先进封装产业链深度报告（二）：封装基板材料蕴藏发展机遇，龙头企业展现成长潜力

产业深度 产业研究中心 2023.10.29，01期 先进封装产业链深度报告（二）——封装基板材料蕴藏发展机遇，龙头企业展现成长潜力 -【】 摘要： 封装基板在封装材料成本中占比最高，国内企业成长空间可期。未来5年，倒装封装仍 占据先进封装66%以上份额。无论在传统引线类封装还是倒装封装中，封装基板均为第一大材料占比。例如，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。封装基板材料产业链同PCB类似，包括CCL覆铜板、铜箔等，但对材料的性能提出更高要求。 有机封装基板：核心材料需求确定，亟待破局。1）树脂：树脂材料为有机CCL覆铜板的核心材料。电子树脂材料产业呈现出技术壁垒高、认证周期长、客户黏性极大的特征，导致高端树脂行业垄断严重。目前，日本味之素在ABF材料领域拥有95%以上的市占 率。BT树脂的主要供应商为日本三菱瓦斯化学，市占率高达90%。国内树脂厂商多从通用树脂起家，逐步向电子树脂领域探索，材料纯度、工艺及设备管控、牌号品类多样性 要求极高，目前多处于产品研发阶段，上游树脂原材料能小批量供应。技术过硬、渠道过硬的厂商能够在国产化大潮中抢占先机。2）光刻胶：封装基板用光刻胶向高感光线路干膜光刻胶转移，对线路精度、电路密集度提出更高要求。我国光刻胶国产化主要集中 于PCB领域，面板及高端半导体仍被日美企业占据主导地位。光刻胶的核心在配方及其对应的树脂与引发剂，国内已逐步开始国产化，面板用光刻胶已成功导入产业链，半导体仍待客户验证及量产；3）铜箔：高端铜箔壁垒较高，单位投资额达4.3-9.9万元/吨， 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。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量产。 其他封装基板：陶瓷基板逐步赶超，有机基板材料放量进行时。1）陶瓷基板：陶瓷基板主要适用于高功率器件，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。受功率器件需求带动，国内企业在陶瓷基板领域已逐步实现赶超，收入在部分领域进入全球龙🖂，回顾陶瓷龙头京瓷发展史，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）有机基板：柔性基材核心材料为PI薄膜，韩、日、美龙头占据70% 以上份额。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。国内企业正快速追赶，头部公司23年迅速放量，规模提升，有望实现国产替代。 风险提示：下游需求不及预期，技术进步不及预期，客户验证不及预期 作者：肖洁 电话：021-38674660 邮箱：xiaojie@gtjas.com 资格证书编号：S0880513080002 作者：鲍雁辛 电话：0755-23976830 邮箱：baoyanxin@gtjas.com 资格证书编号：S0880513070005 （感谢博士后工作站文越对本报告的贡献） 目录 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 3 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..31.2.封装基板材料向高端化进军4 2.封装基板材料产业链蕴藏机会，国产替代正当时5 2.1.封装基板材料以树脂为核心，对材料要求较PCB更高5 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6 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10 2.4.高端铜箔准入门槛高，内资厂商亟待稳定量产14 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17 2.6.柔性基板核心材料为PI薄膜，国内龙头企业上量追赶21 3.公司分析22 3.1.东材科技22 3.2.同宇新材24 3.3.铜冠铜箔25 3.4.彤程新材26 3.5.容大感光28 3.6.国瓷材料29 3.7.中瓷电子31 3.8.瑞华泰33 4.风险提示34 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。 图1：封装基板是一级封装中的核心位置 资料来源：CNKI，国泰君安证券研究 图2：引线键合类封装基板基本结构图3：倒装类封装基板基本结构 资料来源：深南电路招股说明书，国泰君安证券研究资料来源：深南电路招股说明书，国泰君安证券研究 图4：引线键合类封装基板成本占比达到48%图5：倒装类封装基板占比达到70-80% 资料来源：SEMI，国泰君安证券研究资料来源：深南电路招股说明书，国泰君安证券研究 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。 图6：封装基板产业链 资料来源：国泰君安证券研究 基板分类 基板材料 供应商 技术优势 应用领域 表1：IC载板类型及应用领域 刚性基板 BT 日本三菱瓦斯化学、日立化成、日矿金属 高Tg、高耐热性、耐湿性、低介电常数Dk、低散失因素Df、抗冲击 MEMS芯片、LED芯片、存储芯片 ABF 日本味之素 Intel主导的材料，导电性强，适合更薄、高脚数、高传输速率的IC载板 CPU、GPU、FPGA等高端芯片 MIS 住友培科、汉高 包含一层或多层预包封材料，通过电镀铜进行互联，比QPN封装拥有更细的布线，散热好、外形小、成本低 数字货币、模拟、功率IC等市场领域 柔性基板 PE、PI 日本三菱瓦斯化学、美国杜邦 重量轻、薄型化、耐热性，适用于高密度布线 消费电子、汽车电子、军工等领域 陶瓷基板 氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅等 日本丸和、日本京瓷、日本特陶 高强度、低热阻、低热膨胀、耐热性 汽车电子、航空航天、半导体照明、深海钻探 资料来源：联茂电子，深联电路，京瓷、罗杰斯，国泰君安证券研究 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。 图7：基材成本占IC载板总成本35%图8：CCL覆铜板基本结构 基材铜箔铜球其他 35% 51% 8% 6% 资料来源：Amkor，国泰君安证券研究资料来源：《IC封装基板及其原材料市场分析和未来展望》 图9：封装基板制备工艺对比 资料来源：CNKI，国泰君安证券研究 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。 表2：电子树脂直接影响基板性能 电子树脂特性 覆铜板对应特性 封装基板应用主要特性 极性基团结构以及固化方式 铜箔剥离强度 封装基板加工可靠性 高苯环密度以及交联密度 玻璃化转变温度、尺寸稳定性、热膨胀系数 溴类、磷类阻燃元素含量 阻燃等级 封装基板应用场景特性需求 分子结构高度规整对称以及低的极性基团含量 低信号损耗 高纯度低杂质 绝缘性能、长期耐环境可靠性 资料来源：同宇新材财股说明书，国泰君安证券研究 图10：全球ABF载板市场销售额将于2028年达到 65.29亿美元（百万美元） 图11：全球ABF载板销量将于2028年突破730万平方米（千平方米） 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 0.00% 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 16.00% 14.00% 12.00% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 202