2023年长电科技分析报告:国内封测龙头,先进封装打开成长空间

  • 来源:中信证券
  • 发布时间:2023/11/06
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长电科技分析报告:国内封测龙头,先进封装打开成长空间。公司是国内封测龙头厂商,先进封装营收贡献超2/3。公司是国内首家半导体封测上市公司,近年来通过内生成长+外延并购持续成长。公司持续向高性能封装技术和高附加值应用拓展,目前客户已包含全球前20大半导体厂商中85%以上厂商。2022年,公司营收体量达337.62亿元(其中海外业务营收占比为73.81%),居封测行业全球第3,其中先进封装产品销量占比35%,我们估算收入占比2/3。按市场应用领域来看,2022年公司通讯电子、消费电子、运算电子、工业及医疗电子、汽车电子分别实现营收132.68/98.92/58.75/32.41/14.86亿元,分...

公司概况:国际化、技术先进的国内半导体封测龙头

历史沿革:国内首家封测上市企业,海外并购实现全球化布局的封测龙头

历史沿革:公司成立于 1998 年(前身成立于 1972 年),2003 年上市,是国内首家 半导体封测上市公司,2022 年营收体量居封测行业全球第三。我们认为公司上市至今可 分为 3 个发展阶段,分别来看:

——(1)第一阶段(1998-2012 年):设立子公司,开拓国内市场。公司成立于 1998 年,前身是 1972 年成立的江阴晶体管厂,2000 年改制为江苏长电科技股份有限公司。2003 年成立子公司长电先进,主要业务为开发、生产半导体芯片凸块及其封装测试后的产品, 同年在上海证券交易所上市,是国内首家半导体封测上市企业。2004 年,长电先进与新 加坡 APS 公司合作开发应用于驱动 IC 的芯片凸块和晶圆级封装(WLCSP)的国际高端 封装技术,并实现小批量出货。2009 年,公司 SiP 业务开发初现成果,与国内一线大客 户合作,实现物联网市场应用产品量产出货。2011 年,公司成立长电科技(宿迁)子公司, 主要业务为大功率器件引线框封装、集成电路封装、倒装及测试。2012 年,公司成立长 电科技(滁州)子公司,主要业务为小功率器件引线框封装、分立器件及测试。

——(2)第二阶段(2015-2020 年):海外并购设厂实现全球化布局,公司发展迎 重大拐点。2015 年,公司联合国家大基金、国内芯片制造龙头中芯国际以 7.8 亿美元收购 全球第四大封装厂星科金朋,获取 SiP、FoWLP 等一系列先进封装技术,并借助星科金朋 与多家国际半导体行业巨头建立合作关系,使得公司跻身国际顶级封测梯队。2016 年, 公司在韩国设立 JSCK(长电韩国),以整合星科金朋韩国公司的 SiP 业务,主营高端封 装测试产品,建设高阶 SiP 产品封装测试项目。2019 年,长电科技 12 英寸晶圆凸点产 线在韩国先进 FC 封装工厂建成并投入大规模量产。2020 年,长电绍兴 300mm 集成电路 中道先进封装生产线项目一期开建,规划 12 英寸晶圆级(eWLB、A-eWLB)先进封装 48 万片的年产能。

——第三阶段(2021 年至今):持续拓展高价值量业务,XDFOI™ Chiplet 高密度 多维异构集成系列工艺顺利突破。2021 年,公司成立设计服务事业中心及汽车电子事业 中心,加快新产品、新项目导入和量产的时间,对车载电子业务进行统一规划和运营。同 年公司发布 XDFOI 多维先进封装技术,为高密度异构集成提供全系列解决方案。2022 年, 公司长电微电子晶圆级微系统集成高端制造项目动工,公司表示有望于 2024 年初竣工并 投入使用,同年公司设立上海创新中心,加速搭建全球领先的先进封测技术研发服务平台, 支持供应链多元化认证服务和技术创新的量产落地。2023 年 1 月,公司 XDFOI™ Chiplet 高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段,应用于高性能计算、人工智能、 5G、汽车电子等领域,同步实现国际客户 4nm 节点多芯片系统集成封装产品出货。2022 年公司营业收入 337.62 亿元(同比+10.7%),排名全球行业第三;归属于母公司股东净 利润 32.31 亿元(同比+9.2%)。

股权结构:大基金和中芯国际为大股东,利于产业协同

股权结构:大基金和中芯国际为公司前二大股东,未来有望强化业务协同。目前公司 公司无控股股东、无实际控制人,第一大、第二大股东分别为国家集成电路产业投资基金 (简称“大基金”)和芯电半导体(中芯国际子公司,股权穿透后 100%持股)。截至 2023 年一季度末,国家集成电路产业投资基金和芯电半导体分别持有公司 13.31%、12.86%的 股权。国家集成电路产业投资基金是国家为促进集成电路产业发展而设立的战略投资机构; 芯电半导体为中芯国际全资子公司,与长电科技产业链上下游关系密切。我们认为,在先 进封装前道化的行业趋势下,长电科技与中芯国际双方可以加强先进封装相关协同合作, 提供一站式服务解决方案,增强长电科技较其他 OSAT 厂的差异化竞争优势,进而提升其 市场地位,我们持续看好长电科技在国内先进封测的领先优势。

核心团队:具备国际化视野和丰富管理经验的高管团队

公司管理层从业经验丰富,兼具国际化视野和先进经营管理理念。其中,公司董事长 高永岗曾担任过多个企业或机构的财务或企业负责人,拥有超过 30 年的企业管理经验; 首席执行长郑力曾在美国、日本、欧洲和中国的集成电路产业拥有近 30 年的工作经验, 担任过恩智浦全球高级副总裁兼大中华区总裁,瑞萨电子大中华区 CEO等高级管理职务, 在汽车电子等领域有深厚积累;首席技术长李春生在半导体领域拥有超 20 年的工作经验, 曾任 AmkorTechnology 首席技术官、全球制造业务执行副总裁和 Amkor 韩国总裁,拥有 韩国专利 38 项,美国专利 21 项。

财务分析:先进封装带动营收增长,高附加值业务盈利能力逐步释放

收入端:近几年公司加速从消费类市场向高性能封装技术和高附加值应用布局,带动 业绩稳健成长。营收端,2018-2022 年,公司营收分别为 238.6/235.3/264.6/305.0/337.6 亿元,近五年营收 CAGR 达 9.1%。2022 年公司在芯片封测行业景气度下行、终端客户需 求疲软的背景下营业收入同比+10.69%,主要系公司灵活调整订单结构及产能布局,加速 从消费电子类向市场需求快速增长的汽车电子、运算电子开拓所致,2022 年公司汽车电 子收入同比+85%,运算电子业务收入同比+46%。利润端,2019 年公司整合内部资源, 优化全球价值链,星科金朋经营业绩有所改进,亏损幅度大幅减少,整体业绩扭亏。受益 于先进封装出货放量带来的盈利释放,公司自 19 年实现扭亏为盈后,归母净利润持续三 年实现高速增长。2018-2022 年公司归母净利润分别为-9.39/0.89/13.04/29.59/32.31 亿元。 据公司公告,2023 年公司计划资本开支 65 亿元,产能扩充面向高性能、先进封装领域及 加速 XDFOI 技术量产,先进封装占比超过 80%,面向需求持续成长的高性能计算、存储、 汽车及工业电子等相关领域占比超 2/3,我们看好公司高价值量业务的成长性。

毛利率:与可比公司相当,先进封装及高附加值测试产品营收占比提升带动公司毛利 率成长。

—— 纵 向 来 看 , 2018-2022 年 公 司 毛 利 率 分 别 为 11.43%/11.18%/15.46%/18.41%/17.04%,呈现波动上升趋势,主要得益于近年来公司先 进封装产品的放量出货所致。2022 年受行业景气度影响,国内外客户需求不振,公司产 能利用率降低,毛利率同比-1.37pcts 至 17.04%。分产品来看,22 年先进封装产品销量同 比-1.48%;传统封装产品销量同比-24.61%;在测试产品领域,公司引入 5G 射频、车载 芯片、高性能计算芯片等业务,2022 年测试产品销量同比+33.38%,相关收入同比+25%。

——横向来看,2018-2021 年公司毛利率略低于可比公司通富微电和华天科技平均水 平(16.1%/15.0%/18.6%/20.9%/15.4%),2022 年公司毛利率为 17.04%,略高于可比公 司通富微电(13.9%)和华天科技(16.84%)。

费用端:公司期间费用率逐年下降且低于可比公司平均水平。随公司营收体量成长, 期间费用率整体处于下行趋势,且低于可比公司平均水平,2018-2022 公司期间费用率分 别为 14.32%/13.39%/11.02%/8.62%/7.48%。分别来看:

——财务费用:2018-2022 年公司财务费用率为 4.74%/3.70%/2.40%/0.67%/0.37%, 逐年下降,主要系近年来公司致力于降低资产负债率及财务费用,增加自由现金流,加速 各项资金的周转,争取更低成本信贷支持;同时,公司加强资金管理和各个财务板块、生 产板块的配合,提升资金使用效率,降低财务成本。

——研发费用:2018-2022 年公司研发费用率为 3.72%/4.12%/3.85%/3.89%/3.89%。 基本维持稳定,且低于可比公司平均水平(6.6%/6.6%/6.2%/6.0%/6.1%),我们预计后 续整体稳定。

——销售费用:2018-2022 年公司销售费用率为 1.20%/1.13%/0.85%/0.64%/0.55%。 销售费用率逐年下降,主要得益于公司多年的国内外市场开拓与客户积累,已形成稳定的 全球多元化的优质客户群。

——管理费用:2018-2022 年公司管理费用率为 4.66%/4.44%3.92%/3.42%/2.67%。 呈下降趋势,低于可比公司平均水平。随公司营收规模持续成长,规模效应有望逐步体现, 我们预计后续管理费用有望逐步下降。

行业概览:封装市场规模稳步增长,先进封装为重要 驱动力

封装为半导体产业核心一环,主要目的为保护芯片。半导体封装测试处于晶圆制造过 程中的后段部分,在芯片制造完后,将晶圆进行封装测试,将通过测试的晶圆按需求及功 能加工得到芯片,属于整个 IC 产业链中技术后段的环节,封装的四大目的为保护芯片、 支撑芯片及外形、将芯片的电极和外界的电路连通、增强导热性能作用,实现规格标准化 且便于将芯片的 I/O 端口连接到部件级(系统级)的印制电路板(PCB)、玻璃基板等材 料上,以实现电路连接,确保电路正常工作。

摩尔定律迭代速度放缓,芯片整体性能提升依靠先进封装技术。随着延续摩尔定律所 需技术研发成本的提高以及研发周期拉长,先进封装技术成为解决异质高密度的集成、提 升系统性能、降低成本的关键技术之一。从 CPU 处理器的性能发展驱动力来看,近十余 年单核性能提升的效果边际降低,增加处理器核心数量尤为关键。由于单颗芯片面积越大, 良率越低,相应成本越高,先进封装成为低成本增加核心数量的重要方式。以 AMD 的 chiplets 架构举例,可以设计成多晶粒架构,将处理器的多个处理核心制造在多个晶粒里, 再封装整合成单一 CPU,取代原本将所有核心在单一芯片统一制造的方式,可大大降低成 本。再如苹果于 2022 年发布的 M1 Ultra 芯片是由两颗 M1 Max 芯片通过台积电 InFO-LSI 技术封装在一起,实现了芯片性能的翻倍。

封装朝小型化、多引脚、高集成目标持续演进。近年来芯片封装朝小型化、I/O 数量 增加(多引脚)、集成化三向发展,其发展历史大概可分为五阶段,目前市场主流封装形 式仍以第三阶段为主流,BGA 和 CSP 等主要封装形式进入大规模生产阶段。先进封装位 于整个封装技术发展的第四阶段及第五阶段,主要包括 SiP、Bumping、TSV、SAB、FC、 Fan-Out、Fan-in 等封装技术,I/O 数量多、芯片相对小、高度集成化为先进封装特色。

先进封装以内部封装工艺的先进性为评判标准,并以内部连接有无基板可分两大类。 一般而言,内部封装为引线框架(WB)的封装不被归类为先进封装,而内部采用倒装(FC)、晶圆级(WL)等先进技术的封装则可以称为先进封装,先进封装以内部连接有无载体(基板) 可一分为二进行划分:

——(1)有载体(基板型):内部封装需要依靠基板、引线框架或中介层(Interposer), 主要内部互连为倒装封装(FC),可以分为单芯片或者多芯片封装,多芯片封装会在中介层 (或基板)之上有多个芯片并排或者堆叠,形成 2.5D/3D 结构,基板之下的外部封装包括 BGA/LGA、CSP 等,封装由内外部封装结合而成,目前业界最具代表性且最广为使用的 组合包括 FCBGA(倒装 BGA)、Embedded SiP、2.5D/3D Integration。

——(2)无载体(晶圆级):不需要基板、引线框架或中介层(Interposer),因此无内外 部封装之分,以晶圆级封装为代表,运用重布线层(RDL)与凸块(Bumping)等作为 I/O 绕线 手段,再使用倒放的方式与 PCB 板直接连接,封装厚度比有载体变得更薄。晶圆级封装 分为扇入型(Fan-in)跟扇出型(Fan-out),而扇出型又可以延伸出 3D FO 封装,晶圆级封装 为目前封装技术中最先进的技术类别。 先进封装以缩小尺寸、系统性集成、提高 I/O 数量、提高散热性能为发展主轴,可以 包括单芯片和多芯片,倒装封装以及晶圆级封装被广为使用,再搭配互连技术(TSV,Bump 等)的技术能力提升,推动封装的进步,内外部封装可以搭配组合成不同的高性能封装产品。

整体封装市场空间:2022 年全球/中国封测市场规模分别约 815 亿美元/2901 亿元, 预计 2022~2026 年 CAGR 分别约 4%/11%。根据 Yole 数据,全球封测市场规模稳步增长,2022 年为 815 亿美元,2026 年有望提升到 961 亿美元左右,对应 CAGR 达 4.2%。中国 作为全球最大的芯片消费国,对于封测的需求也日益增加,据中国半导体行业协会及集微 咨询数据,2021/2022年市场规模分别为 2763/2901亿元,2013-2022年 CAGR为 11.4%; 据前瞻产业研究院预测,2026 年有望提升至 4419 亿元,2022-2026 年 CAGR 约 11.1%。

AI 需求爆发带动先进封装需求,台积电 CoWoS 产能紧张。先进封装已经成为引领集 成电路产业未来发展的关键技术之一。2023 年 6 月 6 日,台积电在召开股常会时表示, 2022 年起台积电 CoWoS 产能需求几乎实现双倍增长,2023 年需求保持持续强劲,目前 优先规划大力扩充 CoWoS 产能。其原因是 AI 需求爆发拉动英伟达 GPU 芯片需求超市场 预期。在英伟达 Ai 芯片加单的推动下,台积电 5nm、7nm 产能利用率提升明显,但是台 积电 CoWoS 先进封装产能有限,影响了英伟达 A100/H100 出货,导致 CoWoS 订单外溢。 除了英伟达大量追加 CoWoS 订单外,AMD 首款数据中心/HPC 级 APUMI300 也将采用 CoWoS 封装,此外还有很多公司 AI 芯片进入到量产阶段,对 CoWoS 封装产能需求进一 步加大。

先进封装市场空间:先进封装 2026 年市场规模有望达 522 亿美元,带动封测市场发 展。在封测市场中,先进封装又为主要成长动能,市场规模每年都在快速增长,根据 Yole 的数据,2016-2021 年全球先进封装市场规模 CAGR 达 7.9%,2021 年市场规模为 321 亿美元,预计在 2026 年达到 522 亿美元的规模,对应 2022-2026 年 CAGR 高达 9.2%, 高于传统封装市场增速。此外,Yole 预计到 2026 年,先进封装市场将会追赶上传统封装 的规模,占整体规模比例的 50%,先进封装的市场应用规模不断扩大。

2022 年全球 OSAT 封测厂商 CR10 近 80%,各厂商均有擅长的封测领域。2022 年, 全球前十大委外封测厂(OSAT)分别为日月光(含矽品)、安靠科技、长电科技、力成科技、 通富微电、华天科技、智路封测、京元电子、南茂、颀邦,前八大厂商合计占据全球 78% 的市场份额。从产品结构来看,日月光、长电科技更多的是高端数字 IC 封测,包含手机 芯片/处理器/CPU/射频芯片等,安靠则多是汽车电子/射频等产品封装测试,三家企业为全 球前三大封测厂,也是先进封装发展最为突出的封测厂,通富微电主力营收大多来自 CPU/GPU/服务器和网通设备相关封装测试,而力成科技则是更多都来自全球存储器巨头 的存储器封测订单,华天科技则是以功率、射频封装、CIS 为主,各封装厂均有自己主要 的封测领域。

除 OSAT 厂商之外,晶圆代工厂切入先进封装赛道。随着智能手机的发展、5G 普及、 自动驾驶兴起、高性能运算需求大增,芯片持续往小体积、高性能、多功能整合、低功耗 设计等方向发展。伴随着先进制程的物理瓶颈,除了传统委外封测代工厂(OSAT)外,晶圆 代工厂以及 IDM 公司亦成立自己的封装厂,开发高端的封装技术,包括台积电、英特尔、 三星等企业都已展开布局多年,比如台积电目前已有四座先进芯片封装厂,持续加码投资 人民币 716 亿元于台湾苗栗兴建第五座封装厂;三星也有数座封装厂。整体来看,封测厂 (OSAT) 在异质异构集成方面具有优势,在 SiP 等方面已占据主要市场,而涉及前道工序 延续的部分晶圆级封装和 2.5D/3D 封装领域,晶圆制造厂具有行业前沿技术。展望后摩尔 时代,我们预计晶圆制造厂拥有从制造到封装的一体化工艺程序或为趋势,而 OSAT 则有 望强者恒强。

经营分析:产能布局分工明确,先进封装技术行业领 先

下游结构:通讯、消费为基本盘,运算、汽车业务打开成长空间

按市场应用领域来看,2022 年公司通讯电子、消费电子、运算电子、工业及医疗电 子 、 汽 车 电 子 分 别 实 现 营 收 132.68/98.92/58.75/32.41/14.86 亿 元 ( 分 别 同 比 +9%/-4%/+46%/+3%/+85%),营收占比分别为 39.3%/29.3%/17.4%/9.6%/4.4%(分别 同比-0.7/-4.5/+4.2/-0.7/+1.8pcts)。

——通讯电子:包括手机、通信基站、以太网等应用,公司布局多年技术成熟。在 5G 移动终端领域,公司提前布局高密度系统级封装 SiP 技术,配合多个国际高端客户完成多 项 5G 射频模组的开发和量产,产品性能与良率领先于国际竞争对手,获得客户和市场高度认可。公司已完成 5G 相关毫米波 RF 产品和测试解决方案,移动终端用毫米波天线 AiP 产品等已进入量产阶段,同时已率先在客户导入 5G 毫米波 L-PAMiD 产品和测试的量产 方案。此外,公司还拥有可应用于高性能高像素摄像模组的 CIS 工艺产线。在 5G 通讯网 络基站和数据中心市场,公司在大颗 fcBGA 封装测试技术上累积有十多年经验,具备从 12x12mm 到 77.5x77.5mm 全尺寸 fcBGA 产品工程与量产能力。公司与客户共同开发了 基于高密度 Fan out 封装技术的 2.5D fcBGA 产品,同时认证通过 TSV 异质键合 3D SoC 的 fcBGA。

——消费电子:包括可穿戴、家电等各消费类应用,公司已基本实现消费电子终端的 主要元件所需封装类型的全覆盖。在 SiP 系统级封装应用,目前公司已导入北美大客户可 穿戴产品 SiP。随消费电子等领域产品不断朝向小型化与多功能化发展,对先进封测技术 的需求也越来越高,公司目前已能够实现 4 纳米芯片封装,应对消费电子小型化需求。

——运算电子:包括高性能计算 SoC、存储等,提供一系列封装和测试解决方案,涵 盖焊线封装、倒装芯片封装、晶圆级封装(WLP)和系统级封装(SiP)。公司独有的 XDFOI 技术作为一种新型无硅通孔(TSV)晶圆级极高密度封装技术,可以为高性能计算应用提 供多层极高密度走线(3 层 RDL、L/S 2 微米)和极窄节距凸块互联(节距 40 微米),并 可集成多颗芯片、高带宽内存(HBM)和无源器件,在优化成本的同时实现更好的性能及 可靠性。目前 XDFOI 技术已按计划进入稳定量产阶段,同步实现国际客户 4nm 节点多芯 片系统集成封装产品出货以及最大封装体面积约为 1500mm²的系统级封装。在半导体存 储领域,公司的封测服务覆盖 DRAM,Flash 等各种存储芯片产品,拥有 20 多年 memory 封装量产经验,16 层 NAND flash 堆叠,35um 超薄芯片制程能力,Hybrid 异型堆叠等, 处于国内行业领先的地位。

——汽车电子:公司设有专门的汽车电子事业中心,产品类型已覆盖智能座舱、智能 网联、ADAS、传感器和功率器件等多个应用领域。2021 年上半年,公司成立汽车电子事 业中心,完善车载电子业务的统一规划和运营。目前公司为车载电子客户提供的产品类型 覆盖智能座舱、ADAS、传感器和功率器件等多个应用领域,比如基于 eWLB 的 Radar 系 统方案,应用于车载安全系统(安全气囊)、驾驶稳定检测系统的传感器的 SOIC 方案, 应用于 LiDAR 的 LGA 方案。此外,公司近年来也与业界知名客户就车载毫米波雷达收发 接收器芯片和集成天线的 AiP 的 SoC 产品进行合作开发,提供 4D 毫米波雷达先进封装解 决方案。目前星科金朋韩国厂已获得多款欧美韩车载大客户的汽车产品模组开发项目,主 要应用为智能座舱和 ADAS;在中国大陆的厂区已完成 IGBT 封装业务布局,同时具备碳 化硅(SiC)和氮化镓(GaN)芯片封装和测试能力,已在车用充电桩出货第三代半导体 封测产品。目前公司车规级倒装、系统级封装(SiP)、扇出型晶圆级封装以及 DBC/DBA 等技术已被广泛采用在公司汽车业务中,已量产倒装芯片的 L/S 达 10 微米,Bump Pitch 小至 70 微米;车规级量产 1/2/3L RDL 的 L/S 达到 8 微米;量产验证过的最大 eWLB 封装 成品尺寸达到 12x12mm。

——工业及医疗电子方面,公司主要布局智能工业及智慧电子领域,产品广泛应用于 工业自动化控制以及智慧医疗领域,后续有望受益于工业机器人和智能医疗装备发展。

客户结构:服务全球客户,海外业务占比超七成

公司客户质量一流,海外业务营收占比超 7 成。公司客户覆盖包括 A 客户、三星、高 通、华为、西部数据、海力士、德州仪器、ADI、英特尔、博通、ST 等全球头部厂商,据 公司公开平台投资者交流回复,全球前二十大半导体公司中的 85%已成为公司客户。2022 年前五大客户营收占比达 51.4%。2022 年,公司海外业务营收占比为 73.81%,近几年公 司海外业务营收占比基本保持平稳,均在 70%以上。在国外客户导入方面,韩国工厂于 21 年获得了多款欧美韩车载大客户的汽车产品模组合作开发项目,主要应用为智能座舱和 ADAS;22 年韩国工厂又与下游大客户达成了新能源汽车的芯片项目合作,并将用于该客 户车载娱乐信息和 ADAS 辅助驾驶。

产品结构:积极卡位先进封装,收入占比达三分之二

公司积极卡位先进封装,22 年先进封装产品销量占比达 35%,收入占比达 2/3。当前 公司先进技术方面覆盖 SiP、WL-CSP、FC、eWLB、PiP、PoP 及 XDFOI™等系列;传 统封装则覆盖 SOP、SOT、DIP、TO、QFN/DFN 多个技术系列。截至 22 年,公司先进封装、传统封装销售量分别为 213.46、393.94 亿只,其中先进封装销售量占比超过 35%, 相较于 2021 年的 29.31%提升 5.83pcts。营收角度,我们估算 2022 年公司先进封装收入 占公司收入约 2/3。

产能布局:六大产能基地分工明确,实现主流封测技术全覆盖

业务布局:公司六大产能基地分工明确,实现主流封测技术全覆盖,其中星科金朋、 长电韩国和长电先进厂区主要布局先进封装产品,其余厂区主营 QFP、QFN、SoP 等传 统封装产品。

——本部:公司本部有江阴城东厂区(包括长电先进、星科金朋江阴厂和江阴 D3 工 厂)、江阴滨江厂、宿迁厂、滁州厂四个生产基地。城东产区中,长电先进主营晶圆级封 装+bumping 等先进封装,用于 WiFi、蓝牙、电源管理手机外围芯片,2022 年营收 16.82 亿元(同比-20.06%),净利润为 2.48 亿元(同比-40.50%)。本部 D3 工厂主要提供打 线和倒装类服务。星科金朋江阴厂系 2017 年星科金朋上海厂搬迁至江阴与长电本部整合所得,我们于下段详述;江阴滨江厂以传统封装为主,面向手机射频、电源管理、PA 模 块产品;宿迁厂主营以 SiC 和 GaN 等大功率器件封装为主,2022 年营收 11.14 亿(同比 -9.24%),净利润为 0.76 亿(同比-50.95%);滁州厂主营小功率器件引线框封装、分立 器件及测试(传统封装为主),2022 年营收 10.74 亿(同比-20.69%),净利润 1.32 亿 (同比-49.01%)。

——星科金朋:星科金朋系公司于 2015 年联合国家集成电路产业投资基金和芯电半 导体收购的子公司,公司借此收购跻身全球头部封测大厂,目前星科金朋主要布局先进封 装,主体包括:星科金朋新加坡,以晶圆级封装、eWLB 为主,用于手机 AP 和 PMIC 电 源管理芯片的封装。2021 年 6 月,公司完成对 Analog Devices Inc.(ADI)新加坡测试厂 房的收购,并将其业务人员与星科金朋(新加坡)完成整合;星科金朋韩国,以 FC、WLP、 SiP 为主,下游主要应用于汽车电子、高性能运算和高端存储;星科金朋江阴,以 FCBGA、 FCCSP 为主,此外还有 Wire Bonding,用于手机 AP、HPC、DRAM 存储。2022 年星科 金朋总营收为 19.46 亿美元,同比+17.46%;净利润为 2.73 亿美元,同比+98.01%。

——长电韩国:长电韩国(JSCK)系长电科技收购星科金朋之后对其 SIP 业务再整 合所组建,主要布局高端 SIP 封装,目前主要为北美大客户提供高密度 SIP 封装,下游以 手机和可穿戴设备为主。22 年长电韩国营收为 18.49 亿美元,同比+25.07%;净利润为 0.62 亿美元,同比-9.75%。

参股长电绍兴,储备 2.5D/3D 技术能力。2019 年 11 月,长电科技控股子公司星科金 朋与国家集成电路产业基金、绍兴越芯数科等合资成立公司长电集成电路(绍兴)有限公 司,其中星科金朋以其拥有的 14 项晶圆 Bumping 和晶圆级封装专有技术及其包含的 586 项专利所有权作价出资,认缴出资额为人民币 9.5 亿元,占注册资本的 19%;国家集成电 路产业基金以货币出资人民币 13 亿元,占注册资本的 26%;绍兴越城越芯数科股权投资 合伙企业(有限合伙)以货币出资人民币 19.5 亿元,占注册资本的 39%;浙江省产业基 金有限公司以货币出资人民币 8 亿元,占注册资本的 16%。

长电绍兴主要先进封装技术为 LDFO ( eWLB/AeWLB/ … ) 、 HDFO (CoWRoS/CoEIM/CoSIM/…)、2.5D SiP(CoWvoS)、3D SIC、3DSiP,产品主要 面向 5G,高速运算,行动终端,物联网终端,车用电子模块等领域,如汽车自动驾驶用 77GHz 雷达芯片封装、智能终端及可穿戴设备用电源管理芯片封装、射频收发芯片封装、 健康管理终端医疗器件及传感器件封装、通讯用毫米波芯片封装等。2019 年长电绍兴投 资 80 亿元建设 300mm 集成电路中道先进封装生产线项目,项目一期规划总面积 230 亩, 于 2020 年 6 月开建,规划 12 英寸晶圆级(eWLB、A-eWLB)先进封装 48 万片的年产能。 2022 年 4 月,长电科技 300mm 集成电路中道先进封装生产线项目一期顺利通过竣工验收; 二期规划总面积 150 亩,以高端封装产品为研发和建设方向,致力于打造国际一流水平的 先进封装生产线。

全资子公司长电微电子有望成为 2.5D/3D 高性能封装生产基地。长电微电子晶圆级微 系统集成高端制造项目于 2022 年 7 月在江阴开工,建设按计划快速推进,项目新厂房于 2023 年 6 月 21 日完成封顶。项目一期计划于 2024 年初竣工并投入使用。该项目聚焦全 球领先的 2.5D/3D 高密度晶圆级封装等高性能封装技术,面向全球客户对高性能、高算力 芯片快速增长的市场需求,提供从封装协同设计到芯片成品生产的一站式服务。

公司先进技术覆盖面广,为国内先进封装领先厂商,目前资本开支亦主要聚焦先进封 装业务。公司先进封装技术包括 FC、TSV、SiP、2.5D/3D、晶圆级等产品,为国内先进 封装最突出的厂商,产品聚焦 5G 通信类、高性能计算、消费类、物联网、汽车电子和工 业等重要领域。公司在 SiP 方面大力布局,旗下多个厂均有相关业务,2.5D/3D 封装亦为 世界一流的水准,产品覆盖与日月光旗鼓相当。2022 年公司推动技术开发 5 年规划,面 向 5G/6G 射频高密度,超大规模高密度 QFN 封装,2.5D/3D chiplet,高密度多叠加存储 技术等先进技术开展前瞻性研发,公司 2022 年 Capex 为 60 亿元,其中 70%投资先进封 装,并重点聚焦 5G、汽车电子、大数据存储等热门封装领域。据公司公告,2023 年公司 计划资本开支 65 亿元,产能扩充面向高性能、先进封装领域及加速 XDFOI 技术量产,先 进封装占比超过 80%,面向需求持续成长的高性能计算、存储、汽车及工业电子等相关领 域占比超 2/3,我们看好公司高价值量业务的成长性。此外,长电科技与中芯国际合作紧 密,中芯国际为长电科技股东之一,在需要前道工艺辅助的 2.5D/3D 封装技术,双方有望 在半导体产品的制造和封测环节协同合作,增强长电科技较其他 OSAT 厂的差异化竞争优 势,进而提升其市场地位,我们持续看好长电科技在国内先进封测的领先优势。

公司管理:资源整合能力强,人均产出居行业前列

公司管理层资源整合能力强,近年来推行多项举措将星科金朋扭亏为盈。在收购星科 金朋之后,公司积极进行管理层换届。新管理层上任后,通过聚焦星科金朋的业务精简和 先进封装技术发展及与老长电的业务整合,逐渐实现其扭亏为盈,收入的重新增长及利润 的大幅改善,主要做法包括:(1)改善产品结构,以有独特门槛的技术并具高附加值的 业务为主积极拓展客户关系。如星科金朋新加坡工厂聚焦在晶圆级封装和测试业务服务, 实现收入和盈利能力的大幅成长和改善;星科金朋韩国工厂持续推进高性能先进封装技术 量产,通过技术改革和新产能建设增加新产品生产能力,在 5G、高性能运算、高端存储 及汽车电子等领域收入出现快速增长;在完成星科金朋国内工厂从上海到江阴的搬迁基础 上,强化其与长电现有工厂的一站式服务能力。(2)简化人员结构,提升效率。通过撤 除原星科金朋总部,对其管理架构扁平化调整,并将必要职能部门并入工厂或集团总部以 精简组织架构提高管理效率。(3)整合及优化资源配置,发挥星科金朋的技术优势。公 司利用星科金朋的技术优势,将先进技术引入国内工厂,并基于其在高密度 SiP 领域的技 术能力布局海外新工厂,帮助集团实现新客户及新产品的应用开拓,并推进处置及减少星 科金朋在缺乏竞争力及成本优势的市场领域布局,优化运营成本并减少折旧费用负担。(4) 此外,新管理层仍从集团层面推进工厂间的整合,包括成本采购端、运维和研发。针对产 品价格体系的梳理和海内外资源的整合,公司将进一步优化费用和提高运营效率,强化其 海外产能及在高性能封装的布局及自动化领域的投入,灵活支持逐渐增加的属地化生产要 求,推动星科金朋在全球供应链中竞争力的持续提升。

公司人均产出居行业前列,目前正着力提升产线自动化水平,人均产出有望持续提高。 据 Wind,近几年公司人均产出持续提升,截至 2022 年已达 168 万元/年,高于日月光、 安靠等国际头部大厂,并与通富微电、华天科技等国内竞争对手拉开较大差距。随公司持 续提升自动化水平,人均产出有望进一步提升。

技术平台:布局多元产能平台

2.5D/3D 集成封装:受益 Chiplet 行业趋势,XDFOI™ Chiplet 工艺进入稳 定量产阶段

2.5D/3D 封装属于高密度先进封装(HDAP)与系统级封装(SiP)结合的子集,大 量运用在集成度高的高端产品。随着市场对便携式移动数据访问设备的需求快速增长,市 场对功能融合和封装复杂性的要求也在提升。同时对更高集成度、更好电气性能、更低时 延以及更短垂直互连的要求正在迫使封装技术从 2D 封装向更先进的 2.5D 和 3D 封装 设计转变。2.5D 封装及 3D 封装为 SiP 概念的子集,专注于多芯片的堆叠和并列技术,从 应用方面来看,多应用在集成度较高的产品,包括传感器产品(MEMS/CIS/Sensor)、高性 能计算产品(CPU/GPU/HPC)、网通设备等,从制造端看,2.5D/3D 封装可以由有中介层 (interposer)的一般封装、以及无中介层的扇出型晶圆级实现。

市场空间:Yole 预计 2.5D/3D 封装 2025 年全球营收规模 118.2 亿美元,对应 CAGR (2021-2025)达 15.7%,芯片互连方式为立体封装关键。近年来 5D/3D 封装规模成长迅 速。Yole 预测,2.5D/3D 封装出货量从 2021 的 30.8 亿件增长至 2025 年的 50.3 亿件,对应 CAGR 达 13.1%;全球营收规模将从 2021 年的 66.1 亿美元增加至 2025 年的 118.2 亿 美元,对应 CAGR 高达 15.7%。2.5D/3D 封装专注于立体封装技术,因此芯片的互连成 为其关键问题,各大厂商均着力于解决立体结构的物理连接,以制造出体积小、集成度高、 速度快、功耗小的封装产品。晶圆代工厂中,以台积电、英特尔、三星的 2.5D/3D 封装技 术为主要市场指标,技术居国际顶尖。

台积电 3D Fabric 平台强力进击三维封装,前段封装占据绝对优势。台积电在 2020 年 8 月将旗下 3DIC 技术平台并命名为 3D Fabric,包括 SoIC、InFO、CoWoS 三大封 装技术,台积电跨足前道封装(SoIC)和后道封装(CoWoS, InFO),前道封装是在晶圆上, 将同质或异构小芯片都整合到一个类似 SoC 的芯片中,让芯片有更小的面积和更薄的外 形,芯片就像普通的 SoC 一样,但嵌入了所需的异质整合功能,例如制作 3D TSV 连接 通道,这种技术在设计阶段就要考虑并协同设计,由于本质是在做一颗 SoC 芯片,因此 只有晶圆厂可以做,尤其是需要先进制程产品,台积电具绝对优势。后道封装为将前道封 装完成的芯片搭配立体封装技术,如台积电的 CoWoS 和 InFO,而后道封装技术是其他 封测厂商积极跨入的领域,晶圆代工厂不会独占,成为行业竞争最激烈的一块领域。

——CoWoS®:2011 年推出 2012 年量产,全称 Chip on Wafer on Substrate,有 CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L 三种,S 为最常见的硅中介层、R 为 RDL(重布层)、L 为 LSI(嵌入式)。CoWoS-S 为最早开发的系列,芯片通过 Chip on Wafer(CoW)的封装制 程连接至硅晶圆,再把 CoW 芯片与基板(Substrate)连接,整合成 CoWoS。CoWoS-R 为 扇出型晶圆级封装,使用重布层连接。CoWoS-L 也是扇出型晶圆级,为 CoWoS-S 和 InFO 技术的结合,使用局部硅互连嵌入在重布层进行整合。CoWoS®系列为台积电历史最悠久 的技术,适用高速运算产品。

——InFO:2016 年推出,全称为 Integrated Fan-Out,包括 InFO_oS、InFO_PoP 等。InFO-oS 为扇出型晶圆级封装,与 CoWoS-L 相似,使用局部硅互连将多个 InFO die 连接在一起,并且嵌入在重布层内,InFO 系列封装适用小芯片的消费性产品封装。 InFO_PoP 为全球第一个 3D 扇出晶圆级封装,上方通常为 DRAM 互连至基板,再通过凸 块与下方扇出型晶圆级封装的处理器进行连接,形成立体结构,适用移动装置。

——SoIC™:2019 年推出,2021 年量产,全称为 System of Integrated chips,包含 CoW(Chip on Wafer)/WoW(Wafer on Wafer)两种方案,为目前全球最领先的 3D IC 内部 堆叠互连技术之一,CoW 为单芯片去做互连,WoW 直接用整块晶圆去做互连,SoIC™主 要实现多个 die 堆叠的 3D 构造块,在垂直堆叠的芯片之间的每平方毫米空间能够实现约 10,000 个互连,超越了过去的中介层或芯片堆叠的实现方式,允许在不使用任何微凸点的 情况下堆叠硅芯片,直接将硅的金属层对准并键合到硅芯片上(类似 Intel 的 Hybrid Bonding),能对 10 纳米以下的制程进行晶圆级的接合技术,适合高频宽、高效率的逻辑 与存储的堆叠,且不但能用于主动器件之间的堆叠,还能实现主动器件到被动器件的堆叠。 相较于传统 3D IC,SoIC 的 Bump/bond 密度增加 16 倍,Bump/bond 间距缩小 0.23 倍, 为目前最先进的堆叠互连技术之一。

英特尔 2.5D/3D 应用时间晚于台积电,产品定位以封装自家产品为主。英特尔也在积 极布局 2.5D/3D 封装领域,其封装产品量产时间晚于台积电,其 2.5D EMIB 技术可以对 标台积电的 CoWoS 技术,3D Foveros 技术可以对标台积电的 InFO 技术,根据英特尔目 前的计划,其封装技术将用在自家系列的产品上,我们预计对于市场造成的冲击影响较小。

——EMIB:2017 年发布,全称为 Embedded Multi-Die Interconnect Bridge,属于 2.5D 技术(横向),使用嵌入在封装基板内、用来连接裸晶的硅桥(Silicon Bridge) ,与 台积电 CoWoS-L 有异曲同工之妙,但台积电使用的是扇出型晶圆级制程 RDL(重布层), 而英特尔使用的是基板,EMIB 的好处是提供高带宽、低功耗连接,坏处是不利裸晶多且 互连要求高的产品,于 2019 年开始量产,目前已出货超过 200 万个以 EMIB 封装的芯片。

——Foveros:2018 年推出,对标台积电的 InFO,属于 3D 技术(纵向),最下边 是封装基底,基底之上安放一个底层芯片(Bottom Chip),起到主动中介层(Active Interposer) 的作用,底层芯片之上就可以放置各种不同的芯片或模块,两者用面对面的方式连接 (Face-to-Face bonding),而在底层芯片里有 TSV 3D 硅穿孔,负责连通上下的焊料凸起 (Solder Bump) ,让上层芯片和模块与系统其他部分连通,最后再将底层芯片与基板连接, 完成内部封装。

其他厂商方面:三星 2.5D/3D 技术发布时间晚于台积电和英特尔,应用产品仍较少; 日月光 2.5D 封装技术先驱,3D IC 封装持续开发测试阶段。

——三星:三星 2019 年成立 SAFE 专注于先进封装技术开发,目前旗下有 2.5D 的 I-cube对标台积电 CoWoS和英特尔 EMIB、3D X-cube 对标台积电 InFO和英特尔Foveros。 自 2016 年被台积电抢走苹果处理器订单后,三星开始在先进封装领域大力布局,目前对 应的产品推出时间都晚于台积电和英特尔,处于落后状态,应用产品仍少。但在 3D IC 方 面,三星具有优势,因为其同时拥有存储器 DRAM 和处理器的制造技术,而台积电并没有 先进 DRAM 技术,因此在 3D 异质整合上三星或具优势。

——日月光:日月光为全球最大封测厂,技术最领先及产品面最广,为 2.5D/3D 封装 技术先驱之一,研发时间超过十多年,推出了世界上第一个配备高带宽存储器(HBM)的 2.5D IC 封装的批量生产。目前公司 2.5D 封装实现方式为 TSV 中介层连接以及用扇出型 晶圆级封装的重布线连接,2.5D 技术基本上与台积电 CoWoS、英特尔 EMIB、三星 I-Cube 为同一层级技术实现。3D 封装主要透过扇出型封装堆叠完成,对标台积电 InFO-PoP。日 月光 2015 年就开始量产 2.5D 封装,超威、辉达等均为第一批客户,目前正在积极开发 3D IC 堆叠技术,为 OSAT 中技术最顶尖的厂商之一。

长电科技的 2.5D/3D 封装可以依结构分为封装等级、晶圆级等级、硅互连等级三大类, 技术与日月光相近。其中,封装等级为需要基板和引线框架的封装,系列包含堆叠芯片封 装 Stacked Die(SD)、层叠封装 PoP、封装内封装 PiP;晶圆级等级为晶圆级封装,运用 RDL 重布线进行互连;硅互连尚在研发中。长电持续朝向类似台积电 SoIC 的 3D IC 发展。 ——(1)2.5D:公司研发的 2.5D eWLB 通过将一个有源芯片连接到另一个有源芯片, 实现密集互联和有效散热,在提高加工速度的同时能够更为灵活地集成来自不同制造源的 芯片。据公司官网,公司的 2.5D eWLB 解决方案在整体成效和工艺简化方面优于 TSV。 ——(2)3D:公司的 3D 系统级封装(SiP)及封装级封装(PoP)解决方案包括嵌 入式多个无源和有源组件。对于需要 3D 集成的应用场景,公司的 face-to-face eWLB PoP 配置通过 eWLB 模具层在应用处理芯片和内存芯片之间实现垂直互联,以实现高带宽与精 细的间距结构,经检测其性能与 TSV 技术相当。

公司 XDFOI™ Chiplet 高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段,同 步实现国际客户4nm节点多芯片系统集成封装产品出货,最大封装体面积约为 1500mm²。 顺应先进封装发展趋势,公司于 2021 年 7 月正式推出了 XDFOI™多维先进封装技术,该技术是一种面向 Chiplet(小芯片)的极高密度、多扇出型封装高密度异构集成解决方案, 利用协同设计理念实现了芯片成品集成与测试一体化,涵盖 2D、2.5D、3D 集成技术,能 够为客户提供从常规密度到极高密度,从极小尺寸到极大尺寸的一站式服务。作为一种新 型无硅通孔(TSV)晶圆级极高密度封装技术,XDFOI™技术可以将有机重布线堆叠中介 层厚度控制在 50μm 以内,微凸点(µBump)中心距为 40μm,并可集成多颗芯片、高 带宽内存(HBM)和无源器件,实现最大封装体面积约为 1500mm²的系统级封装。2023 年1月,公司XDFOI™ Chiplet高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段, 应用于高性能计算、人工智能、5G、汽车电子等领域,同步实现国际客户 4nm 节点多芯 片系统集成封装产品出货。

展望未来,公司将逐渐发挥 XDFOI™技术平台的多样性优势,与国内外产业链共同合 作,大力研发和布局 interposer, silicon bridge 和 Hybrid bonding 技术方案。其中,在 interposer 领域,公司与晶圆厂合作为客户提供高效可靠的芯片到 interposer 和 interposer 到基板的互联;而对于互联密度要求更高的客户,公司提供 silicon bridge和 Hybrid bonding 的技术及产能支持。我们看好公司在 Chiplet 快速发展过程中的成长空间。

晶圆级封装(WLP)与扇出封装:公司技术领先,星科金朋、长电先进均 有布局

晶圆级封装(WLP)是便携式消费电子产品主流封装技术,包含扇入(Fan-in)型和 扇出型(Fan-out)两种,前者应用于引脚数相对较少的芯片类型,后者多应用于引脚数 较多的高性能芯片封装。WLP 也被称为 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Packaging, 晶圆片级芯片封装)。不同于传统的芯片封装方式(先切割再封测,而封装后至少增加原 芯片 20%的体积),晶圆级封装是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后才切割成一个个 的 IC 颗粒,因此封装后的体积即等同 IC 裸晶的原尺寸。理论上,WLP 由于不需要中介层 (Interposer)、填充物(Underfill)与导线架,并且省略黏晶、打线等制程,因此能够大 幅减少材料以及人工成本;除此之外,WLP 大多采用重新分布(Redistribution)与凸块 (Bumping)技术作为 I/O 绕线手段,因此具有较小的封装尺寸与较佳电性表现的优势。 晶圆级封装主要分为扇入(Fan-in)型和扇出型(Fan-out)两种,其中扇入型封装特点是体积小,成本低,因此大量运用在手机、通信和汽车领域引脚数相对较少的芯片类型, 例如电源管理 IC、射频组件、传感器等,随着技术进步,芯片集成度提高、I/O 数急剧增 加,扇入型封装已不能满足芯片面积内多层互联和密集凸点布局的需求,扇出型封装应运 而生。扇出型封装的优点是可以实现多层 RDL 和异构集成,在扇出型晶圆级封装技术的 加持下,具有成千上万 I/O 点的半导体器件可通过两到五微米间隔线实现无缝连接,从而 使互连密度最大化,因此扇出型封装大量运用在引脚数较多的高性能芯片,如高性能计算、 应用处理器、CPU/GPU、射频 AiP 等。

市场空间:Yole 预计 2027 年晶圆级封装市场规模达 71 亿美元+,扇出型封装市场增 速高于扇入型封装市场。根据 Yole 数据,2022 年晶圆级封装市场规模约为 49.4 亿美元, 预计 2027 年成长至 71.1 亿美元,对应 5 年 CAGR 为 7.5%;其中,扇出型晶圆级增速最 快,市场规模有望从 2022 年 24.0 亿美元成长至 2027 年 39.8 亿美元,对应 2022-2027 年 CAGR 为 10.6%,高于整体平均增速。

竞争格局:扇入型封装 OSAT 阵营仍是市场主要玩家,扇出型封装 Foundry 有望成 为市场主流。

——扇入型:头部 OSAT 为引领,长电处于国际一线技术水准。扇入型晶圆级封装主 要结构为重布层(RDL)、金属球(多为锡球),因此各公司技术节点往往从 RDL(重布层)的最 小线宽(l/w)、金属球直径以及金属球间距三个数据做为评判指标。从市场玩家来看,目前 扇入型晶圆级封装以头部 OSAT 引领,前五大公司重布层最小线宽都能达到 10/10um 含 以下,国内厂商长电科技和通富微电与国际厂商的技术实力为一线,华天科技为国内前列。

——扇出型:晶圆代工厂份额有望持续增长,台积电、三星领先业界。扇出型晶圆级 封装的技术节点可以从 RDL(重布层)最小线宽(l/w)判断,由于涉及前道封装延续, 因此台积电、三星为目前全球最领先的扇出型封装厂商。由于扇出型封装 I/O 数量更多且 能随依照客户 I/O 需求定制化,可以应用在制程节点较先进的芯片,所以竞争者较多,目 前封测厂(OSAT)、晶圆代工厂(Foundry)、IDM 公司等都相继投入其中。Yole 认为传统 OSAT 厂在扇出型封装将会受到较大冲击,预计到 2024 年,晶圆代工厂商将会占据 71%的市场,而 OSAT 的市场份额将会降至 19%。

公司深耕中段 bumping 晶圆级封装,技术积累深厚,星科金朋、长电先进和长电绍 兴均有相关技术布局。目前公司提供的晶圆级技术解决方案包括扇入型晶圆级封装 (FIWLP)、扇出型晶圆级封装 (FOWLP)、集成无源器件 (IPD)、硅通孔 (TSV)、包封芯片 封装 (ECP)、射频识别 (RFID)等,广泛应用于 5G 移动处理器、WiFi 路由器、车载信息 与娱乐系统、可穿戴设备、服务器(通用型服务器及 AI服务器)。以公司包封芯片封装 (ECP) 方案为例,公司 ECP 封装可实现芯片的五面封装保护,有效地克服晶圆曲翘问题,并实 现小尺寸芯片、大扇出比扇出封装。截至 2022 年,公司推出的 XDFOI™全系列产品(采 用硅通孔晶圆级极高密度封装技术,是面向 Chiplet 的极高密度、多扇出型封装高密度异 构集成解决方案)已按计划进入稳定量产阶段,同步实现国际客户 4nm 节点多芯片系统集 成封装产品出货,最大封装体面积约为 1500mm²,目前公司 XDFOI™产品已在高性能计 算、人工智能、5G、汽车电子等领域得到广泛应用。从运营主体来看,子公司星科金朋半 导体(江阴)有限公司、江阴长电先进封装有限公司、长电集成电路(绍兴)有限公司均 有 WLP 技术布局。其中,星科金朋新加坡的 eWLP 技术为星科金朋与 Infineon 和 STMicroelectronics 共同开发的 Fan out 封装,主要用于手机 AP 和 PMIC。

系统级封装(SiP):公司布局多年,受益于消费电子大客户复苏

SiP 是当前缩小 IC 尺寸、去 PCB 化的最优方案,2022 年全球 SiP 封装市场空间达 41.7 亿美元。SiP 是通过高密度的表面贴装(SMT)、灵活多样的封装和电磁屏蔽,把诸 如应用处理器、电源管理、无线传输、MEMS、音频和光学传感器、生物识别模块等多个 电子器件集成在一个基板(Substrate)上,形成一个电子系统的整体或主要功能模块,以最 大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。其核心 是去互联,去 PCB,直接形成一个多芯片封装体以减小体积。在实际应用中,2015 年 A 客户在 iPhone 6S 中将 SiP 大规模应用于包括电源管理、射频收发器、射频前端、射频功 放、射频开关、天线调谐器、蓝牙、WIFI、DC-DC 转换、多工器等电路模块的封装。此 后,A 客户相继于 2019 年在 iPhone11 系列加入 UWB 模组,于 2020 年在 iPhone12 系 列加入 AiP 模组,于 2021 年在 Airtags 中运用 UWB 模组(短距离通讯技术,包括定位芯 片、发射芯片、接收芯片和基带处理芯片)。目前 SiP 主要应用于智能手机和可穿戴等领 域,长期来看,随着 SiP 模块成本的降低、效率的提升以及制造流程趋于成熟,我们认为 其未来也有望在智能汽车、医疗电子、工业控制、物联网、航空航天等诸多新兴领域广泛 应用。据 Yole 数据,2022 年全球 SiP 封装市场规模约 212 亿美元,预计 2027 年有望增 长至 338 亿美元,复合增速约 8.1%。

从技术壁垒上看,SiP 封装的良率叠乘对厂商综合技术实力提出较高要求,且随 SiP 技术迭代发展综合制程难度持续提高。SiP 中集成了众多芯片与器件,每个芯片/器件在封 测过程中的良率损失都会通过叠乘效应影响最终 SiP 模块的良率,由于 SiP 封装过程中涉 及高密度表面贴装技术、2.5D/3D 封装技术、埋入型封装技术、集成无源器件技术、电磁 屏蔽技术、封装天线技术、扇出型封装技术、异形封装等多项技术,良率叠乘压力对公司 各项技术均提出较高能力要求。且对于全系统集成方案(如 Apple Watch、Airpod Pro 等) 而言,其设计及封测难度更大,开发周期更长,通常需要定制开发相应工艺,对厂商能力 要求极高。以几类典型技术壁垒为例:

——高密度表面贴装:SiP 模组涉及零件较多(例如 WiFi 模组有 100+颗零件,手表 模组是数百颗甚至上千颗零件),厂商需要通过灵活多样的封装把应用处理器、电源管理、 无线传输、音频和光学传感器等集成在微小材料上。

——双面成型+3D 堆叠:随 SiP 封装所需元件数量和种类越来越多,在尺寸受限或不变的前提下,要求单位面积内元件密集程度必须增加。相较于传统的单面封装,双面成型 和 3D 堆叠能够有效降低封装的外形尺寸,缩短多个裸芯片和无源器件的连接,改善系统 电气性能,进一步提高集成度,未来有望进一步渗透。相较于单面 SMT,双面成型+3D 堆叠的进一步发展对厂商高密度、高精度 SMT 工艺提出较高要求。

——SiP 模组异形化:对于智能手表、TWS 耳机等穿戴类型产品而言,由于外部结构 的不规则性,为了有效地利用空间,通常需要特殊的封装形状适配,此时需要用到 SiP 异 形封装技术。

竞争格局:异质异构 SiP 封装由 OSAT 把持,晶圆代工厂布局意图不大,国内厂商与 国际技术同一水平。OSAT 厂相对晶圆代工厂的 SiP 封装优势在于异质异构的先进封装, (比如苹果手表 S 系列高密度整合各种有源及无源组件),相似产品多应用在射频、基站、 车用电子等领域的多种组件集成,晶圆代工厂对 SiP 领域的布局意图不大,而更多聚焦于 高性能计算、高端传感等工艺最难的高密度产品,包括晶圆级封装、2.5D/3D 产品等。因 此对于封测厂(OSAT)来说异质异构 SiP 封装是一个稳定的增量市场。从技术上来看,国内 厂商异质异构 SiP 封装技术基本与国际保持同一水平。根据 Yole 数据,2020 年 OSAT 占 据 60%的 SiP 市场份额,而 IDM 和晶圆代工厂分别占据 25%和 14%。具体到厂商层面, 受 RF SiP 等低端 SiP 需求拉动,大部分 SiP 市场份额已整合到 ASE(含环旭)、Amkor和长电科技等头部 OSAT 厂商。

公司 SiP 封装已实现顶级消费电子客户导入,后续有望受益于需求复苏。长电科技在 SiP 封装的优势体现在双面塑形技术、EMI 电磁屏蔽技术、激光辅助键合(LAB)技术 3 种先进技术。其中,(1)双面成型:公司在业内率先推出的双面 SiP 技术,相较单面 SiP 进一步缩小器件 40%的面积,缩短多个裸芯片和无源器件的连接,降低电阻和材料成本。 (2)EMI 屏蔽:公司可以灵活运用共形和分腔屏蔽技术,有效提高封装模组的 EMI 性能。 (3)激光辅助键合:可克服传统的回流键合问题,例如 CTE 不匹配,高翘曲,高热机械 应力等导致可靠性问题。目前公司 SiP 技术广泛应用于 SSD、CPU、APU(基带应用处 理器)、GPU、PMIC、射频 PA 模组、射频 MEMS、指纹传感器等。例如,在 5G 移动 终端领域,公司提前布局高密度系统级封装 SiP 技术,D3 工厂已掌握了主要用于 RFFE SiP 封装的双面塑封 BGA 封装技术,主要配合国内大客户新品上量。长电韩国主要为北美 大客户耳机和手机产品提供高密度 SIP 封装,有望受益于下半年大客户新品发布带来的需 求复苏。我们根据公司公告测算长电韩国 2022 年净利率为 3.3%,我们估算其毛利率约中 高个位数水平,与其他业务的毛利率区别主要为商务模式原因,与同样从事北美大客户 SiP 业务的环旭电子毛利率较为相近。此外,公司积极推进 SiP 生产线自动化和智能化制造, 江阴工厂 SiP(系统级芯片封装)线自动仓储系统现已落地。

倒装封装(FlipChip):技术布局全面,涵盖 FcBGA、FcCSP、FcPOP 等产品组合

倒装芯片封装(Flip-chip)不是特定的一种封装类型(如 BGA),而是将晶片贴装 到封装载体上的电气连接方式。在“传统”封装中,晶片和载体之间的互连采用线材。晶 片正面朝上贴装到载体上,而线材首先会连接晶片,然后通过环路焊接到载体。一些常见 的线材的长度和直径分别为 1-5mm 和 15-35µm。而倒装封装的晶片和载体之间的互连使 用直接置于晶片表面的导电“凸块”,把凸块晶片“翻转过来”,正面朝下放置,凸块直接连接 到载体。一些常见的凸块尺寸高 60-100µm,直径为 80-125µm,而铜柱(CuP)凸块的高度 通常为 40µm,并有锡银焊帽。凸块尺寸的进一步缩小也成为技术演进方向。

相较于传统电气连接形式,倒装封装(Flip-chip)可实现更高性能、更小尺寸以及更 好的散热效果。(1)更高性能:由于倒装芯片可以通过晶片表面连接,因此相同尺寸的 晶片支持更多数量的互联,能够提高传输性能,提升电信号的完整性。另外由于互连长度 显著变短(从 1-5mm 缩短至 0.1mm)信号通道的电感也大幅度地减小,能够保证高速通 讯。(2)更小尺寸:得益于 FC 封装无需为焊线预留空间,倒装产品通过降低晶片到封装 的边缘以缩小整体封装面积;此外晶片的尺寸也无需受焊盘所需边缘空间确定,故晶片的 尺寸也可以被缩小,在节约硅成本的同时也可以显著减小电子产品的尺寸和厚度。(3) 散热更佳:由于芯片直接与封装基板接触,倒装芯片技术可以更好地散热,提高芯片的稳 定性和可靠性。

市场空间:2022 年全球倒装封装市场空间达 290.9 亿美金,未来 4年 CAGR 达 4.0%。 根据具体的晶片和应用要求,倒装芯片互连可被用于各种封装解决方案中。如,FCBGA (倒装芯片球栅格阵列封装)通常用于笔记本电脑、高性能计算(HPC)、AI 等领域; 倒装芯片尺寸封装(FCCSP)则主要用于射频、移动手机、手持电子设备等场景。据集微 网引用 Yole 的数据,2022 年全球 Flip-chip 封装市场空间达 290.9 亿美金,Yole 预计 2026年有望增长至 340.3 亿美金,CAGR 达 4.0%。其中 2022 年 FCCSP 和 FCGA 封装市场 空间分别达 63.0/119.4 亿美金,占比分别为 22%/41%,占据主导。从各厂商布局情况来 看,除日月光、安靠、长电、通富、华天有此技术布局外,LG、华为等企业也在积极进军 FC 封装。LGInnotek 于 2022 年 2 月 22 日宣布,公司决定投资 4130 亿韩元用于倒装芯 片球栅阵列(FCBGA)生产线,是 LGInnotek 首次投资 FC-BGA 业务。公司通过多年的 AiP 和 SiP 产品开发经验获得了基板技术,并打算将这些技术也用于 FCBGA 业务。据国家知 识产权局官网消息,2023 年 8 月 15 日,华为技术有限公司公开了一项名为“具有改进的 热性能的倒装芯片封装”专利,申请公布号为 CN116601748A。该专利可应用于 CPU、GPU、 FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)等芯片类型,设备可以是智能手机、 平板电脑、可穿戴移动设备、PC、工作站、服务器等。

公司倒装芯片技术布局全面,涵盖 FcBGA、FcCSP、FcPOP 等产品组合。公司提 供从搭载无源元器件的大型单芯片封装到先进 3D 封装等丰富的倒装芯片产品组合,包含 多种不同的低成本创新选项,产品组合包括 FcBGA、FcCSP、FcPOP、fcCSP-Hybrid、 fcLGA、fcCuBE、Bare Die fcPoP、Molded Laser fcPoP、3D TSV interconnect、FCOL。 以公司创新低成本倒装芯片技术 fcCuBE 为例,其特点是采用铜柱凸块、引线焊接互连以 及其他增强型组装工艺,在保持高性能倒装封装的同时降低成本。自 2006 年获得首个与 fcCuBE 相关的创新 BOL 工艺专利以来,公司投入大量资金,将这一变革性技术发展成为 引人注目的倒装芯片解决方案,推动该技术在成本敏感型市场,如移动和消费类市场,以 及网络和云计算市场的广泛运用。

传统封装:围绕分立器件,重点布局汽车电子

传统封装适用于对封装尺寸要求不甚严苛的分立器件,低成本和高产能利用率是差异 化竞争的关键。传统封装包括 QFN、QFP、SOP、TSOP、DIP、PGA 等第一代和第二代 封装技术,由于线宽较宽,封装尺寸较大,适用于对封装尺寸要求不甚严苛的分立器件。 据 Yole 官网,截至 2022 年,传统封装约占全球封装市场的 54%(Yole 估算值),市场 空间仍然较大,低成本和高产能利用率是传统封装竞争的关键所在,如何调整好产能是盈 利的关键。 在持续发力先进封装技术的同时,公司也不断推动传统封装技术的先进化,以满足日 益多元化的应用需求。在传统封装业务上,公司广泛布局 QFP、QFN、DFN、TO、DIP、 SOT、SOP、TSOP 等技术。以四方扁平无引脚(QFN)封装为例,公司可为客户提供对 尺寸、重量以及热性能和电气性能具有高要求的解决方案,广泛应用于无线手机、电源管 理、模拟基带和蓝牙设备等领域。公司 QFN 和双扁平无引线(DFN)封装产品包括 QFNs、 QFNp、VQFN、WQFN、UQFN、XQFN、QFNp-dr 和 QFNs-mr。

长电传统封装业务经过搬迁和业务归类梳理,逐步实现高协同低成本、高产能利用率, 规模效应开始显现,全面转亏为盈。2012 年,滁州厂传统业务向外搬迁,盈利能力随异 地厂房的建设实现快速提升,并于 2014 年恢复盈利;2012 年末,宿迁厂完成搬迁,但由 于新增中大功率管产能利用不足,部分产品价格下降,持续亏损,公司通过整合江阴厂的 低端业务至宿迁厂,导入多元客户,切换机台,提高产能利用率,后于 2017 年扭亏为盈。 目前宿迁厂主营以 SiC 和 GaN 等大功率器件封装为主,2022 年宿迁厂营收 11.14 亿(同 比-9.24%),净利润为 0.76 亿(同比-50.95%);滁州厂主营小功率器件引线框封装、分 立器件及测试(传统封装为主),2022 年滁州厂营收 10.74 亿(同比-20.69%),净利润 1.32 亿(同比-49.01%)。

公司传统封装板块重点布局汽车电子业务,各生产基地均可以针对客户的车规产品进 行开发和认证,近 3 年汽车电子板块营收 CAGR 超 50%+。公司 CEO 郑力曾担任恩智浦 全球高级副总裁兼大中华区总裁,恩智浦系全球全球最大的汽车半导体供应商,郑力具有 深厚的汽车电子背景,领导公司在汽车电子方向深度布局。

——据公司官网,公司海内外六大生产基地全部通过 IATF16949 认证,并都有车规产 品开发和量产布局,产品类型覆盖智能座舱、ADAS、传感器和功率器件等多个应用领域, 主要客户覆盖海内外多家汽车半导体和零部件和整车供应商。目前公司星科金朋韩国厂已 获得多款欧美韩车载大客户的汽车产品模组开发项目,主要应用为智能座舱和 ADAS;在 中国大陆的厂区已完成 IGBT 封装业务布局,同时具备碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN) 芯片封装和测试能力,目前已在车用充电桩出货第三代半导体封测产品。

——对于车载 MCU 的主流封装方式 QFP/QFN 与 BGA,公司提供成本极具竞争力的 车规表面涂层处理的铜线 QFP/QFN 和 BGA,并在 QFP/QFN 封装技术上拥有超过千亿颗 出货量的丰富经验。此外,公司车规级倒装、系统级封装(SiP)、扇出型晶圆级封装以 及 DBC/DBA 等技术均被广泛采用,目前已量产倒装芯片的 L/S 达 10 微米,Bump Pitch 小至 70 微米;车规级量产 1/2/3L RDL 的 L/S 达到 8 微米;量产验证过的最大 eWLB 封装 成品尺寸达到 12x12mm。2021 年上半年公司成立“汽车电子事业中心”,进一步完善车 载电子业务的统一规划和运营。2023 年 8 月,公司在上海临港的汽车级芯片封测基地开 工,该基地全面覆盖传统封装、模块封装以及系统级封装产品(包括传感器、主控芯片、 存储芯片、功率器件、模拟芯片等),旨在为全球客户提供具备高可靠性标准的电动汽车 和自动驾驶等半导体封测产品与服务。我们测算 2019-2022 年公司汽车电子业务营收 CAGR 达 50%+(2022 年汽车电子业务营收同比+85%,其营收占比已达 4.4%;2023H1, 公司汽车电子业务营收同比+130%,营收占比已提升至 10.5%)。展望未来,我们看好公 司持续聚焦汽车电子高附加值应用市场,打开更大成长空间。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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