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半导体封测市场恢复“正常”先进封装占比上升

封装测试是半导体产业链的最后一个关键环节。在芯片的生产过程中,先由设计公司完成集成电路设计,然后委托给晶圆厂生产晶圆,再送到封测厂进行封装测试。

在封装过程中,要把把晶圆厂生产的裸晶片放在基板上,再把晶片上的电路管脚用导线引到外部接头处,然后进行密封,形成芯片产品。

长电科技(600584)(600584.SH)董事会秘书办人士告诉记者,芯片封装的重点在于使芯片和外界互联的同时,还要保证芯片不受外界干扰,同时还要解决芯片发热等问题。

在去年芯片供应紧缺的背景下,封测厂商的利润也呈现了高速增长。长电科技是国内的半导体封测龙头厂商,其2021年年报显示,该公司营业收入305.02亿元,同比增长15.26%;归属于上市公司股东的净利润29.59亿元,同比增长126.83%。另外两家封测大厂通富微电(002156)(002156.SZ)和华天科技(002185)(002185.SZ)的净利润也都实现了翻倍。

根据中国半导体行业协会统计,2021年中国集成电路产业销售额为10458.3亿元,同比增长 18.2%。其中,封装测试业销售额 2763亿元,同比增长 10.1%。

然而,从去年年底以来,封测市场出现了环比下滑的情况。华天科技董事会秘书办人士告诉记者,相比去年市场需求的高速增长,今年的封测市场实际上是恢复到了比较正常的状况。

华天科技在年报中表示,在我国集成电路产业链中,集成电路设计、制造能力与国际先进水平差距不断缩小,封装测试技术逐步接近国际先进水平。“封装测试业是唯一能够与国际企业全面竞争的产业,包括公司在内的国内主要封装测试企业在技术水平上已经和外资、合资企业基本同步。”华天科技称。

市场回归“正常”

在半导体产业链供应紧张的背景下,2021年成为了封测厂家收获颇丰的一年。长电科技、通富微电、华天科技三家厂商去年的净利润增长均超过了100%。通富微电在年报中称,2021年是“公司发展历程中浓墨重彩的一年”。

然而,康强电子(002119)(002119.SZ)在年报中介绍,2021年末半导体封测市场出现了下滑。康强电子生产的产品包括引线框架、键合丝等产品。引线框架是集成电路的芯片载体,是一种借助于键合材料(金丝、铝丝、铜丝)实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,形成电气回路的关键结构件,它起到了和外部导线连接的桥梁作用。而键合丝是芯片和引线框架间的连接线。因此,康强电子是国内半导体封测厂商的原材料供应商。

康强电子表示,由于封测市场下滑叠加疫情等因素,预计2022年上半年市场会受到影响,下半年还不太明朗。康强电子今年一季度报告显示,该公司一季度营业收入同比下降了6.85%。康强电子2021年全年的营业收入为21.95亿元,同比增长41.71%。但是,其在年报中提出的2022年营业收入目标仅为18亿元。

国金证券(600109)分析师赵晋在近日的研报中统计,国内封测大厂在2021年营收同比增长31%,获利增长接近翻倍;2022年一季度营收环比减少10%,同比仍有26%的增长。赵晋认为,今年全球封测市场同比增长预计为12%,低于去年的26%。

不过,头部封测厂商受到的影响似乎并不大。长电科技今年一季度营业收入增长为21.24%,归属于上市公司股东的净利润增长为123.04%。

上述长电科技人士对记者表示:“整个半导体行业在2022年还算是正常的。不过,现在确实有很多变化,我们也会持续关注这个情况。”

而上述华天科技人士对记者表示,去年市场需求高速增长,实际上是属于不太正常的一个年份,今年应该算比较正常了。而且,去年的需求实际上没有表面看上去那么大,产品的实际交付也没有市场上声称的那么多。比如说,有100个单位的订单,最终可能就交付了80个。

从具体的产品类别看,不同的下游产品需求也在发生变化。

长电科技人士也告诉记者,之前确实有段时间市场需求非常旺盛,不过现在通讯类的产品需求已经处于疲软阶段了。目前,汽车相关的芯片需求增长相对快速,不光是汽车的产量在增长,而且是单个汽车的芯片用量在成倍增长。接下来,该公司的业务会向汽车电子这方面倾斜。

根据长电科技年报,在该公司的营业收入中,通讯电子占比40%、消费电子占比33.8%、运算电子占比13.2%、工业及医疗电子占比10.3%、汽车电子占比2.6%。长电科技人士向记者进一步介绍,之前汽车电子本来算是比较小众的类别,不过这两年经过新能源汽车和自动驾驶的发酵,需求量变得比较可观,未来的占比预计会提高。

通富微电也在年报中介绍,汽车电子化带动功率IC、控制芯片、传感器和电源管理芯片的需求增长。纯电动车的电子器件成本占比高达65%,远高于燃油车的15%。功率IC是电子装置中电能转换与电路控制的核心,广泛应用于工业控制、电力输配、新能源及变频家电等领域。

另外,长电科技人士对记者表示,虽然手机这类产品已经连续几年呈下行趋势,不过5G通讯基站、物联网等相关产品的需求还是在快速上升。“在5G通讯应用市场领域,由于5G通讯网络基站和数据中心所需的数字高性能信号处理芯片得到了全面替代,市场处于快速上升期。”长电科技在年报中表示。

先进封装比例上升

根据使用的技术不同,封装被分为传统封装和先进封装。至于如何区分“传统”和“先进”,长电科技人士向记者介绍,不同厂商给出的标准不一样。在上交所给出的分类指引里面,传统的封装就只包括打线封装。所谓打线封装,是指用金属丝把芯片的引脚和引线框架连接起来。有些厂商以这个为标准,把打线封装以外都算作先进封装,有的厂商对先进封装的标准则更高一些。

长电科技人士进一步表示,不管如何分类,像晶圆级封装(WLP)、倒装封装(Flipchip)等都属于先进封装。目前,该公司的先进封装在营收中的比例每年都在上升,已经超过了50%。

晶圆级封装是指在芯片还在晶圆上的时候就进行封装,然后再将晶圆切成单个芯片。而传统的封装一般是先切割晶圆,再进行封装。根据华天科技的年报,2021年该公司共完成集成电路封装量 496.48亿只,同比增长25.85%。其中,晶圆级集成电路封装量143.51万片,同比增长33.31%。

所谓倒装封装,则是在芯片的连接点上沉积凸块,然后将芯片翻转过来与基板直接连接。与传统的打线封装不同,倒装封装没有引脚结构。fcBGA(倒装芯片球栅格阵列封装)属于倒装封装的一类,其在封装基板的底部制作阵列焊球,用于与芯片互接。

长电科技表示,公司在fcBGA方面的研发,提升了集成芯片的数量和性能,为进一步全面开发Chiplet所需高密度高性能封装技术奠定了基础。Chiplet一般被称为芯粒,或者小芯片,是指将原本一块复杂的系统级芯片,从设计时就按照不同的计算单元或功能单元对其进行分解,然后每个单元选择最适合的工艺制程进行制造,再将这些模块化的裸片互联起来。通过先进封装技术,将不同功能、不同工艺制造的Chiplet封装成一个系统级芯片。

而通富微电在年报中称,该公司2021年已经开始大规模生产Chiplet产品。其中,7纳米的产品已经大规模量产,5纳米产品已完成研发即将量产。

康强电子在年报中表示,今后在全球半导体封装测试市场中,传统工艺保持较大比重的同时,信息及通讯用的高密度封装引线框架要求集成电路封装向高集成、高性能、多引线、窄间距为特征的高密度方向发展。先进封装占比将逐步超越传统封装,先进封装材料也将成为主流。

另外,长电科技人士还向记者介绍,除了增加芯片的平面集成密度,先进封装还会通过提高层数来增加芯片的集成度,比如2.5D、3D等封装技术。

“随着电子产品进一步朝向小型化与多功能的发展,芯片尺寸越来越小,芯片种类越来越多。芯片输出入脚数大幅增加,使3D封装、扇形封装(FOWLP/PLP)、微间距焊线技术,以及系统级封装等技术的发展成为延续摩尔定律的最佳选择之一。”长电科技在年报中表示。

华天科技在年报中也介绍了该公司的3DeSinC技术,eSinC是一种三维晶圆级封装技术。基于eSinC的封装技术可以满足多颗芯片高密度集成,实现芯片正面和背面电路互连以及多层堆叠。

先进封装产量的统计也与传统的产品不同。在长电科技2021年的年报中,传统封装的产量为417.1亿只,同比增长33.81%。然而,其先进封装的产量为348.1亿只,同比下降5.43%。长电科技人士向记者介绍,芯片的产量一般是以颗为单位,但是先进封装一颗芯片的工作量可能是传统封装的几倍,价值也更高。虽然先进封装以颗为单位的数量看上去变少,但是实际产量并没有减少。事实上,先进封装占营收的比例一直在上升。

根据市场调研机构Yole的数据,2020年先进封装全球市场规模304亿美元,在全球封装市场中占比45%。预计2026年先进封装全球市场规模约475亿美元,占比达50%。

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