先进封装牵引,PCB龙头加速布局材料国产化

先进封装成为后摩尔时代提升芯片性能的主要途径,作为先进封装成本占比最高的ABF载板,其主要市场份额被中国台湾、日本厂商所占据。随着深南电路、兴森科技等基板巨头的相继入场,以及中国大陆封装厂商在全球地位的提升,ABF载板国产化进程有望提速。

胡楠/文

2025年6月10日,华为首席执行官任正非在接受《人民日报》专访时表示:“芯片问题其实没必要担心,用叠加和集群等方法,计算结果上与最先进水平是相当的……”

叠加常见于芯片的封装领域,而有公开论文指出封装技术可以提高集群计算的性能,这在一定程度上说明封装技术对半导体的贡献正在变大。

日本旭化成于近日对外表示,因AI算力需求激增导致PSPI需求爆发,现有产能无法匹配市场扩张节奏。作为先进封装必需的“超级胶水”,PSPI的供不应求表明先进封装正处于高速发展阶段,市场对封装材料的需求旺盛。

先进封装需要封装基板、引线框架、湿电子化学品等半导体材料,其中,封装基板占封装材料成本的比重最高。

目前,大多数先进封装均采用FC-BGA封装形式,而ABF载板则替代传统封装基板成为FC-BGA载板的标配。大陆载板头部企业深南电路(002916.SZ)、生益科技(600183.SH)和兴森科技(002436.SZ)等凭借其在BT载板多年的经验积累,在该领域已有所布局。截至2025年6月11日,深南电路和兴森科技市值分别为627亿元和682亿元,是PCB(印刷电路板)行业的两大龙头。

千亿级市场的国产化

据慧博投研数据,“后摩尔时代”芯片制程技术突破难度较大,工艺制程受成本大幅增长和技术壁垒等因素改进速度放缓。根据IC Insight计算,28nm制程节点芯片开发成本为5130万美元,16nm节点的开发成本为1.00亿美元,7nm节点的开发成本需要2.97亿美元,5nm节点开发成本已经上升至5.40亿美元。

因此,半导体行业的焦点从提升晶圆制程节点向封装技术创新转移。据华创证券研报,先进封装能够通过多颗芯粒与基本的2.5D/3D集成,可以摆脱单纯依靠摩尔定律提升芯片性能的束缚,并能突破单芯片光刻面积的限制和成品率随面积下降等问题。尤其在中国短时间难以突破自主EUV光刻机和先进节点制造工艺的情况下,先进封装技术对于中国高性能芯片的发展至关重要。

据Yole数据,2024年全球先进封装市场预计总收入为519.00亿美元,同比增长10.90%,预计到2028年将达到786.00亿美元。2022年至2028年,年化复合增速为10.05%,相比同期整体封装市场和传统封装市场,先进封装技术已经成为封装市场增长的主要驱动力。

该机构预测,全球先进封装市场规模预计2028年达到786亿美元,2022-2028年CAGR为10.6%,远高于传统封装的3.2%,并将于2025年,首次超越传统封装,预计在全球封测市场占比达51%。

浙商证券认为,封装材料是集成电路封装技术的关键支撑,其具有基础性、战略性地位,且市场空间发展大。目前,该领域主要被日本、美国等企业垄断,提升核心材料的国产化水平对于推动国内先进封装市场的发展至关重要。

据SEMI数据,2023年,在半导体行业整体处于去库存周期的背景下,全球封装材料销售额为252.00亿美元。但在强劲的半导体整体需求以及人工智能应用的推动下,预计2025年将超过260.00亿美元,以人民币计算的市场容量远超1000亿元,并在2028年之前以5.60%年均复合增长率保持增长。

另外,据SEMI统计,2023年,全球封装材料市场份额占比前五的品类分别是封装基板55.00%、引线框架16.00%、键合线13.00%、包装材料8.00%、芯片贴装材料4.00%。从市场份额占比来看,封装基板占比最大。

另外,国内封测厂商市场份额的提升也为ABF国产化提供了“助力”。TendForce数据,按照收入规模排名,2024年,国内封测厂商长电科技、通富微电分别位列全球第三、第四的位置。前者市场份额由上年的10.40%提升至12.00%,后者市场份额由2023年的7.80%增至8.00%。

根据中国化信的信息,截至目前,中国半导体材料整体国产化率约为15.00%,其中,晶圆制造材料国产化率小于15.00%,封装材料国产化率小于30.00%,在半导体高端材料领域几乎完全依赖进口。

谋划入局

需要指出的是,先进封装一般不采用引线框架和引线键合的方式进行封装,因而对引线框架和键合丝的需求较小,所以先进封装材料市场主要由封装基板和包装材料两大部分构成。在高端封装中,封装基板占封装材料成本的比重约为70.00%至80.00%。

据慧博投研数据,根据材料的不同,封装基板可分为BT载板和ABF载板。相较于BT载板,ABF材质可做线路更精密、高脚数高传输的芯片,具有较高的运算性能,主要应用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高运算性能芯片,成本、工艺难度、信号传输性都要高于BT基板。

另外,大多数先进封装均采用FC-BGA封装形式,而ABF载板已经成为FC-BGA载板的标配。研究机构Prismark测算,2023年,全球芯片载板市场为125.00亿美元,预计2028年有望达到181.00亿美元。另外,随着先进封装、AI等高端芯片需求持续提升,ABF载板占全球芯片载板的比重有望稳步提升,预计到2028年,ABF占比将达到57.00%。

目前,整个ABF载板产业链被中国台湾、日本、韩国主导,前五大厂商市场份额超过79.00%。更为重要的是,在ABF膜材料领域,日本厂商味之素占据97.00%的市场份额。因此,ABF载板作为先进封装的核心原材料,在全球贸易冲突研究的背景下,自主可控显得尤为重要。

大陆载板头部企业深南电路、兴森科技凭借自身在BT载板多年的经验积累以及传统PCB业务基本盘稳健的盈利能力,过去几年陆续投入数十亿元构建ABF工厂,已具备了十多层ABF载板批量量产能力,且正在开发20层的产品。

具体来看,深南电路FC-CSP产品在MSAP和ETF工艺方面的技术能力已达到行业内领先水平,FC-CSP产品可实现2-6层板;RF射频产品成功导入部分高阶产品类别,可实现2-8层板;用于先进封装的FC-BGA14层级以下产品已具备批量生产能力,部分客户已完成送样认证,处于产线验证导入阶段,14层以上产品也已进入送样认证阶段。

广州工厂主要面向FC-BGA封装基板、RF封装基板及FC-CSP封装基板三类产品,其中,FC-BGA为公司的重点产品,总投资约60.00亿元,项目整体达产后预计年产能约为2亿颗FC-BGA、300万panelRF/FC-CSP等有机封装基板。

兴森科技自2012年起涉足CSP封装基板行业,并在2022年扩展至ABF载板领域。2022年3月,公司设立全资子公司广州兴森半导体,并在广州知识城建设生产研发基地,分两期建设月产能2000万颗的FC-BGA封装基板智能化工厂。

2022年6月,兴森科技在珠海高栏港已有厂区增设产能200万颗/月的FC-BGA封装板产线。截至2024年9月底,兴森科技FC-BGA项目累计投资超过33.00亿元,珠海工厂和广州工厂一期产能均已建成,并已通过部分国内标杆客户的工厂审核,产品认证和海外客户拓展按计划推进。

除了深南电路、兴森科技,覆铜板头部企业生益科技也在先进封装材料市场有所布局,在封装载板用基板材料领域进行多路线技术储备的同时,与终端客户开展专属基板材料的联合开发。

例如,公司高密度封装载板用覆铜板基材技术研究,通过对不同改性BMI树脂、不同的工艺参数等进行工艺研究,开发了具有优异耐热性、较高的玻璃化转变温度、较低的热膨胀系数、优异的平整性,满足高密度封装载板用的覆铜板基材。

截至目前,生意科技的Wire Bond类封装基板产品已在传感器、存储类产品大批量应用,同时向FC-CSP、FC-BGA等更高阶封装领域延伸。

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