集微网消息 依托于移动终端、5G通讯、数据中心建设、人工智能以及汽车电子等产业的高速发展,推动着晶圆制造技术不断演进。在市场端对晶圆集成度及各项性能提出更高要求的同时,也快速拉升了对高性能IC载板的需求。

一、全球IC载板产业概况

Prismark数据显示,2019年全球PCB行业产值约为613.4亿美元、同比小幅下滑1.7%,预期2020年全球PCB行业产值增长2%,2019-2024年复合增长率约为4.3%。虽然多层板仍是PCB行业产值的贡献主力,但IC载板在近几年的增长速度却是最快的,之所以能够呈现强劲的增势,主要得益于半导体行业的景气度大幅提升。

根据ASIACHEM数据,2018年IC载板市场规模达到了约74亿美元,预计2022年将突破100亿美元,5年CAGR近8%,远超全球PCB市场增速。

纵观全球IC载板产业,日系的揖斐电、新光电气和京瓷三大行业龙头基本占据了FC-BGA、FC-CSP、埋入式基板等高端市场,客户也多以国际巨头为主,如苹果、三星等。IC载板这项技术不仅源于日本,日系企业在产业中也长期扮演着技术先驱的角色。

而韩系的三星电机、信泰、大德、伊诺特等IC载板企业,则是在韩国发达的存储产业孕育下逐渐壮大;欣兴电子、景硕科技、南亚电路等台系厂商的发展路线与韩系厂商相似,当地繁荣的晶圆代工产业催生了庞大的内需市场给其创造了极为有利的条件。相对于日系厂商来说,韩国及中国台湾地区的载板厂商不论是产品线还是客户群都覆盖得更加全面。

另外根据几家厂商的客户群来看,体现出客户重合度高、需求集中度高的特点。然而在近几年,中国大陆作为5G通信、汽车电子等产业发展的重要地区,IC载板市场规模明显扩大,这也意味着需求的重心正在向中国大陆市场倾斜。从上图可以看出,目前日、韩、台三地厂商是全球IC载板市场的绝对供应主力,产品线的分布也可以反映出这些企业在技术、制程上都建立起较高的技术壁垒,并借此建立了优质的客户体系。

二、内需市场正迅速建立

集微咨询分析指出,自2016年开始,大陆IC载板市场规模出现大幅度的提升,这个节点正好与中国半导体产业发展的黄金时期契合,未来几年大陆的IC载板行业有望充分受益于大陆晶圆产能扩充所带来的红利。Prismark预测,到2023年,中国大陆封装基板市场规模预计将增长至13.72亿美元。

众所周知,大陆以紫光集团、合肥长鑫为代表的企业近年来正积极扩充存储芯片产能。有数据统计,截至2018年末,仅两家企业产能规划合计就超过50万片/月,预计将为IC载板产业带来超过20亿元的增长空间。再加上其他类别的芯片带来的需求,我国晶圆制造产业能够创造的市场空间是巨大的。

除晶圆制造外,正在崛起的中国大陆显示面板产业也是建立IC载板市场内需的一大支柱。

2019年以来,产业链中包括苹果、TCL、海信、华硕、群创、友达、京东方等厂商纷纷推出Mini LED背光或类似技术的电视、显示器、VR和车载显示等终端产品,在这些行业巨头的引导下,也意味着Mini LED有望迎来大规模应用。

据Arizton数据,随着上下游持续推进Mini LED产业化应用,Mini LED下游需求迎来指数级增长,预计2024年全球市场规模将扩张至23.2亿美元,年复合增长率为147.88%;高工LED 研究院(GGII)指出,中国大陆Mini LED市场到2020年将增长至22亿美元,年复合增长率为175%,增速快于全球平均水平。

由于Mini LED作为背光时对PCB基板提出了更高的要求,因此成为大陆PCB厂商大力发展高端IC载板的舞台。

虽然站上了风口,但大陆PCB厂商们能否乘风破浪还无法下定论。不可否认的是,当前大陆PCB厂商作为IC载板领域的“后来者”,不论是技术、制程、产能方面都略逊一筹,想要在全球市场占据一席之地仍面临着诸多挑战。

三、发展面临的三大挑战

目前大陆地区只有少数PCB大厂投入到IC载板市场,包括深南电路、珠海越亚、兴森科技、丹邦科技、景旺电子、中京电子等,绝大多数均为大陆A股上市公司。其中深南电路、珠海越亚以及兴森科技虽然实现量产并在细分市场取得了不错的进展,但与国际一线大厂之间还存在较明显的断层。

想要缩小与国际大厂之间的差距,中国大陆板厂至少需要解决三个问题。

集微咨询指出,从台系载板厂商的发展历程可以看到,有不少封测大厂即使先后在该领域深耕多年,也没能取代欣兴电子在当地产业链中的绝对领先地位。究其原因,可总结为“投资回报周期长、人才短缺、行业缺乏标准”这三个方面共同导致的结果。

(1)投资回报率与良率的困扰

由于IC载板的制程并非传统封装产线能够完成,搭建产线所需的设备解决方案必须全部重新规划与采购。另外,从开始IC载板的产品研发到最后量产的过程需要耗费大量时间精力,如果没有客户为此买单,将给企业带来极大的成本压力,增添失败几率。

集微咨询认为,企业做IC载板至少需要花费6~7年的时间,并且在搭建产线和提升良率的过程中,需要不断注入大量的资金,可以说是一项资金消耗大、回报周期长的高风险投资项目。

因为单条产线投入的成本过高,业界一般采用“一线多工”。集微咨询指出,由于每个客户的产品尺寸、料号等方面都存在差异,量产过程中需要靠人工不断调整参数,这样的做法尽管在一定程度上控制了成本层面的风险,却也使许多厂商良率迟迟无法有大幅度提升。

据了解,台湾IC载板龙头欣兴电子之所以能在满足高端产品的线宽/线距的同时,在量产良率稳定性上也优于一众同行,得益于该公司在产线上做到了“专线专用”。集微咨询认为,这种模式下的成本投入与“一线多用”相比高出数十倍,企业需要有庞大的资本体量进行长期挹注。

5月28日,欣兴电子公司公告董事会决议通过增加2021年度资本预算及长交期设备预下订单金额,今年资本预算由约新台币270.86亿元,再增加约新台币73.85亿元至新台币344.71亿元,资本支出将再创历史新高。

然而,“投入超出数十倍的成本能否获得等规模的利润”是个没有固定答案的命题,因此也让绝大多数企业对“专线专用”这种改善良率的方式望而却步。

(2)行业标准缺失形成的乱象

此外,欣兴电子不得不通过专线专用的方式改善良率的主要原因之一,是当前整个产业从供给端到需求端都处于缺乏标准的局面。

集微咨询指出,当前IC载板在需求端的产品尺寸各异,整体呈现出高度定制化的趋势,而需求端无法形成统一,也导致供给端在生产时无法标准化。以欣兴电子为例,厂内每一条产品线的设备配置都不一样。如不专线专用,仅凭人力调整很难把控各款产品量产时参数的精准度。

(3)客户协作与人才培养的重要性

除了坚持以专线专用这种高成本投入的方式来确保良率,欣兴电子能够坐稳台系IC载板龙头地位也离不开客户的支持,可以说与Intel在产品开发上的深度合作,为其日后的发展打下了非常坚实的基础。

集微网了解到,自欣兴电子涉足IC载板领域起就与Intel建立了协同研发的关系,Intel的研发人员从产品研发初期进驻欣兴电子台湾厂至今,双方共同参与产线测试,并找到产线试错过程中问题的解决方案。

两者从前端制程就开始合作的模式,极大程度优化了欣兴电子产品从研发到量产的整个过程。如果一家载板厂想在较短时间内具备与国际大厂竞争的资格,可以说与大客户的协作是一项必备条件。

在获得大客户的扶持后,载板厂本身的人才培养同样值得重视。

建立一家颇具竞争力的高端载板厂,对于研发人员、工厂管理人员的资质都有相当高的要求。例如,一名具备处理问题能力的研发人员,至少需要7~8年的从业经验,而一名具备工厂管理能力的厂长,则至少需要15年以上的从业经验。这也有赖于企业的引才、育才和留才制度的完善,缺一不可。

对于高端载板厂而言,制程的难度已大幅增加,如果工厂内部及研发人员没有丰富的经验,面对问题很难有创新的解决之道。而产业人才培养的问题,也应该随着市场对高端载板需求的提升而愈发受到重视。这对大陆厂商而言,亦是技术赛道竞争外的又一项挑战。

虽然有接二连三的难题摆在大陆板厂面前,但机遇往往也与之并存。

四、大陆PCB厂商的机遇

(1)政策与市场共同孕育“温床”

面对上述提到的资本投入问题,大陆PCB厂商最大的利好就来自于我国为各项推动半导体产业发展所颁布的各项政策。

2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,明确了集成电路产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,并提出要提升先进封装测试业发展水平,突破集成电路关键装备和材料;2015年5月,国务院颁布的《中国制造2025》指出集成电路属于大力推动的重点领域,并明确需提升封装产业和测试的自主发展能力;《2018年国务院政府工作报告》指出,要加快制造强国建设,推动集成电路等产业发展,推进与国际先进水平对标达标。

国家的支持,已然成为中国大陆半导体产业发展坚实的后盾。

在国家政策引导下,许多地方政府都积极地从用地、厂房搭建等环节对企业提供支持;同时在政策推动下,大陆资本市场也纷纷对这些企业“敞开怀抱”。得益于此,大陆半导体企业目前在资本实力上并未落下风;而大陆板厂在发展IC载板业务所面临的资金投入问题,也有望在政策的利好下得以解决。

除此之外,前文中提到正在迅速建立起的内需市场也成为大陆IC载板产业发展的摇篮。

中美贸易关系日益严峻,国产替代已经形成了不可逆的势头,打造关键产业链国产化,摆脱技术封锁也成为全产业链共同的目标。IC载板作为先进集成电路封装的重要基材,也是集成电路国产化路上必不可少的一环,这一背景下建立起的内需市场,势必会成为大陆板厂发展高端载板最稳固的载体。

基于上述两个面向,集微咨询认为,与其思考眼下的投入回报比,大陆板厂或许更应该着眼于投资回报与潜心推动IC载板产业发展之间孰轻孰重。如果量产良率及产品规格都能做到与国际大厂媲美的程度,不愁客户订单问题。

(2)具备协同发展的产业条件

从当前高端载板的市场需求来看,几乎以全球大厂为主,也就是说,板厂能否有机会切入这个领域有很大一部分是取决于有没有需求端大厂的支持。业界最典型的成功案例就是欣兴电子与Intel,这也与近期载板产能不足,台厂几乎全部供应美系客户有关。与客户长期培养的结盟关系,也是策略环节的关键因素之一。

集微网了解到,日月光与力成过去虽然都在高端载板领域积极投入,但日月光最终却选择把所有设备全部清售,只留下测试线。而其之所以做出这样的决策,就是在进入市场后发现缺乏前端制程的技术配合,仅凭封测厂很难有效地完成产品开发到量产——高端载板并非一个可以单打独斗的领域,产业上下游协作、与客户的长期伙伴关系建立才是最快推动发展的方式。

对此,集微咨询提出,尽管大陆厂商前期进入高端载板市场的各项条件十分优越,但在基础阶段尚未走稳前,需要加倍重视客户的培养。

集微咨询认为,目前大陆完全具备这种上下游协同发展的产业条件。包括通过Intel认证的华为、通过NXP、STM认证的华润微,这类规模和技术兼备的头部厂商,都可以作为推动大陆高端载板产业发展的引导者。

在产业链厂商的共同协作下集百家之长,大陆厂商将有机会在高端载板领域复刻在PCB印刷线路板领域的成功。如果能够打破壁垒,实现全球高端载板产能重镇的转移,这也意味着大陆产业链有机会进一步制定行业标准。

(3)拥有人才培养的明显优势

在现阶段的半导体产业环境下,既需要各类专精的人才,更需要整合型的问题解决通才。

作为全球人口基数最大的国家,大陆在人才培养的基础上拥有先天的优势,这也给包括高端载板在内的半导体产业创造了有利条件。

集微咨询指出,但凡企业想要在高端载板发展的路上走得更加长远,务必要重视人才培养。并非单指某个细分环节的人才,而是前后段制程都懂的整合型人才。因为在高端载板的研发和量产过程中,前后端的方案经验可配合用于解决问题。

纵观全球半导体产业发展的变化,美、日、韩等技术发达的国家都经历了多年的沉淀和积累。集微咨询认为,对于大陆企业来说,亦当如此。近年来集成电路产业已上升至国家战略层面,越是这样重要的产业,越需要产业链潜心发展。

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