封装基板加速爆发!算力芯片封装关键材料产业链龙头梳理
当前我国集成电路封测行业已在国际市场之间的竞争中占据有利地位。从材料成本占比的角度来看,基板是不可或缺的核心原材料
随着封装技术向多引脚、窄间距和小型化方向发展,封装基板已逐渐替代了传统的引线框架,成为了主流的封装材料。
在新一轮的算力浪潮推动下,我国载板供应不足以满足旺盛的市场需求,产业链有望迎来广阔的市场空间。
从全球IC封装基板的需求端来看,封装基板产品主要被应用于CPU、GPU和高端服务器等领域。
近年来,随着5G、AI和云计算等技术的广泛应用,高算力芯片的需求持续不断的增加,进而推动了封装基板产值的增长。
这一趋势带动了电子产业对芯片和先进封装需求的显著增长,从而间接地促进了全球封装基板产业的发展。
从市场规模来看,2022年中国封装基板市场的规模达到了201亿元,同比增长1.5%。据中商产业研究院预测,到2023年,该市场规模将达到207亿元,增速为3%。同时,中国封装基板的产量也呈现出逐年上升的趋势。2022年的产量达到了138.1万平方米,同比增长11.73%。预计到2023年,产量将达到151.5万平方米,增速为9.7%。
从中长久来看,IC封装基板市场仍有望保持迅速增加的态势。根据Prismark的预测,到2027年,IC封装基板的市场规模将达到222.86亿美元,2022-2027年间的年复合增长率(CAGR)为5.10%。预计到2027年,中国市场IC封装基板行业的整体规模将达到43.87亿美元,2022-2027年间的CAGR为4.60%。
在半导体封装件中,IC封装基板的作用体现在两个方面:一是实现芯片与常规印制电路板(主要是主板、母板和背板)之间的电气连接;二是提供芯片所需的保护和支撑,构建散热通道,确保封装件符合规定标准的安装尺寸。
封装基板是在HDI板的基础上演变而来,与HDI板有一定的关联,但在技术门槛上,封装基板的要求远高于HDI和普通PCB。
封装基板具有高密度、高精度、高脚数、高性能以及小型化、轻薄化等特点,对各项技术参数要求严苛,特别是其核心的线宽/线距参数,要远小于别的类型的PCB产品。
有机基板的核心材料是有机树脂和玻璃纤维布,其中常用的导体为铜箔。而有机树脂的种类较多,如环氧树脂(FR4)、BT树脂(耐高温双马来酰亚胺三嗪)、PPE树脂(聚苯醚树脂)和PI树脂(聚酰亚胺树脂)等。
陶瓷基板在机械和热性能方面表现出色,其主要类型包括HTCC、LTCC和氮化铝等。
值得一提的是,英特尔引领研发了一种使用ABF(Ajinomoto Build-up film)作为原材料的基板。
与BT基板相比,ABF材质更适合用于线路较细、高信息传输的IC,如CPU、GPU等芯片,因此大范围的应用于AIGC、云计算、5G等领域的高性能计算芯片的FC封装中。
随着全球对高算力的需求日渐增长,ABF载板的市场空间也在迅速扩大,现在已经成为FC-BGA封装的标准配置。特别是台积电的CoWoS技术,消耗了大量的高阶ABF产能。
ABF载板的核心原材料ABF膜由日本的味之素独家研发和生产,其产能完全被该公司垄断,这在某些特定的程度上限制了整个行业的产能扩张。预计这种供不应求的局面还将持续相当长的时间。
从全球封装基板市场的供应情况去看,主要供应商集中在日本、韩国和中国台湾地区。
据Prismark的数据统计,2022年全球十大封装基板企业占据了超过80%的市场占有率,其中欣兴集团、揖斐电和三星电机排名前三。
在中国大陆,企业在IC载板的扩产方面主要集中于BT载板。只有早期涉足此领域的兴森科技、深南电路和珠海越亚具备ABF载板的产能扩充能力。
兴森科技从2012年开始投资布局IC封装基板业务,其在薄板加工和精细线路能力方面处于国内领头羊;深南电路已经具备了FC-BGA封装基板中阶产品的样品制造能力,目前正在向客户进行送样验证。
根据全球各大IC载板厂商先前公布的扩产计划,2022年是新建项目投产的巅峰时刻,随着扩产产能的逐步释放,预计产能的高峰期将持续至2025年。
与此同时,随着AI和高性能计算需求的迅猛增长,国产替代的步伐正在加快。
目前,国内厂商正积极投身于5G、AIoT(人工智能物联网)、AI(人工智能)和车联网等相关封装载板领域的布局。
展望未来,在半导体产业国产化的大潮中,国内厂商有望从海外IC封装基板厂商手中争夺市场占有率,并进一步拓宽产品的终端应用范围。
凭借本土巨大的市场空间、产业配套和成本优势,加之近年来全球半导体封测产业逐渐向中国大陆迁移的趋势,有望逐步推动封装材料的需求量开始上涨。