO、小米等国 内外知名品牌。其中在 2012 年推出的电磁屏蔽膜,打破了日本企业在该领域的 技术垄断,目前电磁屏蔽膜产品的市场占有率已位居国内第一、全球第二位,产 品性能国际领先。

公司2022年实现营业收入 3.12亿元,同比增长6.89%,归母净利润为-0.68 亿元,同比下降 305.55%,主要受下游消费电子需求低迷影响,屏蔽膜业务销量 和价格同比均呈下降,且铜箔的产能利用率处于爬坡阶段,未能形成规模效应。 2023 年 Q1,下游消费电子景气度维持低位,公司营业收入为 0.76 亿元,同比 下降 21%;归母净利润为-0.22 亿元,同比下降 72.77%。

2022 年公司毛利率为 28.75%,同比减少 19.18pcts,主要系公司新增的铜 箔业务产能利用率和良率等各方面尚处于爬坡阶段。2023Q1 公司毛利率为 26.35%,同比增加 1.62pcts;净利率为-27.70%,同比减少 15.72pcts。 电磁屏蔽膜和铜箔产品为公司主要营业收入来源。2022 年公司电磁屏蔽膜 销售收入达到 1.83 亿元, 收入占比为 58.57%;铜箔业务收入达到 1.23 亿元, 收入占比为 39.31%。

业务拆分: 电磁屏蔽膜业务:公司的电磁屏蔽膜产品打破了境外企业的垄断,已大量应用于 小米、OPPO、VIVO、三星、华为等知名终端品牌产品,在行业中处于领先地位。 受智能手机产品终端销售景气度下滑的影响,2022 年屏蔽膜业务销量和价格同 比均呈下降,虽然公司在短期内承受业绩压力,但是 AR/VR设备与新能源汽车市 场对电磁屏蔽膜需求的不断扩大。随着消费电子行业景气度的回暖与新能源汽车 市场的持续成长,该业务收入有望重回增长,我们预计 2023-2025年电磁屏蔽膜 业务收入分别实现 25.0/25.0/15.0%的稳步增长,毛利率亦将受益于车载等高端 产品占比提升带来的结构性改善,预计 2023-2025 年分别为 55.0/58.0/60.0%。

铜箔业务:目前低端产品占比仍较高,但公司带载体可剥离超薄铜箔目前正在进 行客户认证,某宽幅产品已通过部分终端的首轮验证,有望在 2023 年看到收入 释放,伴随新产品放量,铜箔收入规模有望保持高速增长,我们预计 2023-2025 年铜箔业务收入分别实现 125/90/60%的同比增长。毛利率方面前期低端产品毛 利率较低,伴随可剥离铜箔、PET 铜箔新品放量,占比提升,毛利率有望实现快 速增长,预计 2023-2025 年分别为 10.0/25.0/35.0%。 其他主营业务:主要为 FCCL 产品,挠性覆铜板(FCCL)是制备柔性电路板 (FPC)的基材,公司 IPO 募投项目包含 60 万平方米/月的 FCCL 产能建设,目 前公司正在进行小批量量产工作,常规 FCCL 已在 2022 年三、四季度获得小额 订单,并将分 3 年达产,因此 2023 年该项目有望开始释放产能,2024 年将达到 产 能 爬 坡 高 峰 。 因 此 我 们 预 计 2023-2025 年 该业务 业 务 收 入 分 别 实 现 105/700/300%的高速增长。毛利率方面,早期小批量阶段该业务毛利率较高, 并逐年下降,预计随着产能释放,毛利率趋于稳定,2023-2025 年分别为 35.0/33.0/32.0%。

(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】。「链接」

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