板级封装技术的成本优势及市场前景

2.板级封装技术的成本优势及市场前景 板级封装技术作为先进封装领域的革新方向，其核心优势在于显著降低整体成本，预示着在消费电子等行业具有广泛的应用潜力和光明的发展前景。当前，该产业已步入量产阶段，并有望在2024年前迎来下游企业的扩产潮与设备招标采购的高峰时期，因此封装设备极有可能成为未来先进封装领域重点突破的方向。 推荐关注标的新宜昌、新奇微装以及耐克装备等企业，这些公司在先进封装设备研发方面布局较早，随着国产化进程的加速推进，有望在市场竞争中占据有利地位。 一、综述 2.板级封装技术的成本优势及市场前景 板级封装技术作为先进封装领域的革新方向，其核心优势在于显著降低整体成本，预示着在消费电子等行业具有广泛的应用潜力和光明的发展前景。当前，该产业已步入量产阶段，并有望在2024年前迎来下游企业的扩产潮与设备招标采购的高峰时期，因此封装设备极有可能成为未来先进封装领域重点突破的方向。 推荐关注标的新宜昌、新奇微装以及耐克装备等企业，这些公司在先进封装设备研发方面布局较早，随着国产化进程的加速推进，有望在市场竞争中占据有利地位。 3.板级封装技术特点及其产业发展状况 目前，板级封装技术受限于技术水平，仅能应用于线宽10微米以下的中低端芯片产品，相较于能够处理高端芯片的晶圆级封装技术存在一定的局限性。然而，在全球范围内，包括三星、日月光在内的众多国内外领军企业如一城科技以及部分面板厂正积极参与并推幼板级封装产业的发展。以一城科技为例，公司已投入55亿人民币进行大规模投资，分阶段逐步实现产能提升，目前正处于产能爬坡的关键阶段。 设备投资策略上，大尺寸板材加工技术和精度控制能力的提升将是设备更新改造的核心要点。随着基板尺寸的增大，对曝光、固晶等工艺环苏所使用的设备技术要求也随之提高，这将促使设备性能优化环节成为最具投资弹性的领域 4.板级封装面临的挑战与国产化机遇 伴随板级封装技术中基板尺寸的持续扩大，相关工艺流程中的曝光、固晶等设备的技术门槛随之升高，不仅提升了设备本身的价值，也催生了新的工艺需求，例如RDR层内布线技术，这进一步增加了对曝光设备和物理气相流积(PVD)设备的需求。 在此背景下，国产化设备由于成本优势及技术快速追赶国际先进水平的趋势，将在满足国内市场不断增长的需求的同时，有力促进国内设备市场的拓展与壮大。随着我国企业在板级封装设备技术研发上的持续突破，国产化进程将迎来前所未有的发展机遇。 二、详细介绍 1.风险与谨慎并行 2.板级封装技术的成本优势 各位投资者晚上好，我是中泰机械张晨飞。今天我将向大家汇报先进封装中一个新方向：板级封装的深度报告。首先，让我概括介绍板级封装。板级封装是先进封装技术中的一种，代表着产业的新趋势。它的最大优势在于可以显著降低成本，预计在消费电子、功率等领域有良好的发展潜力。目前，板级封装产业已进入量产阶段，并在2024年之前可能会有下游扩产及设备采购。我们认为，板级封装设备可能将成为先进封装领域内的下一个重点。 在设备层面，由于板级封装的工艺难度较高，设备的价值将大幅提升。例如，半导体固晶机的单价可能从几十万元增长至五六百万元一台。同理，塑封设备的单价可能从三四百万元上升至2000到1000万元一台。直插整线等价值链也可能上升至千万级别。因此，相关设备在需求端将获得推动。 另一方面，板级封装在降低成本方面有强烈诉求。国内许多企业特别是设备商，已对先进封装设备进行了长期布局，国产化进程有望加快。就关注标的而言，我们建议关注新宜昌、新奇微装和耐克装备。 接下来，展开具体讲解我们的深度报告。板级封装是一种在大面积内实现扇出布线的先进封装工艺。在芯片布线范围上，可以分为扇入和扇出两类。随着芯片发展方向趋向高端和精细化，布线密度的增加使得扇出型封装因能处理更多I/O脚头而显得越来越有前景，发展速度也较快。 根据基板不同，扇出型封装可分为晶圆级和板级两种。大家熟悉的算力芯片，如科沃斯，常采用扇出型晶圆级封装工艺。而板级封装的核心区别在于使用更大面积的载板，如多用的玻璃基板。 那么，板级封装的优势是什么呢？第一，与晶圆级封装相比，原晶圆重构后形状仍为圆 形由于芯片通常为方形，晶圆边缘的部分面积无法利用，造成材料损耗。而板级封装基本为方形◇材料利用率提升从而降低损耗。第二，其基板面积较大，使得曝光和塑封的 面积增大，芯片制造数量增多，进而提升封测效率和规模效应。由于面积利用率高和封 装效率高，规模效应显著，从而确定了板级封装的成本降低特性。 据YLE机构数据表明，转向板级封装可节约长达66%的成本。尽管这是理论上的降幅，并受到工艺成熟度和良率等因素影响，但可以预见随着板级封装技术和工艺的成熟，其成本优势将逐步显现，优势越来越明显。 机构数据还显示，2022年板级封装市场规模预计为11.8亿美元，预计到2026年能增长至43.6亿美元。由于板级封装具备显著的成本降低优势，预计床来将有良好的发展趋势。 最后，板级封装与晶圆级封装的关系值得关注。目前看来，二者在某些方面更多是互补。由于板级封 装在晶圆重构时基板面积较性曝光面积增加，这提高了技术难度并可能影响精度。然而 ，大面积基板也带来了其他优势，比如降低成本的潜力。 3.板级封装技术及产业发展 所以目前板级封装技术还无法应用于最高端芯片，它主要用于线宽在10微米以下的应用。相比之下，晶圆级封覆已能处理高端芯片，例如科沃斯的产品。因此，当前两者之间存在一种互补关系最高端产品采用晶圆级封装，而中端或中低端产品可利用板级封装。随着技术的进步和工艺的成熟，板级封装也在向更高端、更精密的方向发展。 在整个产业发展阶段方面，参与者包括三星、日月光以及国内大型企业如一城科技，都是重要的行业参与者。另一类是面板厂，它们的部分制造工艺与板级封装有重叠，通过设备更新升级可进入板级封装领域。面板厂的跨界或许能加快板级封装产业化进程。 目前国内发展来看，一城科技已经实现了高端板级封测项目的全量产，自去年起产能在逐步提升。据掌握信息，一城科技计划总投资55亿元进行板级封装，分阶段进行，第一阶段已投产。第二阶段正在导入设备，而第三阶段预计将是产能规划最大的，将来也可能进入招标扩产阶段。这是对整个行业层面的分析。 谈到工艺和相应设备，板级封装工艺流程大致与晶圆级封装相似，不同的是在芯片重构时使用的基板类型——玻璃基板。工艺至少可分为四个阶段：芯片重构、再分布层、凸点下金属层和后段工序。芯片重构包括切割、固晶、塑封和研磨等步骤，涉及的设备有划片机、固晶机、塑封机和研磨机。在分布层工艺中，需要多层再布线，核心流程包含清洗、涂布、曝光、固化以及刻蚀等。而在凸点下金属层，主要是剥离芯片和凸块拼装，相关技术包括激光剥离和BGA球格阵列。后段工序则涵盖芯片切割和封装测试等。 在先进终端设备的投资中，投资者更倾向于那些因工艺改变而市场空间增长最大的设备，这通常指的是有最大弹性的环节。对于板级封装，所有相关设备需要支持大尺寸板材加工，随着基板尺寸变大， 对精度控制的要求也越来越高。如固晶机和划片机因面临更长行程和精度保持要求，其技术难度增加。同时，塑封设备的核心难点在于模具表面的压力和温度一致性，这些在面积加大后的复杂性也会相应提升。 4.板级封装挑战与国产机遇 首先，曝光设备的技术难度随着基板面积的增加而提高。具体来说，当在较小的区域进行曝光与在较大面积进行曝光比较时，技术要求不同。基板尺寸变大后，涉及的各个环节的设备技术要求普遍提升。其次，板级封装中基板的增大会导致一定程度的翘曲，虽然 可能不是很严重。但在半导体这样的高端 精密制造业中，翘曲会带来较大的误差。这就 要求设备、材料及制造工艺都需要满足更高的标准。以固晶机为例，在进行固晶操作时，可能需要将压力或其他参数控制在一个更精确的范围内。对于曝光设备来说，因为翘曲的存在，它们的纠偏能力需求也相应提高，这会对设备提出更高的要求。最终，这些变化将导致相关环节设备的价值量显著提升。 如果从受益程度来分类，已经相当确定并将显著受益的环节包括固晶枕、曝光设备、塑封设备和制球设备。我们还在逐步验证其他环节的设备。上述四种设备在难度和设备价值量方面都将有一定程度的提高。除了这些直接影响因素，板级封装中还引入了许多新上艺。与传统封装相比，这些新工艺，例如RDR工艺，将会在多层布线中得到广泛应用。这将直接推动对曝光设备、PVD设备和蚀刻设备等的新需求。凸块设备也会带来包括曝光、直球回流等新设备需求的增加。总体来说，需求端将经历一个大幅提升。 在国产化方面，首先，板级封装的核心优势是显著降低成本。由于海外设备价格普遍偏高，价格方面有优势的国产设备将促进其市场渗透。这是第一个推动国产设备导入的因素。第二，板级封装作为一个新兴产业，与成熟行业相比，国内外技术差异不大，这有利于国产设备的竞争。加上近年来国内半导体设备制造商在产品和技术工不断进步，这些因素将共同推动设备端的需求大幅增长，尤其是固晶机、曝光设备、塑封设备和制球设备等市场空间将大幅增长。因此，受供给和需求端因素影响，国产化将有显著提升。 最后系在考虑当前逻辑的基础上，我们建议关注以下标的：国产固晶机龙头新兴昌、光刻设备领域的龙头星级微装、国内塑封设备前沿企业耐克装备、以及已推出晶圆级整线设备的凯格精机。还有在半导体切割机领域领先的光力科技。这些就是我们对整个板级封装设备深度分析的汇报。感谢各位领导的关注，今天的会议到此结束，谢谢大家。