先进封装产业链分析

先进封装产业链分析1.封装基板是先进封装国产替代破局关键，材料产业链向高端化延伸1.1.封装基板在封装材料中占比最高，倒装封装中占据关键地位IC基板是先进封装中的核心材料。封装基板的引入是从传统封装向先进封装迈进的标志性事件，在QFP等封装形式无法满足多引脚的产品需求时，以BGA、QFN为代表的先进封装逐渐发展，封装基板在实现多引脚、缩小封装尺寸、提高布线密度等方面具有突出优势，是先进封装中非常重要的一环。封装基板介于芯片及PCB电路板之间，实现电气连接，且能够为芯片提供保护和支撑，形成散热的通道。根据SEMI，封装基板在引线类基板中成本中达48%，倒装封装成本占比更高达70-80%，其性能及成本直接影响到封测端。1.2.封装基板材料向高端化进军封装基板材料产业链同PCB类似，对材料要求更高。传统有机封装基板材料主要包括CCL覆铜板、铜箔等，其中CCL覆铜板是以有机树脂为粘结剂，玻璃纤维布和无机填料为增强材料，采用热压成型工艺制成。封装基板用低轮廓铜箔要求铜箔抗剥离强度强、厚度均匀、低表面粗糙度、光面抗氧化涂层及微细线路刻蚀性好。玻璃纤维布的均匀性、一致性、平整性也比PCB要求更高。基板材料为CCL覆铜板的核心材料，主要为ABF（AjinomotoBuild-upFilm）树脂、BT（双马来酰亚胺三嗪）树脂和MIS基板，前两者占据70%以上份额。封装基板用铜箔主要为HVLP极低轮廓铜箔，光刻胶在普通PCB用光刻胶上升级，向高感光线路干膜光刻胶转变。除了有机基板外，陶瓷基板及挠性基板占据部分市场份额。2.封装基板材料产业链蕴藏机会，国产替代正当时2.1.封装基板材料以树脂为核心，对材料要求较PCB更高封装基板材料产业链同PCB类似，对材料要求更高。传统有机封装基板材料主要包括CCL覆铜板、铜箔等，其中CCL覆铜板是以有机树脂为粘结剂，玻璃纤维布和无机填料为增强材料，采用热压成型工艺制成。封装基板用低轮廓铜箔要求铜箔抗剥离强度强、厚度均匀、低表面粗糙度、光面抗氧化涂层及微细线路刻蚀性好。玻璃纤维布的均匀性、一致性、平整性也比PCB要求更高。基板材料为CCL覆铜板的核心材料，主要为ABF（AjinomotoBuild-upFilm）树脂、BT（双马来酰亚胺三嗪）树脂和MIS基板，前两者占据70%以上份额。BT树脂是采用氰酸酯树脂改性双马来酰亚胺树脂固化后形成的高性能热固性树脂，该材料结合了两种材料的优点，玻璃化温度高，具有较低的介电常数和介电损耗，同时加工性良好、价格便宜。而随着细线路、高脚数、高传输的性能要求，ABF树脂应运而生，被用于CPU、GPU等强运算芯片封装领域。与BT树脂相比，ABF可以更薄、成本更低。ABF树脂的应用与封装基板制程紧密相关。当前，IC基板积层图形制备主要为减成法、半加成法及加成法。减成法是先在覆铜板上通过光化学法产生掩膜图形，再化学刻蚀未保护的铜形成电路板，一般线宽线距大于30μm/30μm。加成法则是在导电图形区先沉积导电金属层，再用化学电镀加厚导电图形，该方法对基材和工艺要求很高，产量不大，可用于WB或FC载板，制程可达到12μm/12μm。而在超精细的10μm/10μm封装基板中，需要通过改进的半加成法制备，先用化学法形成薄金属铜，在超薄铜上通过电镀形成线路，未电镀加厚的区域在差分刻蚀中全部去除。但该方法由于化学铜层与介质材料结合能力一般较差，容易出现铜层与介质层的分离。而ABF表面可以接受激光加工和直接镀铜，能形成更精细的电路图形，具有更低的热膨胀系数、抗剥离性能强，低介电常数和低介质损耗角正切值，可适用于高频电路，成为实现高密度间距、高绝缘性能、高耐用性的最佳选择。2.2.核心树脂材料被日商垄断，国企在树脂上游材料有所布局树脂是影响基板性能的关键材料，ABF树脂被日商垄断。电子树脂的性能直接影响到基板性能，下游厂商选择供应商非常审慎，覆铜板行业客户认证周期通常要1-2年，小批量试产1-2年，而封装基板要求更为严格，芯片封装类材料认证通过往往需要3年以上。下游客户黏性极高导致高端树脂行业垄断严重。ABF树脂主要用于CPU、GPU、ASIC等高性能运算芯片。据QYResearch统计，2022年全球ABF载板市场销售额达到47.2亿美元，预计2022-2028年CAGR达到5.56%。至2028年，ABF载板市场销售额将达到65.29亿美元，销量将达到730万平方米。主要被日本味之素公司垄断，达到95%以上的市占率，其次为积水化学。日系厂商扩产相对谨慎，2021年6月，味之素宣布未来4年ABF产量CAGR仅为14%，远低于市场需求量。国内已有部分厂商有类似ABF积层膜产品，有望实现ABF膜的国产化突破。国内电子树脂厂商集中于PCB领域，逐步布局马来酰亚胺类树脂。目前，国内电子树脂厂商已实现多高端覆铜板用树脂的稳定供应。在IC基板用树脂领域，仍处于技术储备及客户验证阶段。BT树脂主要用于存储芯片、MEMS芯片、射频芯片与LED芯片。主要供应商为日本三菱瓦斯化学，出货量占全球90%以上，日立化成与韩国斗山均小批量供货。据三菱瓦斯化学年度报告，除了现有的日本福岛县BT树脂产能外，公司还将扩大泰国基地的半导体封装用BT层压材料的产能。目前三菱瓦斯BT树脂专利期限已过，但受较高的技术、原材料、客户壁垒，新企业进入市场难度仍较大。BT树脂的上游为马来酰亚胺类树脂（BMI），为聚酰亚胺树脂派生的一类树脂体系，主要应用于航空航天、汽车、国防和电子技术领域。据统计，2022年BMI市场空间约为10400万美元，2029年预计将达到14700万美元。以终端应用分类，电子类产品占比预计在20%。国外厂商如Solvay、Huntsman等已有成熟的产品系列，主要集中在飞机应用、复合材料等高端领域。国内公司近年来已有所突破，同宇新材研发的马来酰亚胺树脂已实现小批量供应，东材科技研发的马来酰亚胺树脂已于2022年底投产。2.3.封装基板用光刻胶较PCB湿膜升级，国内逐步打造量产线封装基板主要用高感光线路干膜光刻胶。PCB用光刻胶一般包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶及光成像阻焊油墨等，光刻胶在材料成本占3%。和PCB类似，封装基板需要用光刻胶进行电路图形转移，但多用干膜光刻胶。与湿膜光刻胶直接以液态形式涂布不同，干膜光刻胶先将液态光刻胶涂布在载体PET膜上，经烘干、冷却处理后再附上PE薄膜，最终形成固态的薄膜型光刻胶。使用时，预先将干膜光刻胶压合在覆铜板上，通过曝光、显影将底片上的电路图形复制到干膜光刻胶上，再利用干膜光刻胶的抗刻蚀性能，对覆铜板进行刻蚀加工，形成精细铜线路。与湿膜光刻胶相比，干膜光刻胶多用于多层板制作，加工过程迅速且易于控制，适用于电路密集、高频等精度要求较高的PCB板的生产。全球光刻胶产品集中在日美企业，国内企业向半导体用光刻胶进军。2022年全球光刻胶市场规模达到91.8亿美元，预计2029年将增长到141.5亿美元，七年CAGR达到5.55%。国内光刻胶市场规模从2017年的58.7亿元增长到2021年的110亿元，CAGR达到13%，预计2028年有望突破200亿元。全球光刻胶市场中，LCD光刻胶占比27.3%，PCB光刻胶占比23%，半导体光刻胶占比21.9%。相比之下，我国光刻胶生产能力主要集中PCB光刻胶，占比高达94%。光刻胶生产工艺复杂，技术壁垒高，其研发和量产需要企业的长期技术积累，对企业研发人员的素质、行业经验、技术储备等都具有极高要求，新进入者需要极大的研发投入。高端光刻胶市场仍被日美企业垄断，国内主要集中于在PCB用光刻胶市场。国内在中低端产品湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨占据主导地位，国内大陆市场本土企业占比接近50%。但干膜光刻胶主要由日本和中国台湾企业垄断，中国台湾长兴化学、日本旭化成、日本日立化成（已被昭和电工收购并改名为Resonac）占据80%以上市场份额。国内干膜光刻胶几乎全部依赖进口，容大感光正在建设干膜光刻胶产线；广信材料研发最新型浸涂型液体感光蚀刻油墨替代干膜光刻胶，共同助力干膜光刻胶国产化。光刻胶材料产业链中核心树脂和光引发剂主要被海外供应商垄断。光刻胶核心原料主要包括树脂、溶剂、光引发剂和添加剂，其中树脂和光引发剂决定了光刻胶分辨率、所需曝光波长、刻蚀性能及速度，技术壁垒高，国内主要依赖进口。树脂方面，目前圣泉集团已量产电子级酚醛树脂和特种环氧树脂，PCB用特种电子树脂已完成行业验证，并积极开发多种新型高纯环氧树脂；彤程新材完成TFT-LCDArray正胶酚醛树脂、LED酚醛树脂的量产，多种G/I线酚醛树脂及部分KrF光刻胶树脂目前处于客户认证阶段；强力新材具有PCB光刻胶树脂的量产能力；光引发剂方面，国内强力新材、久日新材实现部分引发剂量产；溶剂技术难度相对较低，江苏德纳、江苏华伦、百川股份等国内企业目前能够量产包括乙二醇醚类、丙二醇醚类等在内的多种溶剂。2.4.高端铜箔准入门槛高，内资厂商亟待稳定量产铜箔技术设备高壁垒，国内厂商进入规模试生产阶段。封装基板用低轮廓铜箔是电解铜箔的一种，性能要求较高，厚度可低至1.5μm，一般PCB用铜箔为12-18μm，需要稳定的抗剥离强度、厚度均匀、低表面粗糙度、铜箔光面抗氧化涂层质量高等，其中，抗剥离强度是最重要的性能。由于PCB市场蓬勃发展，全球电子电路铜箔出货量从2016年34.6万吨增长至2022年58万吨，CAGR达到9%。中国2021年电子电路铜箔产量达到35.2万吨，近5年CAGR达6.85%。而低轮廓铜箔是高端铜箔中应用最多、产量最大的产品，一直是国内外铜箔企业努力抢占的对象，目前，中国台湾占据大部分市场，市占率达45.3%。高端铜箔具有极高技术壁垒，在工艺条件、设备精度及稳定性方面均有较高要求，同时高端铜箔资金壁垒高，单位投资额达4.3-9.9万元，建设测试周期长达18-30个月，且受原材料铜价波动影响显著，市场准入门槛高，先发优势明显。全球高端铜箔市场目前仍被日本、中国台湾、韩国铜箔厂家占领，我国内资企业近年来在部分高端电子电路铜箔领域已实现了较大的提升和突破，如铜冠铜箔、嘉元科技、龙电华鑫、德福科技、诺德股份等，但市占率低于9%。2.5.陶瓷基板在功率器件中应用空间广阔，国内企业已具备量产能力陶瓷基板主要适用于高功率器件。与有机封装基板相比，陶瓷封装基板具有介电常数低、介电损耗低、高热导率、适宜的热膨胀系数等优点，能满足高速、高密度、大功率的要求，非常适用于作为功率器件封装基板，被广泛应用于半导体照明、激光与光通信、航空航天、汽车电子、深海钻探等领域。根据GII的报告，2022年全球陶瓷基板市场规模约为80亿美元，预计2030年有望达到117亿美元，期间的年复合增长率超过4.9%。陶瓷基板材料主要为氧化铍（BeO）、氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）和氮化硅（Si3N4），其中氧化铝技术最为成熟、性价比高，市占率达80%以上，但其热导率低，热膨胀系数与Si不太匹配，因此在超大功率器件上并不适用。氮化铝热导率为氧化铝陶瓷的6~8倍，但导热系数只有其50%，尤其适用于导热性能要求较高的领域。氮化硅机械性能最强，但热导率较低，目前在IGBT模块封装中得到青睐，并逐步替代氧化铝和氮化铝陶瓷基板。按照工艺不同陶瓷基板可分为平面陶瓷基板工艺与多层陶瓷基板工艺，平面陶瓷基板按照工艺可分为厚膜印刷陶瓷基板(TPC)、薄膜陶瓷基板(TFC)、直接覆铝陶瓷基板(DBA)、直接电镀铜陶瓷基板(DPC)、直接键合铜陶瓷基板(DBC)和活性金属焊接陶瓷基板(AMB)等；多层陶瓷基板按工艺可划分为LTCC（低温共烧陶瓷）、HTCC（高温共烧陶瓷）等。其中，TFC、TPC主要用于对线路精度要求不高的器件封装，DPC、AMB、DBC等对工艺要求较高。国内在高端陶瓷基板领域已有突破。主要玩家集中于日本、美国、中国台湾，目前大陆厂商已在DPC、DBC、AMB等领域逐步实现国产化突破，如富乐华半导体、福建华清电子等已实现量产。陶瓷基板工艺核心在高纯粉体制备、裸片烧结工艺及基板表面金属化工艺。其中，粉体决定了陶瓷基板性能核心指标。头部陶瓷基板厂商如日本京瓷具备全产业链制备能力，以陶瓷材料研发制造能力为起点，以电子陶瓷材料为核心，通过并购进入通信、太阳能、显示器、气动工具、医药等领域，不断布局下游应用品类，建立大批量生产能力及成本控制能力，逐步成为陶瓷产业国际巨头。国内厂商产业链布局仍较为分散，具备高端粉体量产能力及基板金属化工艺的厂家有望破局。2.6.柔性基板核心材料为PI薄膜，国内龙头企业上量追赶柔性基材核心材料为PI薄膜，国内突破日韩美厂商垄断。柔性基板具有可拉伸、可弯折等独特性质，优良的共形能力使其易贴附于非平面平台，适用于小型化、轻量化和移动要求的电子产品。柔性基板由柔性覆铜层压板（FCCL）制备，FCCL主要由聚酰亚胺（PI）/聚酯薄膜、压延铜箔、胶黏剂组成，其中基材PI是其核心原料。根据Yano统计，2023年FCCL用PI薄膜需求有望突破8000吨。市场高端PI膜基本被美日韩企业垄断，国内主要集中在热控、电工级薄膜及电子产品的覆盖膜、补强膜。韩国PIAdvancedMaterials（原SKPI）占据31%市场份额，CR4占64.4%。PI薄膜生产核心在于树脂分子结构及配方设计，制膜过程则涉及工艺及设备的批次稳定性，设备幅宽及良率直接影响产品成本。截至2023年上半年，PIAM产能达到5250吨，在建750吨预计2023Q4完成。我国PI膜头部公司瑞华泰现有产能1100吨，募投1600吨已开始调试，实力追赶国际龙头。3.公司分析3.1.东材科技聚酯薄膜龙头延链布局，电子树脂迸发生机。东材科技1994年从绝缘材料起家，2011年于主板上市，公司通过推进“1+3”发展战略的落地，以新型绝缘材料为基础，重点发展光学膜材料、环保阻燃材料、电子材料等系列产品，聚焦新能源、新型显示、5G通讯等领域。2012年公司开始着重布局光学膜领域，借助聚酯膜合成优势内生生长，并通过前后收购太湖金张、胜通高科，快速整合市场优势资源，建立起从光学级聚酯切片、光学级聚酯基膜到光学膜的完整产业链，并逐渐占据国内市场的主导地位。公司从2013年起布局PCB用树脂材料，2017年成功研发出碳氢树脂、马来酰亚胺树脂、活性酯、苯并噁嗪树脂、特种环氧、特种酚醛等先进电子材料，与多家覆铜板知名企业达成密切合作关系，电子材料从2018年开始放量，收入稳步增长，2022年电子材料收入占总收入21.65%，创历史新高。2020年公司增资山东艾蒙特，并通过持续增资，维持60%持股比例，其控股股东山东润达在高性能树脂及关键中间体研发、生产、应用方面优势明显。截至目前，公司电子材料迎来大幅投产，具体项目，2023年预计新增产能22.52万吨，完全投产后，营收预计增加30亿元，推动高性能PCB板在下游消费电子、5G通讯等领域关键原材料发展。3.2.同宇新材电子树脂厂商携高成长业绩成功通过IPO，为电子树脂行业注入新动能。同宇新材成立于2015年，专注于PCB领域电子树脂的研发，产品主要包括特种环氧树脂、特种酚醛树脂、其他特种树脂等。公司主营业务收入主要来自MDI改性环氧树脂、DOPO改性环氧树脂、高溴环氧树脂、BPA型酚醛环氧树脂及含磷酚醛树脂固化剂等产品，且已经大批量稳定供应国内主流客户。此外，公司研发的应用于高速覆铜板领域的苯并噁嗪树脂以及马来酰亚胺树脂已经获得主要客户认可，开始小批量供应；聚苯醚树脂已经完成研发工作，处于中试阶段。2019至2022年，公司营业收入以及归母净利润逐年上涨。公司募资12亿元用于年产20万吨电子树脂项目(一期)，现有产能2.45万吨，预计建设期为18个月，达产后将进一步扩大公司电子树脂的生产规模，并为营业收入持续注入动力。3.3.铜冠铜箔铜箔龙头厚积薄发，引领高端国产替代。铜冠铜箔成立于2010年，是国内电子铜箔行业领军企业之一，主要产品包括PCB铜箔及锂电铜箔。公司自2009年以来便从事PCB铜箔的研发与生产，并于2009年成功实现HTE箔量产，2013年实现高TG箔的规模化生产，2019年实现高频高速基板用铜箔RTF规模化量产，经过3年验证期，2022年超低轮廓铜箔HVLP箔已向客户批量供货，目前，第二代HVLP箔已小批量供货，第三代HVLP3铜箔已通过下游客户全流程测试。公司技术研发实力深厚，推动收入增速较快。2021年受锂电铜箔需求拉动，公司营业收入呈现爆发式增长，PCB铜箔业务2018-2021年CAGR达到10%，呈稳步增长态势，2022年受宏观经济影响，下游需求较弱，PCB铜箔收入受到影响。公司已积累多头部客户，在PCB铜箔领域的客户包括生益科技、台燿科技、台光电子、华正新材、金安国纪、沪电股份、南亚新材等，在锂电池铜箔领域客户包括比亚迪、宁德时代、国轩高科、星恒股份等。当前公司具有5.5万吨/年电子铜箔产品产能，其中PCB铜箔产能3.5万吨/年，锂电池铜箔2.0万吨/年，并具备PCB铜箔与锂电池铜箔产能相互转换能力。公司募投10000吨/年的年产2万吨高精度储能用超薄电子铜箔项目（二期）已于2022年已建成投产，主要用于HVLP、RTF、HTG和HTE等PCB铜箔的生产。3.4.彤程新材橡胶助剂龙头强势入局，助力高端光刻胶国产进程。彤程新材连续多年是中国最大的橡胶酚醛树脂生产商，包括增粘树脂、补强树脂、粘合树脂等，为汽车/轮胎用特种材料。橡胶助剂业务占公司主营业务的63%，营收稳定，毛利率维持在24%~36%，2023H1，销量同比增加约7000吨，增长率12%，国内海外业务齐发力，为公司营收奠定良好基础。公司以成熟的树脂制造设计能力为依托，延伸打造电子材料业务，2020年，公司设立全资子公司上海彤程电子作为电子材料产业运营平台，“内生加外延”双轮驱动，成功战略收购国内半导体光刻胶龙头企业——科华微电子以及国内显示面板光刻胶龙头企业——北旭电子。北京科华是唯一被SEMI列入全球光刻胶八强的中国光刻胶公司，拥有KrF（248nm）、g线、i线、半导体负胶、封装胶等产品，是国内唯一可以批量供应KrF光刻胶给本土8寸和12寸的晶圆厂客户。公司战略收购股权的北旭电子，是国产显示光刻胶的龙头企业，其生产的TFT正性光刻胶在国内头部显示面板企业京东方占有50%以上的份额。收购后，公司电子材料营收快速提升。目前，年产1.1万吨半导体、平板显示用光刻胶及2万吨相关配套试剂项目已部分建设完成。新客户开发方面，已经向H客户两家工厂、CH客户正式量产销售；同时，T客户等导入测试工作，已经取得阶段性进展，预计2023年下期将陆续实现量产销售。北旭电子正积极推进国内面板其它头部客户导入测试工作，届时将进一步快速提升市占率。3.5.容大感光PCB光刻胶龙头，布局PCB干膜及显示半导体用光刻胶。容大感光主要从事PCB感光油墨、光刻胶剂配套化学品、特种油墨等电子化学品的生产，主要应用于PCB、平板显示（液晶显示、触摸屏等）、集成电路、精密金属加工等领域。2022年，公司业务稳定增长，实现营收7.35亿元，五年CAGR达到11.75%，其中PCB油墨（即PCB用光刻胶）的占比达到95.28%；2023H1，公司实现营收3.67亿元，同比增长0.55%，综合毛利率为34.47%，归母净利润4489万元，同比增长116.96%。2021年，公司向正奇新材增资控股51%，着手布局感光干膜产品。2022年，公司研发的感光干膜实现了415万平方米的销售突破，实现16.65亿元收入，逐步打破国内感光干膜依赖进口的局面。公司2022年募投珠海基地，建设年产1.20亿平方米感光干膜光刻胶项目，年产1.53万吨显示用光刻胶、半导体光刻胶及配套化学品，项目满产后，预计年均营业收入为14亿元，年均税后利润为1.4亿元，大幅提升公司营收水平。3.6.国瓷材料陶瓷龙头营收业绩稳步增长，新材平台多元发展未来可期。公司成立于2005年4月，2012年1月在创业板上市，起家于多层陶瓷电容器（MLCC）电子陶瓷粉的生产，并成功切入三星电子供应链。此后，通过内生外延不断扩大收入规模。公司收入呈高速增长状态，2013-2022年CAGR达到31.66%；归母净利润2013-2022年CAGR达22.74%。2015年，通过入股爱尔创，开启牙科用陶瓷材料布局；2016年收购江苏鸿源光电、戍普电子，进入金属电子浆料领域；2017年，通过先后收购王子制陶、博晶科技、江苏天诺，打造完整汽车尾气催化剂材料供应链。目前公司已经拥有电子陶瓷、催化蜂窝陶瓷、生物医疗纳米级陶瓷、新能源用陶瓷材料及涵盖陶瓷插芯、陶瓷基片、陶瓷覆铜板等领域的精细陶瓷材料产品线，形成高新电子材料的完整产业链布局。从历史看，公司数次通过并购有效提高公司实力，并入业务毛利率维持40%以上，生物医疗板块业务更维持55%-67%的高毛利率，是国内较为优异的并购型企业。公司杠杆结构在上市后大幅改善，后通过股权债权融资资产负债率有所上升，但整体维持在较低水平。2022年，公司收购赛创电气，完成了从陶瓷粉体、陶瓷基片到金属化的一体化产业链布局，将公司氮化铝、氮化硅、氧化铝等陶瓷粉体和基片的技术能力与赛创电气金属化能力相结合。目前，国瓷材料通过自主研发攻克了高端氧化铝粉体-基片、氮化铝粉体基片的核心技术并实现量产，氮化硅粉体和基片已实现中试量产。公司在陶瓷电路板产业拓展可期。3.7.中瓷电子电子陶瓷业务行业领先，并购重组打开三代半成长空间。公司成立于2009年，专注与陶瓷电子的研发，公司第一大股东为中国电科十三所，实际控制人为中国电子科技集团。公司产品包括通信器件用电子陶瓷外壳、工业激光器用电子陶瓷外壳、消费电子陶瓷外壳及基板