电子封装技术专题报告：小型化、系统化趋势推动SiP应用拓展
编辑：admin 日期：2020-03-26 21:41:05 / 人气：
一、先进封装技术持续发展，SiP 市场空间广阔
（一）先进封装是集成电路（IC）封装的发展趋势
随着电子硬件的类型、性能、规模不断演变，终端电子产品往多功能化、智能 化和小型化方向发展。未来集成电路技术发展将不仅仅遵循摩尔定律缩小晶体管特 征尺寸，以继续提升电路性能、降低功耗，而且会向多种类发展，逐渐转向满足市 场不同需求的务实方向，超越摩尔定律。传统封装技术逐渐无法满足市场需求，先 进封装技术得到空前重视，其可以增加功能、提升产品价值、降本增效。
集成电路封装技术的发展可分为四个阶段，插孔原件时代、表面贴装时代、面 积阵列封装时代、以及高密度系统级封装时代。目前，全球半导体封装的主流 正处 在第三阶段的成熟期，FC、QFN、 BGA 和 WLCSP 等主要封装技术进行大规模 生产，部分产品已开始在向第四阶段发展。SiP 和 3D 是封装未来重要的发展趋 势。
全球先进封装市场规模保持逐年成长趋势，Flip-chip 技术占据主要市场份额。 根据 Yole 数据统计，以8%的年复合成长率成长，到 2024 年达到约 440 亿美元。
中国先进封装市场占比不断提升，仍然存在上升空间。根据DRAMeXchange统 计，2018年中国先进封装营收约为526亿元，仅占中国IC封测总营收的25%，低于 全球41%的比例。2018年中国封测四大龙头企业长电科技、通富微电、华天科技和 晶的先进封装产值约110.5亿元，约占中国先进封装总产值的21%。根据Yole统计， 由于未来半导体市场景气度较高以及政府投资先进封装项目驱动，预计中国的先进 封装收入在2020年将达到46亿美元。
（二）SiP 具备高集成度，相对传统封装性能优势明显
SiP 封装是先进封装技术的一种，其将多种功能芯片，如处理器、存储器等通 过并排或叠加的封装方式集成到一起，形成可实现一定功能的系统或子系统。由于 产品功能增多，导致电路板空间有限，无法再布局更多元件和电路时，SiP封装可将PCB 板连带各种有源或无源元件集成在一种IC芯片上，以保证产品完整性。与其他 封装类型相比，SiP 最大的特点是，当产品功能增多、电路板空间布局有限时，其 能够将性能不同的有源或无源元件集成在一种IC芯片上，实现复杂的异质集成需求， 保证产品完整性。SiP 集成倒装芯片（Flip Chip)、晶圆凸块（Wafer bumping）、 引线键合（Wire Bonding）和扇出型晶圆级封装（Fan-out wafer-level Packaging） 等多种先进封装工艺。
随着科技的发展，全球电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计，因而使得 可将多颗裸晶整合在单一封装中的SiP技术日益受到关注，众多公司推出SiP方案。 芯片效能最大化、封装体积最小化、支持客制化的特点，使得需求快速崛起，SiP封 装逐渐成为半导体产业中不可或缺的技术支持。
（三）SiP 市场空间不断扩大
近年来，SiP模块凭借降低成本、提升效率、简化制造流程等特点，应用领域已 从智能手机、可穿戴设备、物联网等依赖技术更迭的终端市场渗透拓展至工业控制、 智能汽车、云计算、医疗电子等诸多新兴领域，逐步打开市场空间。
全球系统级封装市场规模呈现稳健增长态势。根据Yole数据统计，2019年系统 级封装市场规模约为134亿美元，预计2025年市场规模将达到188亿美元，复合年增 长率为6%。
随着5G、物联网等概念深入人心，系统级封装器件的需求提升的大趋势带动各 个下游应用领域。根据Yole数据统计，消费电子是系统级封装的主要市场， 2019~2025年期间复合年增长率为5%；其次是电信和基础设施，2019~2025年期间 复合年增长率为11%；汽车应用领域位列第三，2019~2025年期间复合年增长率为 11%。
二、SiP 下游应用广泛，高技术壁垒形成相对良好的竞争格局
（一）SiP 在消费电子及物联网终端有广泛应用
SiP 封装广泛应用在 TWS 耳机、智能手表、UWB 等对小型化要求高的消费电 子领域，以及工业和物联网领域等。根据智研咨询统计，智能手机占据 SiP 下游产 品应用的 70%，是最主要的应用场景。
智能手机
目前，SiP可应用于智能手机中的射频前端、WiFi/蓝牙模组、NFC、基带芯片 等模块，可将射频前端模组中的开关、滤波器、PA等10-15个裸片通过引线、倒装 芯片、铜柱互连技术封装在一起，有效减小电路板体积，节省手机内部布局空间。 UWB
超宽带技术（Ultra Wide Band，UWB）是一种无载波通信的高精度定位技术， 具备发送纳秒或皮秒以下极窄脉冲来传输数据的功能，使信号具有GHz量级的带宽。 可通过SiP将MAC、基带处理芯片、收发器、天线等模块封装在一颗UWB芯片组上。 UWB精准的定位、跟踪、导航技术以及近距离数据传输优势，可以满足用户在室内 定位和家庭无线消费市场需求，具有广阔前景。
可穿戴设备
SiP可充分满足智能手表、TWS耳机、眼镜等可穿戴设备小型化和高度集成化 的需求，此封装技术逐渐被各大厂商采用。例如，从第一代 Apple Watch 发布以来， 每一款都采用 SiP 封装集成应用处理器、电源管理芯片等零组件；2019 年 10 月， 苹果推出新款耳机 AirPods Pro，首次搭载采用 SiP 封装的新 H1 芯片，拥有多达 10 个音频核心，内部集成 SoC、音频编码器、数据转换器。
汽车电子
汽车电子中不同类型、工艺的芯片之间较多采用 SiP 整合方式，形成一个完整 的控制系统。目前，SiP方案可微处理器、存储器、输入输出接口、模数转换器等大 规模集成电路及合成发动机控制单元。另外，汽车防抱死系统、燃油喷射控制系统、安全气囊电子系统、方向盘控制系统、轮胎低气压报警系统等采用 SiP 的形式也在 不断增多。
（二）SiP 技术壁垒较高，竞争格局相对良好
从市场格局来看，全球 SiP 市场中，呈现中国大陆和台湾、日本、美国三足鼎 立格局，全球 SiP 厂商主要是日月光（环旭电子）、索尼、安靠、长电科技等，前 五大厂商市场份额超过 50%，行业集中度较高，其中日月光以绝对领先优势居行业 第一。
日月光
日月光是全球第一大半导体封测厂商（含环旭电子、矽品）。2010 年购并环旭 电子，将本身封装技术与华旭电子的模组设计与系统整合能力结合，布局发展 SiP 技术。日月光在 SiP 技术领域始终保持领先地位，陆续获得手机大厂苹果的订单， 如 Wi-Fi、处理器、指纹辨识、压力触控、MEMS 等模组，带来后续成长动力。
安靠
安靠是全球第二大封测厂商，将韩国厂区作为发展 SiP 的主要基地，2013 年 加码投资韩国，兴建先进厂房与全球研发中心。目前，安靠 SiP 技术主要应用于影 像感测器与动作感测器等产品。
台积电
台积电是全球最大的晶元代工半导体制造厂，现布局先进封装技术。目前以量 产的CoWoS及InFO为主，预计2021年推出系统整合晶片制程，锁定极高阶、需要 强大算力的顶级客户。
随着 SiP 技术逐渐成为电子技术发展的前沿热点，各领域逐渐出现SiP市场潜 在竞争者，如传统封装厂商、EMS 制造商、MCM 设计者、传统 PCB 设计商等市 场参与者，SiP 封装产业链参与者向上下游延伸。如下游组装厂商立讯精密，以自 身 SMT 技术为基础，积极布局 SiP 封装，试图切入系统级封装环节。
三、国内厂商在 SiP 等先进封装的布局和进展
环旭电子
环旭电子是全球领先的 SiP 模组与电子制造服务提供商，深耕 SiP 领域多年， 技术经验积累丰厚。由于环旭电子原母公司成立时曾推出的 SiP 前身厚膜混合集成 电路，在此产品上的技术积累使得公司拥有一定技术积累，快速切入 SiP 领域。环 旭的 SiP 技术结合 SMT 封装，使得模块进一步缩小。2018 年环旭电子全资孙公 司与高通全资子公司签订合资协议，合资公司主营应用于智能手机、物联网等设备 的 SiP 模块产品。
公司营收保持稳定增长，归母净利润呈略微下调趋势。公司营收从2014年的 158.73亿增长到2018年的335.5亿，归母净利润从2014年的7.01亿，增长到2018年 11.8亿。公司2018年下半年进入行业旺季，消费电子类产品受益主要客户新产品发 布，产品销售向好带动公司营业收入增长，同时工业类产品获得新订单、计算机类 产品销售增加，使得公司整体营业收入保持稳健增长。
长电科技
长电科技是全球知名的集成电路封装测试企业。公司面向全球提供封装设计、 产品开发及认证，以及从芯片中测、封装到成品测试及出货的全套专业生产服务。 公司拥有自主知识产权的Fan-out eWLB、WLCSP、Bump、PoP、fcBGA、SiP、 PA等先进封装技术。2015年收购封测大厂星科金朋，投入4.75 亿美金扩充 SiP 项 目，目前星科金朋韩国厂已经正式量产，产能利用率 95% 以上，主要为苹果公司 供货。
公司营收保持增长，由于2018年资产减值损失较大，归母净利润亏损。公司营 收从2014年的64.28亿增长到2018年的238.56亿。公司重点客户拓展取得显著成效， 前10大客户占比已接近营收总额的50%。子公司长电先进的Fan-in 和 Fan-out ECP 进入批量生产，Bumping 智能化制造实现业内首个无人化量产应用的突破。
四、投资建议
我们看好消费电子及IoT终端小型化带来的对SiP封装的需求，后续在相应消费 终端上的应用将逐步打开。国内企业在SiP上积极布局，部分企业已经具备量产能力 和经验。建议重点关注SiP领先企业环旭电子、长电科技，同时建议关注华天科技、 立讯精密等公司的切入机会。
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