智芯研報 | 典型封測企業概覽

半導體產業可以主要分為芯片設計、晶圓製造、封裝測試三個環節,封測行業位於整個半導體產業鏈的下游,位於晶圓製造之後,在電子製造電路組裝之前。

▼半導體封裝測試在產業鏈中的位置

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依據IC 產業鏈設計、製造、封測三環節的不同組裝形式,IC 產業存在兩種生產模式:1)IDM 模式;2)Fabless+代工模式。早期採用IDM 生產模式,由一家廠商同時完成設計、製造、封裝環節。這種模式下廠商需投資大額資金建生產線,具有重資產、高風險集中等弊端。然而,隨著行動裝置的流行,下游終端需求變化加速,IDM 生產模式漸不具備經濟效益。Fabless+代工模式應時崛起,Fabless+代工模式採用專業分工模式,設計、製造、封測三環節分別由專門廠商完成。這種模式規避大額資金建設,同時滿足市場對於微型化、更強功能性、高度定製化的需求。

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近四年全球前十廠商併購頻繁,通過併購梳理,我們發現封測產業併購有兩大特點:1)中國大陸廠商為兼併收購的主角。封測產業作為我國IC發展的“排頭兵”,急需做大做強。政府無論在政策還是資金上均大力扶持國內封測企業通過併購擴大規模獲得先進封裝技術。2)龍頭相互之間合併。日月光併購矽品,長電科技併購星科金朋。探其本質,IC封裝屬於規模經濟產業,當半導體產業進入成熟期,龍頭之間競爭加劇,惟有相互整合,才具有經濟效益。但是,由於可選併購標的減少,海外審核趨嚴,我們預計中國未來通過併購取得先進封裝技術與市佔率可能性減少,自主研發+國內整合將會成為主流。

▼全球IC封測企業併購情況

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臺灣封測代工實力最強,中國市場份額位居前三。依據ICInsights數據,2016年全球IC封測環節各區域產能佔比臺灣54%、美國17%、中國12%、新加坡12%。臺灣連續多年封測代工市場佔比過半,穩居第一。國內封測產業經過收購整合之後,市場份額位居前三。

依據拓撲產業研究院數據顯示,全球前三企業市佔率46.1%,國內長電科技位居三強之列。全球封測前十大廠商臺灣佔據5家、中國3家、美國1家以及新加坡1家。國內封測三強企業2016年銷售額合計達43.86億美元,而同期日月光銷售收入48.96億美元,Amkor為38.94億美元,矽品26.26億美元。因而,據專業機構分析,中國大陸封測產業起初藉助勞動成本優勢承接產業轉移,然後依靠政府大基金支持與廣闊需求場景迅速成長,當前已處於全球第一梯隊,並且預期營收增速顯著高於同行。

▼2016年全球前十大IC封測代工廠商排名

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依據前瞻研究院統計,2016年中國大陸有超過100家企業涉足封測產業,其中本土企業或內資控股企業28家左右,其餘為外資、臺資及合資企業,主要集中在長江三角洲、珠江三角洲、京津環渤海灣地區。

這些外資多為國際大型IDM廠商在中國大陸投資設立的後段封測廠,其無論在規模上還是技術水平上都具有主導地位,但這些IDM廠主要封測自家產品,彼此間並無競爭關係。且隨著IDM逐漸將封測業務委外,訂單逐步釋放,中國大陸承接封測產業的轉移,內資企業營收預計將保持較快增長。

▼全球封測行業市場規模

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▼全球封測細分市場佔比

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半導體封裝測試行業的商業模式方面在由IDM模式向OSAT為主模式轉型,技術方面先進封裝技術是重要發展方向。IDM模式為廠商全流程負責芯片設計、製造和封測的生產流程,OSAT模式則是為芯片設計企業提供封裝測試代工服務。從技術演進層面看,封測行業可分為傳統封裝和先進封裝,其中先進封裝的成長空間大,是未來技術發展的主要方向。

商業模式IDMvs.OSAT:IDM(IntegratedDeviceManufacture,整合一體化製造服務)與OSAT(OutsourcedAssembly&Test,外包封裝測試)是目前半導體封測行業中的兩種商業模式。IDM是自有品牌,業務範圍屬於一條龍服務,從設計、製造到封測,甚至銷售一體化完成,如Intel,Samsung都屬於這種模式。OSAT代工廠則沒有自己的品牌,只為其他半導體設計、製造等相關行業客戶提供代工封裝測試服務,像臺灣巨頭日月光、美國安靠,國內的長電科技、華天科技、通富微電等都屬於OSAT。

OSAT+Foundry代工模式是半導體行業未來發展的主要商業模式,一方面受惠於輕資產的fabless設計公司的不斷增長,另一方面由IDM企業因內部產能不足而溢出的訂單驅動,OSAT企業在封測行業佔比已經超過IDM模式。根據Gartner數據,封測行業中OSAT與IDM收入於2013年達到平衡,各佔50%,在後續的發展中OSAT模式將逐漸超越IDM模式,由於部分IDM已轉型為Fabless設計公司,輕資產商業模式可以使IDM企業保留附加值最大、利潤率最高的芯片設計環節,同時避免重資產IDM模式的大量資本開支。如AMD公司已經剝離晶圓製造業務(該業務剝離後成為GlobalFoundry,2012)和部分封測業務(該業務出售85%的股權給通富微電,2016),完成向fabless設計公司的轉型,而其公司的資源則可以集中投入於產品開發,於2018年領先老對手Intel推出7nm製程處理器產品。

封裝測試行業OSAT企業集中度高,未來將繼續擴大佔比。根據Gartner數據,封測行業2017年收入533億美元,其中IDM企業實現收入252億美元,同比增長5.4%,佔比47%;OSAT封測實現收入281億美元,同比增長8.5%,佔比53%。而OSAT行業集中度高,全球前十名佔比封測行業收入約51.1%,佔比OSAT行業總收入約91%。2016年Amkor併購日本最大的OSAT企業J-Device,由全球收入排名第四一躍成為第二位;2015年長電科技併購星科金鵬,成為全球第三大封測代工企業;在2018年全球收入第一的日月光與全球第四矽品的併購即將完成,合併完成後,這一數字將進一步提高。

OSAT企業在傳統封裝領域具備規模優勢,但在先進封裝領域面臨產業上的競爭。傳統封裝領域,OSAT企業憑藉行業資本密集、技術密集、勞動密集的高准入門檻,通過規模效應降低成本,獲得比IDM廠商更低的成本優勢,不斷擴大封測業務市場佔比份額。先進封裝領域,OSAT企業積極與行業上協同研發,需要大量的資本和資源投入。但在晶圓級封裝(WaferLevelPackage)OSAT企業將面臨來自上游foundry企業(如臺積電等)的跨界競爭;在系統級封裝(SysteminPackage)OSAT企業將受到EMS企業(如富士康等)侵蝕部分市場份額。

先進封裝引領未來發展,先進封裝產值佔封測總產值近一半。從全球封測市場產值來看,根據Yole數據2017年先進封裝產值超過200億美元,佔全球封測總值接近一半的市場。先進封裝由於可以提高封裝效率,降低封裝成本,提供更好的封裝性價比,將是未來封測行業的主要發展方向。

傳統封裝出貨量仍佔主要份額,中國封測企業佔比穩步提升。根據VLSI統計,2017年先進封裝出貨量約佔35%,客戶群向先進封裝轉移的速度暫時放緩,傳統封裝仍為主要的封裝形式。中國封測企業大部分產能為傳統封裝產量,客戶群向先進封裝轉移速度的放緩將有利於國內封測企業的市佔率進一步提高。

▼全球先進封裝vs傳統封裝市場規模

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技術層面,先進封裝增長速度高於傳統封裝。根據Yole預測,2017~2022年,全球先進封裝2.5D&3D,Fan-out(FO),Flip-Chip(FC)等技術的收入年複合增長率分別為28%/36%/8%,對比同期全球封測行業收入年複合增長率為3.5%,明顯領先於傳統封裝市場。

先進封裝成為未來市場的導向,其主要的優勢在於可將封裝尺寸減小到和IC芯片一樣大,以及其低廉的加工成本。WaferBumping(晶圓凸塊)技術是先進封裝技術的重要步驟。在芯片集成度越來越高的大背景下,單位面積芯片上的連線長度越來越長,為了獲得更低的連線時延,保證電路的性能,封裝時“以點帶線”是必經之路,而Bumping是實現先進封裝“以點帶線”連接的核心技術。因此,WaferBumping的市場的變化也直接反映了先進封裝市場的情況。根據TechSearch統計,2016年WaferBumping領域全球300mm晶圓產能約1400萬片,200mm及以下晶圓產能約800萬片。

▼先進封裝降低產品成本

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國外封測典型公司

日月光

日月光半導體制造股份有限公司(“日月光”)成立於1984年3月,是全球半導體封裝與測試製造服務的領導廠商,持續發展並提供客戶包括前段工程測試、晶圓針測以及後段之半導體封裝、基板設計製造、成品測試的一體化服務。日月光全球封裝、測試與材料廠及系統組裝廠共有17座。技術研發方面,銅製程、晶圓凸塊、銅柱凸塊、覆晶封裝、晶圓級封裝、堆疊封裝、系統級封裝、感測器封裝、扇出型封裝解決方案、2.5D/3DIC封裝、綠色環保封裝以及300mm後段一元化技術方案,日月光處於領先地位進入量產。

▼日月光公司發展歷程

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安 靠

AmkorTechnology,Inc.成立於1968年,它的前身是ANAMIndustries。作為全球最大型的外包半導體先進封裝設計、組裝和測試服務的供應商之一,安靠提供超過1,000種不同的封裝格式和尺寸,並且在全世界範圍內擁有二十二家組裝與測試製造工廠。其產品涵蓋通孔及表面貼裝的傳統引腳框架IC到最新的芯片尺寸封裝(CSP),以及適用於多引線數量和高密度應用球柵陣列(BGA)解決方案。產品組合包括堆疊晶粒、晶圓級、MEMS、倒裝芯片、硅通孔(TSV)和2.5/3D封裝。

▼安靠公司主要發展歷程

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力成科技

力成科技成立於1997年,是全球排名第五名的外包封測廠商,在全球集成電路的封裝測試服務廠商中位居全球領導地位。總公司座落於臺灣新竹湖口工業園區內,並在臺灣證券交易所掛牌上市。主要業務為晶圓針測、封裝、測試、預燒至成品的全球出貨。

▼力成科技主要發展歷程

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國內封測典型公司

國內半導體封測行業增長快速,封測行業重心由國際向國內轉移。根據中國半導體行業協會統計,2017年中國集成電路產業封測業銷售額達1889.7億元,同比增長20.8%,遠超國際同期增長速度3.8%。預計2018年中國封測行業收入將達2282.8億元,同比增長19.6%。中國半導體封測行業市場的全球佔有率從2015年的約40%增長至2017年的約55%,產業重心在由海外向國內轉移。

▼中國大陸封測業產值走勢和預測

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▼中國先進封裝市場規模增長

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中國先進封裝市場產值全球佔比較低,但成長迅速,佔比不斷擴大。根據Yole數據,2017年中國封測行業的先進封裝產值僅佔全球先進封裝總值的11.9%,中國封測企業在2018年也將在先進封裝技術上加速提高產能,主要以FlipChip和FOWLP為主。根據Yole統計,長電科技在收購星科金鵬之後,其2017年先進封裝產品出貨量全球佔比7.8%,排名第三,僅次於Intel和SPIL。

我國A股中有多家上市公司處於半導體封測領域,典型公司包括長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技、環旭電子等典型公司,其中長電科技、華天科技、通富微電處於全球封測企業前十名,具有較強的綜合實力。

長電科技

公司全球知名的集成電路封裝測試企業。公司面向全球提供封裝設計、產品開發及認證,以及從芯片中測、封裝到成品測試及出貨的全套專業生產服務。公司生產、研發和銷售網絡已覆蓋全球主要半導體市場。公司具有廣泛的技術積累和產品解決方案,包括有自主知識產權的Fan-outeWLB、WLCSP、Bump、PoP、fcBGA、SiP、PA等封裝技術,另外引線框封裝及自主品牌的分立器件也深受客戶褒獎。

▼長電科技業務分佈

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華天科技

公司主要從事半導體集成電路、MEMS傳感器、半導體元器件的封裝測試業務。目前公司集成電路封裝產品主要有DIP/SDIP、SOT、SOP、SSOP、TSSOP/ETSSOP、QFP/LQFP/TQFP、QFN/DFN、BGA/LGA、FC、MCM(MCP)、SiP、WLP、TSV、Bumping、MEMS等多個系列,產品主要應用於計算機、網絡通訊、消費電子及智能移動終端、物聯網、工業自動化控制、汽車電子等電子整機和智能化領域。公司不斷加強先進封裝技術和產品的研發力度,加大研發投入,隨著公司進一步加大技術創新力度,公司的技術競爭優勢將不斷提升。

▼華天科技業務分佈

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通富微電

公司是由南通華達微電子有限公司和富士通(中國)有限公司共同投資、由中方控股的中外合資股份制企業,專業從事集成電路封裝測試。公司目前的封裝技術包括Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP等先進封測技術,QFN、QFP、SO等傳統封裝技術以及汽車電子產品、MEMS等封裝技術;測試技術包括圓片測試、系統測試等。

▼通富微電業務分佈

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晶方科技

公司成立於蘇州,是一家致力於開發與創新新技術,為客戶提供可靠的,小型化,高性能和高性價比的半導體封裝量產服務商。晶方科技的CMOS影像傳感器晶圓級封裝技術,徹底改變了封裝的世界,使高性能,小型化的手機相機模塊成為可能。這一價值已經使之成為有史以來應用最廣泛的封裝技術,現今已有近50%的影像傳感器芯片可使用此技術,大量應用於智能電話,平板電腦,可穿戴電子等各類電子產品。

▼晶方科技業務分佈

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