我們的同行是誰?——全球半導體封裝載板市場格局分析

作者: 智通編選 2018-10-04 11:10:40
根據(jù)2017年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),目前全球載板的市場容量約為73億美元,量產(chǎn)公司近30家。

本文編選自微信公眾號“半導體產(chǎn)業(yè)觀察”,原出處為“左撇子看板”,作者 HQ YANG。

1.半導體產(chǎn)業(yè)鏈

1.1半導體

半導體是指導電性介于良導電體與絕緣體之間,利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子元器件。半導體是一種重要的電子元器件,是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎,也是衡量一個國家(或地區(qū))技術水平的重要標志之一。在電子產(chǎn)品整機中半導體產(chǎn)值約占20%,居細分市場份額第一。

一般廣義概念上的半導體包括四類:集成電路(占半導體總產(chǎn)值4086.91億美元的83.2%)、光電子器件(8.4%)、分立器件(5.3%)、傳感器(3.1%)。集成電路又包括四類:微處理器(占半導體總產(chǎn)值的15.5%)、存儲器(30.1%)、邏輯器件(24.8%)、模擬器件(12.9%)(數(shù)據(jù)來源:WSTS,2017年11月28日)。在狹義概念上,通常把集成電路等同于半導體(本文中的半導體也專指集成電路,后文也將以此展開論述)。

1.2半導體產(chǎn)業(yè)鏈

半導體的制作技術復雜,資金投入巨大,產(chǎn)業(yè)鏈長,結構專業(yè)化高,屬典型的技術、資金密集型產(chǎn)業(yè)。一般根據(jù)半導體的制作流程(設計→制造→封測)將半導體產(chǎn)業(yè)分為半導體設計業(yè)、半導體制造業(yè)和半導體封測業(yè)三個子產(chǎn)業(yè)群。有時,在考慮半導體產(chǎn)業(yè)鏈時,會將最上游的設備、原材料等廠商計入在內(nèi),稱為泛半導體產(chǎn)業(yè)鏈。圖1是全球泛半導體產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值分布圖,包含材料、設備、EDA、IP/服務(知識產(chǎn)權供應商,收取基本授權費和版稅)、半導體設計、半導體制造、封裝測試(簡稱封測,以下用簡稱)、IDM(集成器件制造商)。

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1.3半導體產(chǎn)業(yè)鏈的業(yè)務模式

根據(jù)目前半導體產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式,可以分為兩大類:IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造商)和垂直分工模式(半導體設計、制造和封測)。1987年TSMC(臺灣積體電路公司,簡稱臺積電)成立前,只有IDM一種模式(自1958年德州儀器開始),此后,半導體產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化分工成為一種趨勢。

根據(jù)各廠商的具體功能可以細分為:IDM(集成器件制造商:涉及半導體整個產(chǎn)業(yè)鏈,從半導體設計、制造,直至封測,典型如英特爾等)、Fabless(半導體設計商:專注于半導體設計,也稱作芯片設計,如蘋果、高通、聯(lián)發(fā)科、海思、展訊等)、Foundry(半導體制造商:專注于半導體制造,常稱作晶圓制造代工,為Fabless和IDM(委外訂單)提供代工服務,如臺積電、聯(lián)電、中芯等)、Packaging(包括Assembly & Test,半導體封測商:專注于封裝與測試,也稱作封測代工(OSAT,Outsourced SemiconductorAssembly and Test),為Fabless和IDM(委外訂單)提供封測服務(如日月光、安靠、長電、通富等。2017年封測代工占全球半導體封測總產(chǎn)值的52%,IDM占48%)、多元化制造商(從事以上兩種及以上業(yè)務,如三星電子,它既是IDM,又從事Foundry),具體參見圖2。

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2017年全球前十大半導體營收排名見表1(其中,IDM有8家,F(xiàn)abless有2家(高通、博通)),2017年全球前十大Fabless公司營收排名見表2,2017年全球前十大封測公司營收排名見表3(因以下數(shù)據(jù)來自不同機構的數(shù)據(jù),故有所差異)。

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具體看半導體封測,它包含封裝和測試兩步,封裝是指將晶圓加工得到獨立芯片的過程,測試則是對封裝后的產(chǎn)品進行性能測試以確保其功能的完整性。

半導體封裝有多種形式,按材料分為:金屬封裝、陶瓷封裝、金屬-陶瓷封裝、塑料封裝;按密封性分為:氣密性封裝、非氣密性封裝;按外型/尺寸/結構分為:引腳插入式(SIP(注:為Single Inline Package,非下文的SiP)、DIP、PGA類)、表面貼片式(SOP、QFP類)、表面封裝式(BGA類)等。

BGA類封裝技術含量相對較高,常見的封裝形式有BGA(Ball Grid Array,球柵陣列封裝)、PBGA(Plastic Ball Grid Array,塑料型球柵陣列封裝)、CSP(Chip Scale Packaging,芯片級封裝,或者FBGA,F(xiàn)ine-pitch Ball Grid Array,精細間距球柵陣列封裝)、SiP(System in Package,系統(tǒng)級封裝)、MCM(Multi Chip Module,多芯片模組)、MCP(Multi Chip Package,多芯片疊層封裝)、一般的FCCSP(Flip Chip Scale Package,覆晶封裝(條狀),或者倒芯片封裝)、FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array,倒芯片封裝(顆狀))、3D(PoP(Package on Package,堆疊封裝)、TSV(Through Silicon Via,硅通孔))、WLP(Wafer level Package,晶圓級封裝)、PLP(Panel level Package,板級封裝)等。其一般的封測過程為:來自晶圓前道工藝的晶圓(Wafer)通過劃片工序后,被切割為小的晶片(Die),然后將切割好的晶片貼裝到相應的載板(Substrate,也有稱作基板,不建議使用基板這個容易引起混淆的名稱)或引線框架(Lead Frame)上,再用超細的金屬導線(金、銅等)或?qū)щ娦詷渲瑢⒕慕雍虾副P(Bond Pad)連接到載板或引線框架的相應引腳(Lead),并構成所要求的電路(倒芯片封裝技術則用焊料凸點相連);然后再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護,塑封之后,進行后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim & Form)、電鍍(Plating)及打印等工藝(注:PLP與前述工藝有所不同)。封裝完成后進行成品測試,通常經(jīng)過入檢(外觀檢查)、測試(性能測試)和包裝等工序,最后入庫出貨。

綜上,載板的客戶源自IDM和封測商(實際源自Fabless)。對于客戶為封測商,一般是封測商擁有采購載板的權利(包括供應商認定、價格、交貨期、份額、付款周期、質(zhì)量問題處理等);但也有少部分Fabless擁有采購載板的權利,封測商負責封測。

2我們的同行是誰?——全球半導體封裝載板市場格局分析

2.1半導體封裝載板相關概念

業(yè)界一般將半導體封裝載板分為兩大類:成品為顆狀(Unit base,積層采用ABF材料)的FCBGA載板(Flip Chip Ball Grid Array)、條狀(Strip base)的BGA載板(Ball Grid Array)。FCBGA種類單一,常見層數(shù)為4-16層,主要應用在PC(如CPU、Chipset、GPU等)。BGA種類繁多,常見層數(shù)為1-10層,主要應用在手機(如AP主處理器、BB基帶、RF射頻類、PMIC電源管理類等)。

常見的BGA有BOC(Board on Chip)、PBGA(Plastic Ball Grid Array)、CSP(Chip Scale Packaging,也稱作FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array))、Memory Card、SiP(System in Package)、FCCSP(Flip Chip Ball Grid Array)等。其中FCCSP種類較為繁多,包括入門級FCCSP(Tenting/MSAP工藝)、一般FCCSP(SAP工藝)、ETS(Embedded Trace Substrate,或者稱作EPP,Embedded Pattern Process)、EPS(Embedded Passive Substrate)、EAD(Embedded Active Device)、PLP(Panel level Packaging)等。

2.2全球載板主要制造地及主要制造商現(xiàn)狀分析

根據(jù)2017年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),目前全球載板的市場容量約為73億美元,量產(chǎn)公司近30家。從生產(chǎn)地來看,全球載板主要在日本、韓國、中國臺灣三地生產(chǎn)(79%),中國內(nèi)地等國家、地區(qū)有少量生產(chǎn);從制造商歸屬國來看,全球載板主要為中國臺灣(38%)、日本(26%)、韓國(28%)制造商,約占全球93%的份額,見表4。

2017年全球前十大載板公司如表5所示。從表中可以看出,載板公司基本上都是PCB產(chǎn)品多元化,即,非從事單一的載板業(yè)務(唯一例外的是日月光材料(僅從事BGA載板制造),主要是由于該公司的母公司從事的是封測代工服務)。

表4全球載板制造分布表(估)

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表5 2017年全球前十大半導體封裝載板公司營收額排名表

單位:億美元

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數(shù)據(jù)來源:年報及作者預估

2.2.1日本

長期以來,日本代表著全球高端PCB(特別載板)的制造水平和引導著全球PCB的發(fā)展方向,但近年來,由于其市場策略、價格水平,削弱了其競爭力。當前日本主要的載板制造商有Ibiden、Shinko、Kyocera、Daisho、MGC-JCI(逐步退出)、Eastern(已被韓國的Simmtech收購)等。

Ibiden揖斐電:

揖斐電成立于1912年,開始從事的是碳化物的生產(chǎn)和銷售,后逐步擴大業(yè)務,進入了電化學、住宅建材、陶瓷、電子等領域?,F(xiàn)有員工14290名。2017財年,它的營收額為3004億日元(約26億美元)。目前的主要業(yè)務包括PCB(2017財年,營收額為115.6億日元(約10億美元,其中載板約占7.5億),占38.5%)、陶瓷制品(占37.7%,具體為柴油微粒過濾器、特殊碳素、纖細陶瓷制品、陶瓷纖維)、其他類(室內(nèi)材料等,占23.8%)。

PCB產(chǎn)品包括HDI、BGA和FCBGA,F(xiàn)CBGA技術一直稱冠全球。目前揖斐電在日本、菲律賓、馬來西亞、中國內(nèi)地共有7個生產(chǎn)基地,具體為:日本岐阜縣大垣市4個:大垣廠(FCBGA)、大垣中央廠(FCBGA)、青柳廠(HDI)、河間廠(FCBGA),菲律賓廠(FCBGA)、馬來西亞檳榔嶼廠(HDI),北京廠(HDI)。

Shinko新光電氣:

新光電氣成立于1946年9月,現(xiàn)有員工4838名,歸屬于富士通集團,富士通占新光電氣50%的股份。主要產(chǎn)品包括:載板(BGA和FCBGA)、引線框架、封測、電子元器件等。2018年4月,公司決定投資1.9億美元新建載板產(chǎn)線擴充產(chǎn)能20%。2017財年,它的載板及封裝營收額為849.23億日元(約7.4億美元,其中載板約5.6億)。

Kyocera京瓷:

京瓷成立于1959年4月,是全球領先的電子零部件(包括汽車等工業(yè)、半導體、電子元器件等)、設備及系統(tǒng)制造公司(信息通信、辦公文檔解決、生活與環(huán)保等),京瓷集團有265家公司,員工人數(shù)75940名。2017財年,整個集團的營收額為15770.39億日元(約137億美元))。

京瓷的PCB,包括有機載板(BGA、FCBGA)、HDI、高層數(shù)板、陶瓷基板等。2017財年,它的PCB營收額約6.6億美元,其中載板約3億。

2.2.2中國臺灣

2006年中國臺灣第一次PCB產(chǎn)值超過日本,居全球第一;之后在規(guī)模上,一直領跑全球的PCB產(chǎn)業(yè)。當前,臺灣主要的載板制造商有Unimicron、Nanya PCB、Kinsus、ASE Material、Boardtek先豐、Subtron旭德(欣興持股30%)、ZDT臻鼎(制造在秦皇島)、PPt恒勁(C2iM?)等。

Unimicron欣興:

欣興成立于1990年,聯(lián)電為最大股東,2001年合并群策電子、恒業(yè)電子,2002年合并鼎鑫電子,2009年合并全懋,2011年收購德國Ruwel 100%的股權和日本Clover75%的股權。產(chǎn)品包括PCB(其中,多層板占15%、FPC占5%、HDI占35%、載板占45%)、連接器等。

目前欣興在全球共在4個國家/地區(qū)建有13個工廠,其中臺灣6個(合江廠、合江二廠生產(chǎn)HDI和背板,蘆竹二廠、蘆竹三廠生產(chǎn)HDI,山鶯廠生產(chǎn)HDI、BGA和FCBGA,新豐廠生產(chǎn)BGA和FCBGA),中國內(nèi)地5個(昆山欣興同泰生產(chǎn)FPC及組裝,昆山鼎鑫生產(chǎn)多層板和HDI,深圳聯(lián)能生產(chǎn)HDI和背板,蘇州群策生產(chǎn)BGA、黃石欣益興生產(chǎn)多層板和HDI),日本北海道的Clover生產(chǎn)多層板和HDI,德國Geldern的RUWEL生產(chǎn)多層板和HDI。

2017財年,它的營收額為649.92億元新臺幣(約22.4億美元,其中載板約9.9億,產(chǎn)值位列全球第一);在整個載板中,F(xiàn)CBGA占營收的53%,F(xiàn)CCSP占17%,一般BGA占29%。

Nanya南亞:

南亞電路板原為臺塑集團旗下南亞塑料的PCB事業(yè)部(始于1985年),于1997年10月獨立。它的PCB產(chǎn)品主要包括BGA、FCBGA、HDI和多層板。它在臺灣、昆山建有PCB工廠,其中,臺灣工廠主要從事中高端BGA、FCBGA的生產(chǎn)(桃園蘆竹一、二、五、六、七廠、新北市樹林八廠),昆山工廠(一、二廠)主要從事多層板、HDI和中低端BGA的生產(chǎn)。2010年以前,南亞主要承接來自日本NGK前段的英特爾訂單(南亞負責前段制程生產(chǎn)、NGK負責后段),NGK自2010年3月底起停止供貨給英特爾后,南亞直接承接英特爾訂單(于2010年6月底通過英特爾的全制程認證)。

南亞電路板現(xiàn)有員工12072人。2017財年,它的營收額為266.23億元新臺幣(約9.0億美元,其中載板約5.9億)。其中,F(xiàn)CBGA約42%,BGA約24%,HDI及其他約34%。

Kinsus景碩:

景碩成立于2000年9月,為華碩投資。它的PCB產(chǎn)品主要包括BGA、FCBGA、HDI、FPC和多層板(其中載板占營收的80%以上)。它在臺灣、蘇州建有工廠,其中,臺灣工廠主要從事中高端BGA、FCBGA等的生產(chǎn)(石磊廠BGA,清華廠FCBGA、BGA,楊梅廠FPC,新豐廠FCBGA、BGA),蘇州工廠主要從事多層板、HDI和中低端BGA的生產(chǎn)。2017財年,它的營收額為223.35億元新臺幣(約7.5億美元,其中載板約6.2億。

ASE Material日月光材料:

ASE Material(或稱作ASEE,日月光電子)為全球最大的半導體封測商日月光集團旗下載板制造公司,它在臺灣高雄、上海、昆山建有工廠,主要產(chǎn)品為BGA載板,包括BOC、FBGA、PBGA、Memory Card、FCCSP等。2017財年,它的載板營收額約2.9億美元。

2018年3月,日月光與TDK合資15億元新臺幣(約0.5億美元)在臺灣高雄正式成立日月旸電子股份有限公司(ASE Embedded Electronics);將來日月旸電子將采用TDK授權的SESUB(Semiconductor Embedded in SUBstrate)技術制造埋入式載板。

2.2.3韓國

韓國的載板公司數(shù)量較多,這主要歸功于近年來韓國快速發(fā)展的半導體以及消費電子產(chǎn)業(yè);但單個PCB公司的規(guī)模較小。當前,韓國主要的載板制造商有SEMCO、Simmtech、Daeduck、LG Innotek、KCC(Young Poong旗下)、Cosmotech、HDS等。

SEMCO三星電機:

三星電機成立于1973年,屬三星集團,是全球排名前列的的電子元器件制造公司。主要業(yè)務包括PCB、積層陶瓷電容、攝像頭模組、WiFi模組等。其PCB產(chǎn)品包括HDI、剛-撓性結合板、BGA和FCBGA,公司自2015年起全力開發(fā)PLP封裝技術。目前共有5個工廠:韓國釜山廠生產(chǎn)HDI、剛-撓性結合板和FCBGA,韓國世宗廠生產(chǎn)BGA,韓國天安廠生產(chǎn)PLP,中國昆山廠生產(chǎn)HDI,越南廠生產(chǎn)HDI和剛-撓性結合板。2017財年,它的PCB營收額為14694億韓幣(約13.5億美元,其中載板約6.6億)。

Simmtech信泰

信泰成立于1987年,它的產(chǎn)品主要包括HDI和BGA載板。它在韓國清州、日本茅野、中國西安建有PCB工廠(韓國:HDI和BGA,日本:BGA(原Eastern工廠),西安:HDI)。2017財年它的營收額為8116億韓幣(約7.5億美元,其中載板約5億)。

Daeduck大德:

大德成立于1965年1月,是韓國最早的PCB制造企業(yè)。旗下有兩家PCB公司:Daeduck GDS和Daeduck,Daeduck GDS的產(chǎn)品主要包括多層板、FPC和HDI,Daeduck的產(chǎn)品包括高層板、HDI和載板(BGA)。它在韓國、菲律賓和中國天津建有PCB工廠。2017財年兩家PCB公司的營收額合計為9686億韓幣(約8.9億美元),其中載板約3.1億。

2.2.4中國內(nèi)地

中國內(nèi)地的載板起步較晚,第一家實現(xiàn)量產(chǎn)BGA載板的公司于2002年正式投產(chǎn),為當時屬港資美維科技集團的上海美維科技公司(后被美資TTM收購);第一家實現(xiàn)量產(chǎn)FCBGA載板的公司則于2016年2月正式投產(chǎn),為屬奧地利的奧特斯科技(重慶)有限公司。

目前,中國內(nèi)地實現(xiàn)量產(chǎn)的BGA公司有昆山南亞、蘇州欣興、蘇州景碩、秦皇島臻鼎等臺資,上海美維科技等美資,美龍翔、安捷利電子等港資,興森快捷、深南電路、越亞、丹邦、東莞康源電子、普諾威電子等內(nèi)資;實現(xiàn)量產(chǎn)的FCBGA公司則有重慶奧特斯1家。

筆者估算,2017年中國內(nèi)地載板產(chǎn)出約11.5億美元,占全球16%,已經(jīng)占據(jù)一席之位;內(nèi)資產(chǎn)出約3億美元,占全球4%,未來成長空間很大。

2.3全球主要載板制造商產(chǎn)品市場布局分析

基于半導體封裝載板實際制造的難易程度和市場規(guī)模、發(fā)展趨勢(和常見的的分類完全不同),把載板分為以下三類:

(一)入門類:包括BOC、PBGA、CSP、SiP、簡單的FCCSP(Tenting/MSAP工藝)等

(二)一般類:包括一般的FCCSP(SAP工藝)、ETS、EPS、一般的FCBGA(非CPU類)等

(三)高端類:包括復雜的FCCSP(EAD/PLP等)、復雜的FCBGA(CPU類)等

綜上,制作圖3所示的全球13家載板制造商核心產(chǎn)品布局圖,供參考和指正。

全球房價大趨勢

圖3 全球13家主要載板制造商核心產(chǎn)品布局圖

(編輯:文文)


智通聲明:本內(nèi)容為作者獨立觀點,不代表智通財經(jīng)立場。未經(jīng)允許不得轉載,文中內(nèi)容僅供參考,不作為實際操作建議,交易風險自擔。更多最新最全港美股資訊,請點擊下載智通財經(jīng)App
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