2024年兴森科技研究报告:PCB技术领先者,引领IC载板国产化进程

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2024/08/07
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兴森科技研究报告:PCB技术领先者,引领IC载板国产化进程。PCB业务起家,前瞻布局IC载板产业:兴森科技是国内PCB样板龙头企业,持续耕耘PCB产业三十余载,目前已与全球超4000家高科技研发、制造和服务企业建立合作关系。受行业需求不足和竞争加剧影响,公司2023年收入54亿元(同比+0.11%),归母净利润约2.1亿元(同比-60%),主要是由于FCBGA封装基板(也称“ABF载板”)领域的费用投入增加,以及珠海兴科CSP封装基板业务的亏损所导致。目前公司FCBGA封装基板产能已建成,受益AI景气度上行,已成功在国内相关厂商认证成功,后续有望持续供货,在载板领域保持...

1. 兴森科技:PCB 行业领军企业,引领封装基板国产化进程

1.1. 国内 PCB 行业领军者,先行布局 IC 基板业务

国内 PCB 样板龙头企业,多年深耕 PCB 领域。深圳市兴森快捷电路科技股份有限 公司(简称“兴森科技”)正式成立于 1999 年,并于 2010 年 6 月在深交所上市,其前 身为成立于 1993 年的广州快捷线路板有限公司。公司自成立之初就聚焦于 PCB 样板业 务,并于 2008 年开启小批量板业务,致力于打造国内中高端 PCB 样板小批量板品牌。 经过 30 余年的发展,兴森科技目前已成为国内规模领先的 PCB 样板、小批量板制造商, 生产基地遍布广州科学城和知识城、江苏宜兴、珠海金湾、北京亦庄和英国。当前公司 加快从“制造”向“智造”转型的步伐,高端样板数字化工厂的常规中高端样板平均生 产周期提升至 5 天,准交率及良率均提升至 98%以上,工厂经营效率进一步提升。 国内封装基板行业先行者,前瞻布局 IC 基板产线。作为国内 IC 基板的行业先行 者,广州兴森于 2012 年正式启动封装基板建设项目,并于 2015 年收购 Xcerra 集团的半 导体测试板相关业务。经过多年的持续研发投入,公司已成功完成从传统 PCB 业务向 高端半导体精细化线路制程领域的延伸进阶,于 2018 年 9 月通过三星认证,正式成为 三星的 IC 封装基板供应商。

1.2. PCB 与半导体两大业务并举,不断拓展产品线

公司当前主营业务围绕 PCB 业务和半导体业务开展,产品广泛应用于多个领域。 1)PCB 业务专注于样板快件的制造,并积极拓展中小批量、FPC(柔性电路板)以及 SMT 表面贴装服务。公司的产品下游应用领域广泛,覆盖通信设备、工业控制、轨道交 通和医疗健康等多个行业。PCB 业务的客户集中度较低,公司多元化的市场布局有效降 低了对单一客户或行业的依赖,减少了业务受特定行业周期性波动的影响。2)半导体业 务聚焦于 IC 封装基板与半导体测试板业务。IC 载板产品主要包括基于 BT 材料的 CSP 封装基板(下称“BT 载板”)和基于 ABF 材料的 FCBGA 封装基板(下称“ABF 载 板”)。半导体测试板业务则包括 Load Board(负载板)、Probe Card(探针卡)、BIB (Burn-in Board,老化板)以及 Interposer(转接板),产品覆盖了从晶圆检测、芯片测 试到老化测试等半导体测试的整个流程。公司通过提供一站式的半导体测试解决方案, 支持客户在半导体产业链中的各个环节,满足市场对高端半导体测试板的需求。

公司旗下拥有多家全资子公司。广州科学城基地于 2009 年 6 月投产,主要从事高 层板、HDI 板、刚挠板等样板小批量的规模化生产。江苏宜兴基地于 2013 年 4 月投产, 主要从事高层板、通信背板、HDI 板等产品中小批量的规模化生产。2013 年,香港兴森 收购英国 Exception PCB Solutions Limited,正式成立英国基地,主要从事面向欧洲市场 的中高端样板、快件的制造。

1.3. 组织架构稳定合理,营业收入稳步增长

公司股权架构合理稳定,为公司的长期发展提供了坚实基础。截止 2024 年 3 月 30 日,邱醒亚先生持有公司 14.46%的股份,为公司的实际控股人,并担任公司董事长兼总 经理。公司其他重要股东为晋宁、叶汉斌、王琴英、张丽冰、刘玮巍和金宇星,持股比 例分别为 3.96%、3.74%、3.21%、2.41%、1.57%和 1.15%。各子公司在集团内部拥有明 确的业务定位和职责划分,通过股权纽带形成了协同效应,共同推动集团整体战略目标 的实现。

营业收入稳健增长,PCB 样板、小批量板为主要收入来源,IC 封装基板和半导体 测试板业务成为推动收入增长的新引擎。公司营业收入从 2018 年的 35 亿元增长至 2023 年的 54 亿元,CAGR 约为 9%,呈现稳健的增长态势。2024Q1,公司营业收入为 14 亿 元,同比增长 11%。从各业务营收占比来看,2023 年 PCB 业务收入约为 41 亿元,占总 收入的 76%,是公司最稳定的收入和利润来源,并为公司向高端封装基板业务的拓展提 供了坚实的资金支撑。2023 年半导体业务为 11 亿元,占总收入的 20%。半导体业务自 2019 年起稳定占总营收收入的 20%以上,已成为公司另一重要收入来源。

受限于需求不足下,传统 PCB 行业整体下滑和竞争加剧,公司盈利能力短期承压。 从 2018 年至 2021 年,公司归母净利润分别为 2、3、5、6 亿元,CAGR 约为 42%。进 入 2022 年,由于行业需求疲软和竞争加剧导致毛利率下降,同时公司的费用支出也有 所增加,公司归母净利润下降至 5 亿元。2023 年,由 ABF 载板项目的费用投入和珠海 兴科 BT 载板产能爬坡阶段的亏损也对公司利润造成影响。

2023 年公司综合毛利率为 23%,较 2022 年下降约 5 个百分点。分业务来看,PCB 业务毛利率稳定高于综合毛利率水平。2018 年至 2022 年间,PCB 业务毛利率稳定在 30% 左右。2023 年毛利率 29%、同比下降约 2 个百分点,主要是由于通信行业需求下滑以 及行业严重内卷,面临整体产能利用率不足和价格下降的双重压力。半导体业务毛利率 波动较为明显,2023 年大幅下降至-5%,主要是因为 ABF 载板项目处于客户认证和试 产阶段,人工、折旧、能源和材料费用投入较大。 从费用端来看,2023 年公司研发费用率、管理费用率、销售费用率和财务费用率分 别为 9%、4%、9%和 2%。从 2021 年起,公司持续加大研发投入,研发费用率快速上 升。2023 年公司投入研发费用约 5 亿元,同比增长约 28%。

2. 先进封装景气度上行,BT、ABF 载板国产化进程持续推进

2.1. 封装基板行业发展强劲,先进封装赋能 AI 计算

封装基板即 IC 基板,作为一种高端 PCB,具有高密度、高精度、高性能、小型化 及薄型化等优良特性。IC 基板在 HDI(高密度互连)板的基础上进一步发展而来,其设 计与制造集成了多种高端技术,不仅为裸芯片提供必要的物理保护和支撑,防止物理损 伤,还显著提升了芯片的散热性能。在半导体封装结构中,封装基板的上部与芯片直接 相连,下部则与印制电路板相连,完成与外部电路的电气和物理连接,这样的设计不仅 优化了功率和信号的分配,还确保了芯片内部电路与外部电路的有效沟通。 封装基板可以依据材料的不同被分类为刚性封装基板、柔性封装基板和陶瓷封装基 板,其中刚性封装基板的应用最为广泛。刚性基板由硬质材料如 FR4 构成,具有卓越的 机械强度和稳定性。这种基板广泛应用于各类电子设备,包括计算机、通信设备、消费 电子产品等。刚性基板能够承载复杂的电路和组件,同时提供稳定的电气性能,且与柔 性基板和陶瓷基板相比,刚性基板的制造成本较低,在大规模生产中更具成本效益。

封装基板作为集成电路产业链中的关键环节,受半导体行业的带动,展现出强劲的 景气度和广阔的应用前景。5G 通信、人工智能、云计算、自动驾驶、智能穿戴、智能家 居以及万物互联等新兴技术的不断进步,拉动了对高性能封装基板的需求,封装基板市 场规模不断上升。根据 Prismark 数据,2016 年全球 IC 封装基板行业整体规模为 64.亿 美元,2022 年行业整体规模达 174 亿美元,2016-2022 年 CAGR 约为 18%,增速明显超 过其他 PCB 产品。预计 2026 年市场规模将达到 214 亿美元。 AI 大语言模型对算力的需求呈指数级增长,先进封装赋能 AI 芯片性能提升。当前 AI 大语言模型高速发展,需要更强大的算力来实现更快的训练速度、更高的准确性和更复杂的任务处理能力。根据 OpenAI 于 2012 年的测算,2012 年以来,最大的 AI 训练运 行所使用的算力呈指数增长,每 3-4 个月增长一倍。2012-2018 年间,AI 训练运行所使 用的算力已增长超 30 万倍(摩尔定律预测仅增长 7 倍)。在此背景下,先进封装技术 的发展旨在满足市场对高性能、小尺寸、低能耗和高集成度不断增长的需求。先进封装 较传统封装,提升了芯片产品的集成密度和互联速度,降低了设计门槛,优化了功能搭 配的灵活性,赋能芯片算力提升。当前先进封装已成为 AI 芯片发展的关键因素之一, 先进封装产能紧张直接限制高性能芯片出货量。AI 技术的不断突破预计将持续带动高 性能封装基板的需求。

封装基板产品有别于传统 PCB,呈现出技术、资金和客户认证三大核心壁垒。 1)技术壁垒:IC 载板相较于 PCB 在技术层面具有更具有挑战性,主要体现在芯板 的薄度和易变性,使得在生产过程中对精确度和稳定性的要求显著提高。IC 载板的通孔 孔径与线宽/线距远小于 HDI,对镀铜工艺的均匀性要求也极为严格,这要求厂商必须掌 握高精度的层间对位技术、电镀技术和钻孔技术等关键工艺。为了确保产品的高可靠性, 厂商还需在设备和仪器的精度、材料的选择以及生产管理的精细度上进行全面优化。 2)资金壁垒:IC 载板的生产过程极为复杂,涉及众多高成本的生产设备,资金需 求量大且投资回报周期长。以 ABF 载板的生产为例,由于采用了接近物理极限的 SAP 制程线宽线距,对生产环境的洁净度和稳定性有着极为严苛的标准,使得投资成本极为 庞大。此外,为了适应下游客户对产品技术不断升级的要求,厂商必须长期追加研发投 入,用于设备的技术升级和工艺流程的优化。 3)客户认证壁垒:为确保产品质量和供应安全,下游客户通常会实施严格的认证 制度。以三星为例,其存储用 IC 载板的认证过程长达 24 个月。通过认证的制造商将与 客户建立起稳固的供应关系,客户通常不会轻易更换供应商。因此,对于新进入市场的 厂商而言,想要快速获得客户认可并建立供应关系极为困难。

2.2. AI 芯片带动 ABF 载板需求快速增长,国产化进程持续推进

ABF 载板以其精细线路能力,适用于 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高性能计算芯 片的封装。ABF 载板是以 ABF 树脂作为基材的封装基板,主要应用于 CPU、GPU 和 晶片组等大量高端芯片,具有引脚数量多,传输速率高的特点。ABF 树脂由 Intel 主导 研发。其原材料是日本味之素公司的副产品,目前被味之素垄断。从 ABF 载板的下游 应用市场规模来看,PC 使用的 IC 芯片依然是 ABF 载板消耗最大的市场。服务器/交换 机、AI 芯片以及 5G 基站芯片的 ABF 载板使用量少于 PC,但增长速度更快,将成为未 来 ABF 载板需求增长的主要驱动力。

AI 芯片需求迎来高速增长,驱动 ABF 载板市场显著扩张。随着人工智能技术的飞 速发展,尤其是在机器学习、自然语言处理、图像识别等领域的突破,AI 芯片的需求正 迎来高速增长。大语言模型如 ChatGPT 依赖于深度学习模型,通过持续的模拟训练和知 识更新来实现自我升级,需要强大的计算能力作为支撑,从而拉动了对高算力 AI 芯片 的需求。根据 Gartner 的预测,2024 年全球 AI 芯片市场规模预计将同比增长 33%,达 到 713 亿美元;2025 年预计将同比增长 29%,增至 920 亿美元。具体到细分市场,2024 年 AI 芯片在计算电子领域的收入预计将达到 334 亿美元,占市场规模的 47%。在汽车 行业,AI 芯片的收入预计将达到 71 亿美元,而消费电子领域的 AI 芯片收入预计将达 到 18 亿美元。 目前,AI 芯片的封装主要采用 ABF 载板,AI 芯片市场规模的迅速扩张,将成为推 动 ABF 载板市场增长的关键驱动力。此外,AI 算力的提升也带动了对 CPU 和 GPU 的 需求增长。CPU 和 GPU 作为 AI 系统中不可或缺的计算单元,其封装同样依赖于 ABF 载板,以确保数据处理的高速性和稳定性。数字化和智能化的不断进步使得下游产品对 技术精度的要求不断提升,云计算、智能驾驶、服务器等主要应用领域的快速发展,进 一步推动了 ABF 载板需求的显著增长。

ABF 载板市场集中度高,主要市场份额被中国台湾、日本和韩国占据。根据中国台 湾电路板协会的数据,2022 年全球 ABF 载板的市场规模达到了约 96 亿美元,占整个封 装基板市场产值约 54%。其中,中国台湾 ABF 载板厂商产值约占 45%,日本 ABF 载板 厂商产值约占 35%,韩国 ABF 载板厂商产值约占 12%。这些地区的企业在资金、技术 和客户认证方面具有显著优势,形成了较高的行业壁垒。前五大 ABF 载板厂分别为欣 兴电子(26.6%)、揖斐电(14.6%)、南亚电路(13.5%)、新光电气(12.8%)和 AT&S (8%)。

兴森科技作为国内 IC 封装基板行业的先行者之一,在 ABF 国产化方面已取得显 著进展。公司自 2012 年起涉足 CSP 封装基板行业,并在 2022 年扩展至 ABF 载板领域。 2022 年 3 月,公司为了提升国内集成电路产业封装基板的自给率,打破中国台湾、日 本、韩国等地区的少数厂商在 ABF 载板领域的垄断,设立全资子公司广州兴森半导体, 在广州知识城建设生产研发基地,分两期建设月产能 2000 万颗的 FCBGA 封装基板智能化工厂。2022 年 6 月,公司在珠海高栏港已有厂区增设产能 200 万颗/月的 FCBGA 封 装板产线。截至 2023 年末,公司在 FCBGA 封装基板业务的累计投资规模超过 26 亿元, 珠海工厂和广州工厂一期产能均已建成,并已通过部分国内标杆客户的工厂审核,产品 认证和海外客户拓展按计划推进,预期将于 2024 年第二季度逐步进入量产阶段。随着 兴森科技等国内企业在 ABF 载板领域的技术成熟,预计国产化率将逐步提升。

2.3. 存储市场复苏拉动 BT 载板,国内企业加速替代进程

BT 载板主要应用于存储芯片封装,其市场需求受存储芯片行业动态的影响较大。 BT 载板的原材料为 BT 树脂,由日本三菱瓦斯化学公司在 1982 年开发,具有高耐热性、 抗湿性、低介电常数和低散失因素等特性。这些特性使得 BT 载板在稳定尺寸、防止热 胀冷缩、改善设备良率方面表现优异,主要应用于存储芯片、MEMS 芯片、RF 芯片、 应用处理器芯片和 LED 芯片。由于 BT 载板含有玻纤纱层,相较于 ABF 载板,其硬度 较高,布线和钻孔的难度也相应增加,因此不适合用于精细线路的制作,主要应用于存 储芯片、MEMS 芯片、RF 芯片和 LED 芯片的封装,应用终端为智能手机等各类移动设 备。存储芯片是 BT 载板最主要的应用领域,智能手机、PC 和服务器则是存储的三大应 用市场,消费电子市场的景气度对 BT 载板需求影响较大。

HBM 技术进步推动存储芯片市场复苏,有望预计带动 BT 载板需求量上行。经过 两年的行业低迷期,随着 HBM 技术的不断进步,如 HBM3E 和即将到来的 HBM4,存 储产品的技术规格得到提升,推动了市场的增长,存储芯片行业过剩库存的状况得到了 一定改善。HBM 采用先进的 3D 堆叠技术,将多层 DRAM 芯片垂直集成在一起,形成 紧凑的存储单元。与平面 DRAM 技术相比,HBM 拥有显著的性能优势,包括更高的带 宽、更大的存储容量、更低的延迟以及更低的功耗。这些特性使得 HBM 成为加速 AI 数 据处理速度的理想选择,适用于 AI 服务器和高性能计算环境,能够显著提升计算效率 和处理能力。 AI 技术的快速发展使得对高性能存储解决方案的需求日益增长,HBM 技术的迭代 满足了 AI 等高端应用的需求,这直接推动了存储芯片市场的增长和技术创新。根据中 商产业研究院数据,2023 年全球存储芯片市场规模约为 904 亿美元,同比下降 35%,预 计 2024 年存储芯片市场规模将增长至 1529 亿美元。BT 载板的下游应用领域中存储占 据最大份额,随着存储芯片市场的复苏,存储芯片规模扩张将带动 BT 载板需求上行。

BT 载板行业集中度高,韩国厂商在全球市场中占据领先地位。根据中国台湾电路 板协会数据,2022 年全球 BT 载板产值大约为 82 亿美元,占封装基板市场产值约 46%。 其中,韩国的 BT 载板制造商贡献了约 44%的产值,中国台湾的制造商约占 30%,而日 本的制造商约占 15%。从企业细分角度来看,全球 BT 封装基板市场主要由韩国企业如 LG Innotek、三星电机和信泰电子等主导。在 2022 年,全球 BT 封装基板领域的前五大 供应商依次是 LG Innotek(14.2%)、三星电机(11.9%)、信泰电子(10.3%)、景硕科 技(9.5%)和欣兴电子(7.7%)。中国大陆的本土 IC 封装基板企业起步较晚,并且国 内半导体产业链中关键原材料和高端设备等环节上存在一定的不足,使得国内企业在技 术能力、工艺水平、生产规模及市场占比等方面与国际主要厂商相比,仍存在较大差距。

本土厂商加大 BT 载板产能投入,加速国产替代进程。中国大陆的 BT 载板产业正 处于国产替代的初步阶段,兴森科技作为国内 IC 封装基板行业的先行者之一,正引领 着 BT 载板国产化的进程。公司自 2012 年进入 CSP 封装基板领域以来,通过持续的研 发投入和技术创新,在薄板加工能力和精细路线能力方面已居于国内领先地位,与国内外主流的芯片厂商和封装厂建立了合作关系。目前,公司已向包括三星、长电科技、华 天科技在内的多家知名企业持续供货,并正致力于进一步扩大生产规模,以满足日益增 长的市场需求。

3. 传统 PCB 行业有望迎来复苏,兴森科技引领业务增长

3.1. 传统 PCB 下游库存压力缓解,有望迎来行业复苏

传统 PCB 是电子设备中不可或缺的基础组件,下游应用场景多元。PCB 由绝缘底 板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,其设计实现了对电子元件的机械支撑和 电气连接的双重功能。此外,PCB 板上的标记符号有助于识别和定位各个元件,从而简 化了组装、检测和调试过程。PCB 的制造涉及一个复杂的产业链,上游包括铜箔、玻纤 布、树脂等原材料的生产,而下游则覆盖了消费电子、汽车、通信等多个行业。

终端市场不佳导致 PCB 行业承压,有望于今年迎来复苏。PCB 行业作为电子产品 制造业的基础,景气度深受经济周期的影响。2022 年,全球 PCB 产值达到 817 亿美元, 增长率仅 1%。2023 年全球经济面临的通货膨胀和衰退风险,导致 PCB 行业遭遇需求减 弱、库存积压、供应过剩和市场竞争加剧等问题,对 PCB 行业的新增需求造成显著抑 制。根据 Prismark 于 2024 年 1 月发布的统计报告,2023 年全球 PCB 产值预计同比下 降 15%至 695 亿美元。进入 2024 年,AI 科技带来的算力需求及消费电子市场的复苏有 望带动 PCB 行业需求回暖,Prismark 预计 2024 年起 PCB 市场规模将恢复稳定增长, 2023 年至 2028 年 CAGR 达到 5%,2028 年市场规模将达到 904 亿美元。

3.2. 兴森科技引领国内 PCB 市场,持续布局高端板生产

全球 PCB 行业的竞争格局相对分散,产能逐渐向中国大陆转移。目前,全球 PCB 产业主要集中在中国大陆、中国台湾、日本、韩国以及欧美等地区。全球 PCB 市场已经 历两次产业转移,第一次由欧美向日本、韩国和中国台湾转移,第二次则向中国大陆转 移。近年来,随着全球 PCB 产能向中国转移,中国已经成为全球 PCB 产量最大的国家。 目前中国大陆的 PCB 企业在产业集群效应的推动下,主要集中在珠三角和长三角地区。 尽管目前 PCB 行业呈现出向优势企业集中的趋势,但预计在未来较长一段时间内,PCB 行业仍将保持较为分散的竞争格局。

公司在传统 PCB 领域优势显著,营业收入稳步提升。作为国内领先的 PCB 样板、 小批量板快件制造商,公司专注于为客户提供从研发到量产的一站式服务。在 PCB 制 造方面,公司始终保持领先的多品种与快速交付能力,PCB 订单品种数平均 25000 种/ 月,处于行业领先地位。公司在 PCB 样板、小批量板市场具有较强的竞争力和议价能 力,下游市场涵盖通信、服务器、安防、工控、医疗等多个领域,服务于各行业的头部 企业。公司 PCB 业务营收从 2019 年的 26 亿元提升至 2023 年的 41 亿元,CAGR 约为 12%。 全球化布局赋能 PCB 业务增长,高端线路板产能持续扩充。公司的生产基地遍布 广州科学城和知识城、江苏宜兴、珠海金湾、北京亦庄及英国,形成了全球化的布局。 公司的 PCB 生产线主要集中在国内,分布在广州、江苏宜兴和北京。广州基地涵盖了从 中低端到中高端的样板生产线,以及中低端小批量板和刚挠板生产线,并提供包括 SMT 贴装在内的一站式服务。宜兴的生产基地主要由子公司宜兴硅谷负责运营,专注于中高 端 PCB 中小批量板的生产。北京的生产基地主要由子公司北京兴斐负责运营,专注于 高阶 HDI、类载板(SLP)和 CSP 封装基板,主要下游为移动通讯类产品、光模块。海外的英国子公司 EXCEPTION 则主要负责生产高端样板产品。此外,公司积极响应 5G 通信、AI 芯片、服务器等新兴市场需求,通过宜兴硅谷二期和广州科技二期等项目不断 扩大高端线路板的产能,进一步强化其在传统 PCB 领域的竞争优势。


(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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