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文檔簡介
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|先進封裝之板級封裝:產(chǎn)業(yè)擴張,重視設(shè)備機遇2
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5核心觀點
板級封裝:先進封裝重要方向。???板級封裝是在大幅面內(nèi)實現(xiàn)扇出布線的先進封裝工藝。隨著半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展,布線密度提升、I/O端口需求增多共同推動扇出型封裝發(fā)展。扇出型封裝分為扇出型晶圓級封裝(FOWLP)與扇出型板級封裝(FOPLP),二者區(qū)別在于載板,板級封裝重組載板由8寸/12寸wafer
carrier轉(zhuǎn)換為大尺寸面板;板級封裝具備產(chǎn)效高、降成本的優(yōu)勢。板級封裝面積利用率高減少浪費、一次封裝芯片數(shù)量多,封裝效率更高,規(guī)模效應(yīng)強,具備極強成本優(yōu)勢。根據(jù)Yole,隨著基板面積提升,芯片制造成本下降,從200mm過渡到300mm大約節(jié)省25%的成本,從300mm過渡到板級,節(jié)約66%的成本。板級封裝發(fā)展前景廣闊。板級封裝相比傳統(tǒng)封裝在提升性能的同時,能夠大幅降低成本,板級封裝有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)封裝成為Sensor、功率IC、射頻、鏈接模塊、PMIC等的最佳解決方案。以汽車為例,一輛新能源汽車中半導(dǎo)體價值的77%都將以扇出型封裝來生產(chǎn),而這其中的66%又可以歸屬于FOPLP技術(shù),板級封裝有望成為車規(guī)級芯片生產(chǎn)的出色解決方案。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),2022年FOPLP的市場空間大約是11.8億美元,預(yù)計到2026年將增長到43.6億美元。
多家企業(yè)布局,產(chǎn)業(yè)化進展有望加速。???多家企業(yè)布局板級封裝。板級封裝市場參與者包括:半導(dǎo)體OSAT(外包半導(dǎo)體組裝測試廠商)、IDM(集成器件制造商)、晶圓代工廠(Foundry)等。目前,三星、日月光、力成科技、群創(chuàng)、華潤微、奕斯偉、Nepes等都已切入板級封裝。面板廠亦有望跨界板級封裝。面板廠通過設(shè)備改造升級,以及RDL等新工藝段設(shè)備導(dǎo)入,可快速投入板級封裝,并且可以降低資本開支和生產(chǎn)成本。因此面板廠亦有望投入資本開支,跨界至板級封裝市場,加快行業(yè)發(fā)展。板級封裝產(chǎn)化化進展有望加速。根據(jù)半導(dǎo)體國產(chǎn)化,2023年奕成科技高端板級系統(tǒng)封測集成電路項目投產(chǎn),標志著中國大陸首座板級高密系統(tǒng)封測工廠正式進入客戶認證及批量試產(chǎn)階段。目前奕成科技、深圳中科四和等企業(yè)仍持續(xù)擴產(chǎn),板級封裝產(chǎn)業(yè)化進展有望加速。2核心觀點
重視設(shè)備投資機遇。???板級封裝工藝流程主要分為:芯片重構(gòu)、再分布層、凸點下金屬層、后工序段四個環(huán)節(jié)。①芯片重構(gòu):在基板上涂布(剝離層)和AL(鈍化層),之后將DIE貼裝于基板上。使用環(huán)氧塑封料將重構(gòu)后的裸片包裹起來,再通過研磨,使DIE接觸點的銅柱裸漏;②再分布層:通過涂布、曝光、顯影、電鍍、刻蝕等工序制造RDL層;③凸點下金屬層:在RDL層接觸點處種植凸塊;④后工序段:芯片終切、編帶、檢測等。板級封裝推動設(shè)備市場空間增長。(1)對設(shè)備提出更高要求,傳統(tǒng)設(shè)備封裝需求提升。i.設(shè)備需支持大尺寸板級加工能力;Ⅱ.翹曲:在塑封和移除載板時基板會產(chǎn)生不規(guī)律翹曲現(xiàn)象,且翹曲值伴隨基板尺寸增大而呈平方式增大,對設(shè)備、材料、制造工藝提出更高要求。板級封裝發(fā)展,推動研磨機、劃片機、固晶機、塑封機等傳統(tǒng)封裝設(shè)備價格和需求數(shù)量的提升。(2)板級封裝帶來一系列新設(shè)備需求。板機封裝包含RDL、凸塊等工藝,帶來曝光、植球、涂布、鍵合/解鍵合、刻蝕等新設(shè)備需求。設(shè)備國產(chǎn)化有望快速發(fā)展。半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率持續(xù)提升,根據(jù)SEMI(國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)數(shù)據(jù)顯示,中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場在2013年之前占全球比重小于10%,2021年中國大陸在全球市場占比實現(xiàn)28.86%,中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場份額保持上升趨勢。一方面,美國對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的限制不斷升級,設(shè)備國產(chǎn)化需求緊迫;另外,板級封裝的核心優(yōu)勢是成本,降本訴求強烈,有利于國產(chǎn)設(shè)備導(dǎo)入。
受益標的。新益昌:國產(chǎn)固晶機龍頭;芯碁微裝:直寫光刻設(shè)備龍頭,先進封裝業(yè)務(wù)快速發(fā)展;光力科技:國內(nèi)半導(dǎo)體劃片機龍頭;耐科裝備:國內(nèi)塑封設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)。
風險提示。板級封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展不及預(yù)期的風險;相關(guān)標的業(yè)績不達預(yù)期的風險;研報引用數(shù)據(jù)更新不及時的風險。312345板級封裝:先進封裝重要方向,有望迎來快速發(fā)展目錄工藝與設(shè)備梳理重視設(shè)備投資機遇受益標的C
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S風險提示1板級封裝:先進封裝重要方向,有望迎來快速發(fā)展|領(lǐng)先|深度|信誠1.1、什么是板級封裝
板級封裝技術(shù)(Panel
level
package,PLP):在大幅面內(nèi)實現(xiàn)扇出布線的先進封裝工藝。板級封裝是指包含大板芯片重構(gòu)、環(huán)氧樹脂塑封、高密重布線層(RDL)制作等精密工序的先進封裝技術(shù)。是在晶圓級封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上,考慮到晶圓尺寸限制以及封裝利用率低的問題,發(fā)展應(yīng)用大尺寸面板作為芯片塑封前載體,通過增大產(chǎn)能來降低單顆產(chǎn)品成本的技術(shù)。
板級封裝能夠?qū)⒍鄠€芯片、無源元件和互連集成在一個封裝內(nèi),與傳統(tǒng)封裝方法相比,板級封裝提供了更大的靈活性、可擴展性和成本效益。圖表1:板級封裝產(chǎn)品圖表2:晶圓級封裝與板級封裝資料:Nepes,中泰證券研究所資料:AIOT大數(shù)據(jù),中泰證券研究所61.1、什么是板級封裝
扇出型封裝發(fā)展前景好,分為扇出型晶圓級封裝和扇出型板級封裝。?扇入與扇出(Fan
in、Fan
out):區(qū)別在于凸點是否超出裸片(Die)的面積,扇入型的IO
Bump一般只在Die/Chip投影面積內(nèi)部;扇出型則超出了裸片面積,從而提供了更多的IO
Bump。?扇出型封裝發(fā)展前景優(yōu)異。隨著半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展,28
nm及以下工藝節(jié)點逐漸成為主流,傳統(tǒng)扇入型封裝已經(jīng)不能完成在其芯片面積內(nèi)的多層再布線和凸點陣列排布。扇出型封裝突破了I/O引出端數(shù)目的限制,通過圓片/晶圓重構(gòu)增加單個封裝體面積,之后應(yīng)用晶圓級封裝的先進制造工藝完成多層再布線和凸點制備,切割分離后得到能夠與外部電性能互連的封裝體。?扇出型封裝分為扇出型晶圓級封裝(FOWLP)與扇出型板級封裝(FOPLP)。二者區(qū)別在于載板,板級封裝重組載板由8寸/12寸wafer
carrier轉(zhuǎn)換為大尺寸方形面板。圖表3:扇出型封裝RDL布線面積更廣圖表4:扇出型能裝降低芯片面積和厚度資料:AIOT大數(shù)據(jù),中泰證券研究所資料:manz,中泰證券研究所整理71.1、什么是板級封裝
板級封裝是扇出型封裝重要方向。?目前板級封裝適用于中低端應(yīng)用,與WLP應(yīng)用領(lǐng)域互補;隨著技術(shù)發(fā)展,PLP逐步向10um線寬以下市場發(fā)展。FOPLP與FOWLP各自有各自的細分方向,目前行業(yè)內(nèi)扇出型晶圓級封裝(FOWLP)應(yīng)用于
I/O密度高和細線寬/線距的高端應(yīng)用,而扇出型板級封裝(FOPLP)則關(guān)注于I/O密度低和粗線寬/線距的低端或中端應(yīng)用,這樣扇出型板級封裝(FOPLP)可以更好的發(fā)揮成本優(yōu)勢,基于扇出型板級封裝(FOPLP)技術(shù),可以實現(xiàn)更高的封裝組件密度和性能。目前FOPLP隨著技術(shù)的發(fā)展也在逐漸向10um以下的應(yīng)用拓展,能夠進一步在高密度布線、小間距封裝市場發(fā)揮作用。圖表5:扇出型晶圓級封裝與板級別封裝扇出型晶圓級封裝FOWLP扇出型面板級封裝FOPLP載具尺寸玻璃或硅晶圓或封膠玻璃面板或印刷電路板或封膠圓形、直徑200mm、300mm等方形,510*515mm、600*600mm等翹曲3-10mmDownto
2/2um高5-15mm線寬/線距Down
to
10/10um每單位芯片生產(chǎn)成本低資料:Manz
,中泰證券研究所整理81.1、什么是板級封裝
板級封裝載板材質(zhì)包括金屬、玻璃和高分子聚合物材料,其中玻璃基板發(fā)展前景好。玻璃基板具備高互聯(lián)密度、機械/物理/光學(xué)性能優(yōu)越、耐高溫等特點,發(fā)展前景良好。?玻璃基板更好的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性,能夠大幅提高基板上的互連密度,并且具備更好的電氣性能,從而實現(xiàn)高密度、高性能的芯片封裝。?玻璃基板具備超低平面度,可減少變形。圖表6:半導(dǎo)體封裝基板分類9資料:與非網(wǎng),中泰證券研究所整理1.2、降本提效,板級封裝前景廣闊
板級封裝發(fā)展驅(qū)動因素:提高生產(chǎn)效率,降低成本?面積利用率高,減少物料損耗:晶圓的圓形和芯片的矩形不一致,封裝的過程中晶圓出現(xiàn)浪費,而面板本身是矩形的,可以大幅減少浪費。將300mm晶圓級封裝與515*510mm板級封裝相比,板級封裝芯片占用面積比達到93%,而晶圓級封裝只有64%。板級封裝可大幅提高材料利用率;??封裝效率提高,規(guī)模效應(yīng)強:板級封裝的面板尺寸有510mm*515mm、600mm*600mm等,遠大于晶圓面積,因此封裝效率提高。更大的有效曝光面積。當前,應(yīng)用于HPC、IDC、AI等領(lǐng)域的GPU、FPGA等大尺寸超高密度芯片產(chǎn)品尺寸達到60mm
x
60mm以上,大尺寸產(chǎn)品需要采用拼接的方式進行圖形曝光,產(chǎn)能受限、良率降低,而板級封裝能夠輕松應(yīng)對大尺寸產(chǎn)品,具備更高產(chǎn)能、提升良率。圖表7:面板級和晶圓級面積利用率對比圖表8:面板級和晶圓級單個芯片制造成本對比資料:艾邦半導(dǎo)體,中泰證券研究所資料:艾邦半導(dǎo)體,中泰證券研究所101.2、降本提效,板級封裝前景廣闊
板級封裝面積利用率高減少浪費、一次封裝芯片數(shù)量多,封裝效率更高,規(guī)模效應(yīng)強,具備極強成本優(yōu)勢。根據(jù)Yole,隨著基板面積提升,芯片制造成本下降,從200mm過渡到300mm大約節(jié)省25%的成本,從300mm過渡到板級,節(jié)約66%的成本。圖表9:面板級和晶圓級單個芯片制造成本對比資料:YOLE,中泰證券研究所111.2、降本提效,板級封裝前景廣闊
板級封裝發(fā)展前景:板級封裝相比傳統(tǒng)封裝在提升性能的同時,能夠大幅降低成本,因此板級封裝會代替?zhèn)鹘y(tǒng)封裝成為Sensor、功率IC、射頻、鏈接模塊、PMIC等的最佳解決方案。根據(jù)集微網(wǎng),一輛新能源汽車中半導(dǎo)體價值的77%都將以扇出型封裝來生產(chǎn),而這其中的66%又可以歸屬于FOPLP(板級扇出封裝)技術(shù),板級封裝有望成為車規(guī)級芯片生產(chǎn)的出色解決方案。
市場規(guī)模:根據(jù)
Yole
數(shù)據(jù),2022年FOPLP的市場空間大約是11.8億美元,預(yù)計到2026年將增長到43.6億美元。121.3、行業(yè)擴產(chǎn),板級封裝產(chǎn)業(yè)化進展有望加快
眾多企業(yè)布局板級封裝。板級封裝市場參與者包括:半導(dǎo)體OSAT(外包半導(dǎo)體組裝測試廠商)、IDM(集成器件制造商)、晶圓代工廠(Foundry)等,且斥資巨大。目前,三星、日月光、力成科技、群創(chuàng)、華潤微、奕斯偉、Nepes等都已切入板級封裝。
面板廠亦有望跨界板級封裝。面板廠通過設(shè)備改造升級,以及RDL等新工藝段設(shè)備導(dǎo)入,可快速投入板級封裝,并且可以降低資本開支和生產(chǎn)成本。因此面板廠亦有望投入資本開支,跨界至板級封裝市場,有望加快板級封裝產(chǎn)業(yè)化進程。圖表10:板級封裝布局企業(yè)13資料:manz,艾邦半導(dǎo)體網(wǎng),中泰證券研究所1.3、行業(yè)擴產(chǎn),板級封裝產(chǎn)業(yè)化進展有望加快
大陸首座高端板級封測項目投產(chǎn),產(chǎn)業(yè)已發(fā)展至量產(chǎn)階段。根據(jù)半導(dǎo)體國產(chǎn)化,2023年4月,成都奕成科技有限公司(簡稱“奕成科技”)高端板級系統(tǒng)封測集成電路項目點亮投產(chǎn)儀式在成都高新西區(qū)舉行。該項目的投產(chǎn)標志著中國大陸首座板級高密系統(tǒng)封測工廠正式進入客戶認證及批量試產(chǎn)階段。奕成科技是國內(nèi)先進板級系統(tǒng)封測服務(wù)提供商,其技術(shù)平臺可對應(yīng)2D
FO、2.xD、3D
PoP及FCPLP等先進系統(tǒng)集成封裝,奕成科技以板級系統(tǒng)封測技術(shù)為核心,協(xié)同半導(dǎo)體前后端,為客戶提供一站式定制化封測解決方案。
板級封裝擴產(chǎn),產(chǎn)業(yè)化進程有望加快。根據(jù)成都高新2024年2月新聞,奕成科技正為二期產(chǎn)線的擴產(chǎn)進行著設(shè)備移機與調(diào)試,其潔凈室(產(chǎn)線)總面積約20000㎡,無塵等級分別為百級、千級和萬級,同時該工廠也是中國大陸封測領(lǐng)域最高標準的潔凈廠房。圖表11:板級封裝部分產(chǎn)能統(tǒng)計企業(yè)投資規(guī)模地點產(chǎn)品類型目標年產(chǎn)能PLP封裝(對應(yīng)封裝產(chǎn)品為2DFO/FC/CSP/FCBGA)弈成科技55.3億元成都21.6萬片(PLP基本尺寸510*515)矽磐微電子重慶深圳PLP封裝(功率半導(dǎo)體為主)6萬片(PLP基板尺寸580*600)29.3萬片(PLP基本尺寸406*508)深圳中科四合PLP(用于功率器件)廣東佛智芯微電子PLP封裝(對應(yīng)芯片產(chǎn)品為電源開關(guān)、功率器件)佛山1.3萬片(PLP基板尺寸600*600)資料:LiChase,勢銀芯鏈,中泰證券研究所142板級封裝工藝與設(shè)備|領(lǐng)先|深度|信誠2.1、板級封裝制造工藝
板級封裝工藝流程主要分為:芯片重構(gòu)、再分布層、凸點下金屬層、后工序段四個環(huán)節(jié)。圖表12:板級封裝工藝流程圖(以chip
first
+face
up為例)環(huán)節(jié)作用工藝流程對應(yīng)主要設(shè)備將晶圓切開的裸片重構(gòu)于基板上基板清洗塑封涂布研磨貼芯片涂布機、固晶機、塑封機、研磨機芯片重構(gòu)涂布機、曝光機、固化爐、PVD、電鍍設(shè)備、刻蝕設(shè)備清洗等離子清洗再分布層凸點下金屬層后段工序再布線制作多層PI與金屬層將芯片剝離并制作凸塊激光剝離激光打標切割編帶激光剝離機、劃片機、植球機BGA植球芯片切割、包裝、測試芯片切割電測UV解膠劃片機、測試機資料:《基于面板級封裝技術(shù)的功率器件集成封裝工藝研究》,AIOT大數(shù)據(jù),中泰證券研究所整理162.1、板級封裝制造工藝
板級封裝工藝分為先芯片(Chip
First)和后芯片(Chip
Last)兩種?先芯片(Chip
First):
是指先制備好芯粒將其放于不同形式的Carrier
上,然后制備RDL層最后貼焊錫球。?后芯片(Chip
Last):是指先將RDL制備好,然后貼裝芯粒,塑封最后再貼焊錫球。
Chip
First
工藝又可以進一步細分為Face
up和Face
down工藝。?
Face
up工藝:面朝上是讓芯片的線路面朝上,采用RDL工藝的方式構(gòu)建凸塊,讓I/O接觸點連接,最后切割單元芯片。?
Face
down工藝:面朝下與面朝上的區(qū)別主要在于芯片帶有焊盤一側(cè)的放置方向不同。圖表13:板級封裝工藝路線17資料:佛智芯微電子,中泰證券研究所2.2、板級封裝制造工藝與設(shè)備
芯片重構(gòu):涂布→貼裝→塑?!心????涂布:涂布RL(剝離層)和AL(鈍化層)。貼裝:從承載薄膜上拾取裸片,并將其貼裝于基板上。塑封:使用環(huán)氧塑封料,將重構(gòu)后的裸片包裹起來。研磨:研磨,使DIE接觸點的銅柱裸漏。
再分布層:PI層→PVD
→曝光顯影酸洗→電鍍→刻蝕???PI層:通過涂布、曝光、顯影、固化制作PI層;金屬層:PVD、電鍍制作金屬層刻蝕:刻蝕掉底部的鈦合銅。圖表14:芯片重構(gòu)和再分布層工藝涂布貼裝塑封研磨RDL資料:《扇出型封裝發(fā)展、挑戰(zhàn)和機遇》,中泰證券研究所整理182.2、板級封裝制造工藝與設(shè)備
凸點下金屬層:激光剝離、切割、BGA植球圖表16:板級封裝工藝與對應(yīng)設(shè)備???剝離:通過激光將RL膠揮發(fā),使芯片與基板剝離;切割:首次切割,將大板切割為若干小板;植球:助焊劑、植球、Reflow工序設(shè)備涂布涂布機貼芯片(diebond)
固晶機塑封(modeling)
塑封機芯片重構(gòu)研磨((griding)涂布研磨機
后段工序:芯片切割→測試→編帶涂布機???芯片切割:終切,將芯片切割開編帶:外觀缺陷檢測以及編帶電測:對芯片電性能進行測試曝光曝光機顯影顯影機固化固化爐(owen)PVD(濺射沉積)酸洗機RDLPVD(濺射沉積)酸洗電鍍電鍍機圖表15:植球與激光剝離金屬層刻蝕激光剝離刻蝕設(shè)備激光剝離(de
bond)激
光
打
標
(
lasermarking)激光打標機凸點下金屬層后段工序植球切割劃片機植球機貼膜機劃片機BGA植球貼膜激光剝離切割編帶電測測試機資料:《扇出型封裝發(fā)展、挑戰(zhàn)和機遇》,中泰證券研究所整理資料:
《基于面板級封裝技術(shù)的功率器件集成封裝工藝研究》,
《扇出型封裝發(fā)展、挑戰(zhàn)和機遇》
,AIOT大數(shù)據(jù),中泰證券研究所整理193重視設(shè)備投資機遇|領(lǐng)先|深度|信誠3.1、板級封裝推動封測設(shè)備市場空間增長
半導(dǎo)體封裝設(shè)備市場空間:?根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模為1076億美元,同比增長5%。2022年中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為282.7億美元,同比下降5%。?根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2021年全球半導(dǎo)體封裝設(shè)備市場規(guī)模為71.7億美元,占同期全球半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模的比例約為7%。圖表17:半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模圖表18:全球半導(dǎo)體封裝設(shè)備市場規(guī)模12001000800600400200087654321020162017201820192020202120222010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021全球(億美元)中國(億美元)全球半導(dǎo)體封裝市場規(guī)模(十億美元)資料:SEMI,中泰證券研究所資料:SEMI,中泰證券研究所213.1、板級封裝推動封測設(shè)備市場空間增長
先進封裝推動封裝設(shè)備市場空間增大。先進封裝推動傳統(tǒng)封裝設(shè)備“量價齊升”。先進封裝工藝復(fù)雜度提升,且封裝對象更小、更多、更輕薄,對半導(dǎo)體封測設(shè)備的精度提出更高要求,且推動其需求量的增加,封測設(shè)備需求量價齊升;圖表19:除鍵合外多數(shù)環(huán)節(jié)量價齊升圖表20:先進封裝帶來BUMP、TSV、RDL等新工藝資料:中泰證券研究所整理資料:CEIA,中泰證券研究所223.1、板級封裝推動封測設(shè)備市場空間增長
板級封裝對設(shè)備提出更高要求。??(1)設(shè)備需支持大尺寸板級加工能力;(2)翹曲:在塑封和移除載板時基板會產(chǎn)生不規(guī)律翹曲現(xiàn)象,且翹曲值伴隨基板尺寸增大而呈平方式增大,因此對設(shè)備、材料、制造工藝提出更高要求。
以部分環(huán)節(jié)設(shè)備為例:?固晶機:基板尺寸更大,對應(yīng)機臺尺寸更大,Pick
&
Place動作的路徑更長,對機臺的效率、運動機構(gòu)的一致穩(wěn)定、視覺系統(tǒng)的軟硬能力、信息綜合處理的能力和有效性都提出更高要求。??曝光設(shè)備:曝光面積增大,同時基板翹曲對曝光設(shè)備糾偏提出更高要求。塑封設(shè)備:塑封面積增大,對設(shè)備壓力控制、溫度控制提出更高要求。233.2、板級封裝帶來新設(shè)備需求
板級封裝帶來RDL、Bump工藝需求增長,同時板級封裝也可兼容2.XD/3D工藝。
RDL(ReDistribution
Layer,重布線層):是實現(xiàn)芯片水平方向互連的關(guān)鍵技術(shù),可將芯片上原來設(shè)計的I/O焊盤位置通過晶圓級金屬布線工藝變換位置和排列,形成新的互連結(jié)構(gòu)。
RDL的工藝流程:(1)形成鈍化絕緣層并開口;(2)沉積粘附層和種子層;(3)光刻顯影形成線路圖案并電鍍填充;(4)去除光刻膠并刻蝕粘附層和種子層;(5)重復(fù)上述步驟進行下一層的RDL布線。RDL需要的設(shè)備包括曝光設(shè)備、PVD設(shè)備、電鍍設(shè)備等。圖表21:RDL工藝流程資料:
SPIL,中泰證券研究所243.2、板級封裝帶來新設(shè)備需求
Bump(凸塊)工藝與設(shè)備
金/銅凸塊工藝:(1)采用濺射或其他物理氣相沉積的方式再晶圓表面沉積一層Ti/Cu等金屬作為電鍍的種子層;(2)在晶圓表面涂一定厚度的光刻膠,并運用光刻曝光工藝形成所需要圖形;(3)對晶圓進行電鍍,通過控制電鍍電流大小、電鍍時間等,從光刻膠開窗圖形底部生長并得到一定厚度的金屬層;(4)去除多余光刻膠。
錫凸塊工藝:與銅柱凸塊流程相似,凸塊結(jié)構(gòu)主要由銅焊盤和錫帽構(gòu)成(一般配合再鈍化和RDL
層),差別主要在于焊盤的高度較低,同時錫帽合金是成品錫球通過鋼板印刷,在助焊劑以及氮氣環(huán)境下高溫熔融回流與銅焊盤形成的整體產(chǎn)物。錫凸塊一般是銅柱凸塊尺寸的3~5
倍,球體較大,可焊性更強(也可以通過電鍍形成錫球)。
銅鎳金凸塊工藝:采用晶圓凸塊的基本制造流程,電鍍厚度超過10μm
以上的銅鎳金凸塊。新凸塊替代了芯片的部分線路結(jié)構(gòu),優(yōu)化了I/O
設(shè)計,大幅降低了導(dǎo)通電阻圖表22:銅柱凸塊工藝資料:頎中科技,中泰證券研究所253.3、設(shè)備國產(chǎn)化推進,板級封裝降本訴求強加快進程
半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率持續(xù)提升。隨著海外政策限制、國內(nèi)產(chǎn)業(yè)持續(xù)投入發(fā)展,半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率持續(xù)提升。根據(jù)SEMI(國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)數(shù)據(jù)顯示,中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場在2013年之前占全球比重小于10%,2021年中國大陸在全球市場占比實現(xiàn)28.86%,中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場份額保持上升趨勢。圖表23:半導(dǎo)體國產(chǎn)化率持續(xù)提升35%30%25%20%15%10%5%0%2012201320142015201620172018201920202021中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模占全球比重(%)資料:金招股書,中泰證券研究所263.3、設(shè)備國產(chǎn)化推進,板級封裝降本訴求強加快進程
半導(dǎo)體封測設(shè)備國產(chǎn)化空間大。根據(jù)MIR數(shù)據(jù),2021年大陸封測設(shè)備總和國產(chǎn)化率僅10%,其中貼片機、劃片機等環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化率僅3%,半導(dǎo)體封測設(shè)備國產(chǎn)化空間大。先進封裝是后摩爾時代發(fā)展方向,也是國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)突圍的重要方式,突破封鎖限制訴求下,先進封裝設(shè)備國產(chǎn)化需求和進展有望加快。
板級封裝的核心優(yōu)勢在于成本,國產(chǎn)設(shè)備有望快速導(dǎo)入。一方面,美國對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的限制不斷升級,設(shè)備國產(chǎn)化需求緊迫;另外,板級封裝的核心優(yōu)勢是成本,降本訴求強烈,有利于國產(chǎn)設(shè)備導(dǎo)入。圖表24:半導(dǎo)體國產(chǎn)化率持續(xù)提升國產(chǎn)化率設(shè)備類型外資廠商國內(nèi)廠商20171%2021
2025E引線鍵合貼片機劃片機測試機分選機探針臺3%3%10%12%10%25%35%20%ASM、K&S、Besi、ShinkawaASM、Besi、Canon、ShinkawaDisco、Accretech奧特維、新益昌等新益昌、大連佳峰1%1%3%中電科、沈陽和研、光力科技華峰測控、長川科技5%15%21%9%Teradyne、Advantest、CohuAdvantest、Cohu10%4%長川科技、金、深科達TEL、Accretech、Formfactor深圳矽電綜合國產(chǎn)化率4%10%18%資料:MIR,中泰證券研究所274受益標的|領(lǐng)先|深度|信誠4.1、新益昌:國產(chǎn)固晶機龍頭,半導(dǎo)體固晶機快速發(fā)展
公司是國內(nèi)固晶機龍頭。公司成立于2006年,目前公司已經(jīng)成為國內(nèi)LED固晶機、電容器老化測試智能制造裝備領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),同時憑借深厚的研發(fā)實力和持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新能力,成功進入了半導(dǎo)體固晶機和MiniLED固晶機市場。此外,公司部分智能制造裝備產(chǎn)品核心零部件如驅(qū)動器、高精度讀數(shù)頭及直線電機、音圈電機等已經(jīng)實現(xiàn)自研自產(chǎn),是國內(nèi)少有的具備核心零部件自主研發(fā)與生產(chǎn)能力的智能制造裝備企業(yè)。
公司業(yè)績持續(xù)增長。2023年前三季度公司營業(yè)收入為8.30億元;歸母凈利潤為0.56億元。2023年前三季度公司銷售毛利率和銷售凈利率分別為34.56%、6.40%。圖表25:新益昌發(fā)展歷程:公司官網(wǎng),中泰證券研究所294.1、新益昌:國產(chǎn)固晶機龍頭,半導(dǎo)體固晶機快速發(fā)展
半導(dǎo)體固晶機市場規(guī)模大,進口依賴度較高。根據(jù)Yole
development,預(yù)計2024年全球半導(dǎo)體固晶機市場規(guī)模為10.83億美元。國內(nèi)企業(yè)主要向ASMPT和BESI采購半導(dǎo)體固晶機,進口依賴度較高。
公司半導(dǎo)體固晶機快速發(fā)展,行業(yè)認可度高。公司在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域已具有較強的市場競爭力及較高的品牌知名度,封測業(yè)務(wù)涵蓋
MEMS、模擬、數(shù)?;旌?、分立器件等領(lǐng)域,客戶包括晶導(dǎo)微、燦瑞科技、揚杰科技、通富微、固锝電子、華天科技等知名公司。公司半導(dǎo)體固晶設(shè)備近年來客戶導(dǎo)入順利,受到業(yè)內(nèi)認可,業(yè)務(wù)收入得到快速增長。圖表26:公司業(yè)績變化情況圖表27:公司盈利能力變化情況1,4001,2001,000800150%100%50%50%40%30%20%10%0%6000%400-50%-100%20002017A2018A2019A2020A2021A2022A
2023Q32017A2018A2019A2020A2021A2022A2023Q3營業(yè)收入(百萬元)營業(yè)收入同比增長(%)歸母凈利潤(百萬元)歸母凈利潤同比增長(%)銷售毛利率(%)銷售凈利率(%):公司公告,中泰證券研究所:公司公告,中泰證券研究所304.2、芯碁微裝:直寫光刻設(shè)備龍頭,先進封裝打開成長空間
公司是直寫光刻設(shè)備龍頭。公司成立于2015年,以直寫光刻底層技術(shù)為核心,發(fā)展PCB、泛半導(dǎo)體、光伏銅電鍍?nèi)箢I(lǐng)域。直寫光刻是應(yīng)用廣泛的圖形化工藝,公司技術(shù)在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平,是以微納直寫光刻技術(shù)為核心的平臺型企業(yè)。圖表28:芯碁微裝發(fā)展歷程:公司官網(wǎng),芯碁微裝招股書,中泰證券研究所314.2、芯碁微裝:直寫光刻設(shè)備龍頭,先進封裝打開成長空間
公司業(yè)績快速增長,盈利能力穩(wěn)定。2023年前三季度公司營業(yè)收入為5.24億元;歸母凈利潤為1.20億元。2023年前三季度公司銷售毛利率和銷售凈利率分別為42.83%、22.61%。
直寫光刻在先進封裝光刻領(lǐng)域具備優(yōu)勢,公司有望受益于先進封裝發(fā)展。先進封裝形式更為靈活,例如芯片重構(gòu)后存在位置偏移等情況,而掩膜光刻的圖案難以直接改變。直寫光刻采用數(shù)字化掩膜版,更加靈活,因此在先進封裝領(lǐng)域更具優(yōu)勢。公司W(wǎng)LP2000光刻機,可用于先進封裝的
BUMP、RDL、WLP等工藝,有望受益于先進封裝行業(yè)發(fā)展。圖表29:公司業(yè)績變化情況圖表30:公司盈利能力變化情況7006005004003002001000400%300%200%100%0%70%60%50%40%30%20%10%0%-100%-200%-300%-400%2017A2018A2019A2020A2021A2022A
2023Q3(100)2018A2019A2020A2021A2022A2023Q3營業(yè)收入(百萬元)營業(yè)收入同比增長(%)歸母凈利潤(百萬元)歸母凈利潤同比增長(%):公司公告,中泰證券研究所:公司公告,中泰證券研究所324.3、光力科技:國內(nèi)半導(dǎo)體劃片機設(shè)備龍頭
公司已成為半導(dǎo)體封測設(shè)備以及關(guān)鍵零部件領(lǐng)域龍頭企業(yè)。公司通過持續(xù)收購LP、LPB、ADT等公司迅速進入了半導(dǎo)體劃片機及核心零部件空氣主軸領(lǐng)域,根據(jù)公司2022年4月12日發(fā)布的投資者調(diào)研紀要,公司的半導(dǎo)體劃片設(shè)備最關(guān)鍵的精密控制系統(tǒng)可以對步進電機實現(xiàn)低至0.1微米的控制精度,處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。公司有望充分受益于行業(yè)。
2023年前三季度公司營業(yè)收入為4.83億元;歸母凈利潤為0.75億元。2023年前三季度公司銷售毛利率和銷售凈利率分別為52.13%、15.67%。
公司半導(dǎo)體劃片機競爭力強。公司是全球排名前三的半導(dǎo)體切割劃片裝備企業(yè),并同時擁有切割劃片量產(chǎn)設(shè)備、核心零部件——空氣主軸和刀片等耗材的企業(yè),可以為客戶提供個性化的劃切整體解決方案。公司高端切割劃片設(shè)備與耗材可以用于先進封裝中的切割工藝。公司與日月光、嘉盛半導(dǎo)體、長電科技、通富微電、華天科技等國內(nèi)外封測頭部企業(yè)建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。圖表31:公司業(yè)績變化情況圖表32:公司盈利能力變化情況7006005004003002001000120%100%80%60%40%20%0%70%60%50%40%30%20%10%0%-20%-40%-60%2017A2018A2019A2020A2021A2022A
2023Q32017A2018A2019A2020A2021A2022A2023Q3銷售毛利率(%)銷售凈利率(%)營業(yè)收入(百萬元)營業(yè)收入同比增長(%)歸母凈利潤(百萬元)歸母凈利潤同比增長(%):公司公告,中泰證券研究所:公司公告,中泰證券研究所334.4、耐科裝備:國內(nèi)塑封設(shè)備知名企業(yè)
公司是國內(nèi)半導(dǎo)體封裝及塑料擠出成型智能制造裝備領(lǐng)域知名企業(yè)。在半導(dǎo)體封裝裝備領(lǐng)域,作為國內(nèi)為數(shù)不多的半導(dǎo)體封裝設(shè)備及模具國產(chǎn)品牌供應(yīng)商之一,公司已成為通富微電、華天科技、長電科技等頭部半導(dǎo)體封裝企業(yè)的供應(yīng)商。通過差異化的自主創(chuàng)新和研發(fā),經(jīng)過多年的發(fā)展,掌握了成熟的核心關(guān)鍵技術(shù)和工藝,公司半導(dǎo)體封裝設(shè)備與國際一流品牌如日本
TOWA、YAMADA
等同類產(chǎn)品的差距正逐漸縮小。在擠出成型裝備領(lǐng)域,公司產(chǎn)品遠銷全球
40多個國家和地區(qū),服務(wù)于德國
ProfineGmbH、美國Eastern
Wholesale
FenceLLC、比利時
DeceuninckNV等眾多全球著名品牌,出口規(guī)模連續(xù)多年位居我國同類產(chǎn)品首位。
公司業(yè)績持續(xù)增長。2023年前三季度公司營業(yè)收為1.36入億元;歸母凈利潤為0.32億元。2018-2020年,公司毛利率下降,近年隨著成本和費用管控,公司盈利能力企穩(wěn)回升。圖表33:公司業(yè)績變化情況圖表34:公司盈利能力變化情況30025020015010050250%200%150%100%50%60%50%40%30%20%10%0%0%0-50%2018A2019A2020A2021A2022A2023Q32018A2019A2020A2021A2022A2023Q3營業(yè)收入(百萬元)營業(yè)收入同比增長(%)歸母凈利潤(百萬元)銷售毛利率(%)銷售凈利率(%)歸母凈利潤同比增長(%):公司公告,中泰證券研究所:公司公告,中泰證券研究所344.5、凱格精機:晶圓級植球整線
公司是錫膏印刷設(shè)備龍頭。公司主要從事自動化精密裝備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)支持服務(wù),主要產(chǎn)品為錫膏印刷設(shè)備、LED封裝設(shè)
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