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如需报告请登录【未来智库】。一、半导体封装基础1.1. 半导体制造工艺流程半导体制造的工艺过程由晶圆制造（Wafer Fabrication）、晶圆测试（wafer Probe/Sorting)、芯片封装（Assemble）、测试（Test）以及后期的成品（Finish Goods）入库所组成。半导体器件制作工艺分为前道和后道工序，晶圆制造和测试被称为前道（Front End）工序，而芯片的封装、测试及成品入库则被称为后道（Back End）工序，前道和后道一般在不同的工厂分开处理。前道工序是从整块硅圆片入手经多次重复的制膜、氧化、扩散，包括照相制版和光刻等工序，制成三极管、集成电路等半导体元件及电极等，开发材料的电子功能，以实现所要求的元器件特性。后道工序是从由硅圆片分切好的一个一个的芯片入手，进行装片、固定、键合联接、塑料灌封、引出接线端子、按印检查等工序，完成作为器件、部件的封装体，以确保元器件的可靠性，并便于与外电路联接。1.2. 微电子封装和封装工程1.2.1. 封装的基本定义和内涵封装（packaging，PKG）：主要是在半导体制造的后道工程中完成的。即利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过塑性绝缘介质灌封固定，构成整体主体结构的工艺。封装工程：是封装与实装工程及基板技术的总和。即将半导体、电子元器件所具有的电子的、物理的功能，转变为适用于机器或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学技术，统称为电子封装工程。封装一词用于电子工程的历史并不长。在真空电子管时代，将电子管等器件安装在管座上构成电路设备一般称为组装或装配，当时还没有封装这一概念。自从三极管、IC 等半导体元件的出现，改变了电子工程的历史。一方面，这些半导体元件细小柔嫩；另一方面，其性能又高，而且多功能、多规格。为了充分发挥其功能，需要补强、密封、扩大，以便与外电路实现可靠地电气联接，并得到有效地机械支撑、绝缘、信号传输等方面的保护作用。“封装”的概念正是在此基础上出现的。1.2.2. 封装的功能封装最基本的功能是保护电路芯片免受周围环境的影响（包括物理、化学的影响）。所以，在最初的微电子封装中，是用金属罐（Metal Can）作为外壳，用与外界完全隔离的、气密的方法，来保护脆弱的电子元件。但是， 随着集成电路技术的发展，尤其是芯片钝化层技术的不断改进，封装的功能也在慢慢异化。一般来说顾客所需要的并不是芯片，而是由芯片和 PKG 构成的半导体器件。PKG 是半导体器件的外缘，是芯片与实装基板间的界面。因此无论 PKG 的形式如何，封装最主要的功能应是芯片电气特性的保持功能。通常认为，半导体封装主要有电气特性的保持、芯片保护、应力缓和及尺寸调整配合四大功能，它的作用是实现和保持从集成电路器件到系统之间的连接，包括电学连接和物理连接。目前，集成电路芯片的 I/O 线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接。芯片的速度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重，由于芯片钝化层质量的提高，封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。1.2.3. 封装的范围1. 微电子封装的三个层次通常，从FAB 厂制造的晶圆开始，可以将电子封装，按照制造的时间先后顺序分为三个层次。2. 微电子封装工程和电子基板微电子封装是一个复杂的系统工程，类型多、范围广，涉及各种各样材料和工艺。可按几何维数将电子封装分解为简单的“点、线、面、体、块、板”等。电子基板是半导体芯片封装的载体，搭载电子元器件的支撑，构成电子电路的基盘，按其结构可分为普通基板、印制电路板、模块基板等几大类。其中 PCB 在原有双面板、多层板的基础上，近年来又出现积层（build-up） 多层板。模块基板是指新兴发展起来的可以搭载在 PCB 之上，以 BGA、CSP、TAB、MCM 为代表的封装基板（Package Substrate，简称 PKG 基板）。小到芯片、电子元器件，大到电路系统、电子设备整机，都离不开电子基板。近年来在电子基板中，高密度多层基板所占比例越来越大。微电子封装所涉及的各个方面几乎都是在基板上进行或与基板相关。在电子封装工程所涉及的四大基础技术，即薄厚膜技术、微互连技术、基板技术、封接与封装技术中，基板技术处于关键与核心地位。随着新型高密度封装形式的出现，电子封装的许多功能，如电气连接，物理保护，应力缓和，散热防潮，尺寸过渡，规格化、标准化等，正逐渐部分或全部的由封装基板来承担。微电子封装的范围涉及从半导体芯片到整机，在这些系统中，生产电子设备包括 6 个层次，也即装配的 6 个阶段。我们从电子封装工程的角度，按习惯一般称层次 1 为零级封装；层次 2 为一级封装；层次 3 为二级封装； 层次 4、5、6 为三级封装。3. 封装基板和封装分级从硅圆片制作开始，微电子封装可分为 0、1、2、3 四个等级，涉及上述六个层次，封装基板（PKG 基板或 Substrate）技术现涉及 1、2、3 三个等级和 2～5 的四个层次。封装基板主要研究前3个级别的半导体封装（1、2、3级封装），0级封装暂与封装基板无关，因此封装基板一般是指用于 1 级 2 级封装的基板材料，母板（或载板）、刚挠结合板等用于三级封装。1.2.4. 传统集成电路（IC）封装的主要生产过程IC 的封装工艺流程可分为晶元切割、晶元粘贴、金线键合、塑封、激光打印、切筋打弯、检验检测等步骤。1.3. 半导体封装技术和工艺1.3.1. 半导体封装技术1. 芯片封装的实质传统意义的芯片封装一般指安放集成电路芯片所用的封装壳体，它同时可包含将晶圆切片与不同类型的芯片管脚架及封装材料形成不同外形的封装体的过程。从物理层面看，它的基本作用为：为集成电路芯片提供稳定的安放环境，保护芯片不受外部恶劣条件（例如灰尘，水气）的影响。从电性层面看，芯片封装同时也是芯片与外界电路进行信息交互的链路，它需要在芯片与外界电路间建立低噪声、低延迟的信号回路。然而不论封装技术如何发展，归根到底，芯片封装技术都是采用某种连接方式把晶圆切片上的管脚与引线框架以及封装壳或者封装基板上的管脚相连构成芯片。而封装的本质就是规避外界负面因素对芯片内部电路的影响，同时将芯片与外部电路连接，当然也同样为了使芯片易于使用和运输。芯片封装技术越来越先进，管角间距越来越小，管脚密度却越来越高，芯片封装对温度变化的耐受性越来越好，可靠性越来越高。另外一个重要的指标就是看，芯片与封装面积的比例。此外，封装技术中的一个主要问题是芯片占用面积，即芯片占用的印刷电路板（PCB）的面积。从早期的 DIP 封装，当前主流的 CSP 封装，芯片与封装的面积比可达 1:1.14，已经十分接近 1:1 的理想值。而更先进 MCM 到SIP 封装，从平面堆叠到垂直堆叠，芯片与封装的面积相同的情况下进一步提高性能。2. 封装技术工艺发展历程半导体封装技术的发展历史可划分为三个阶段。在此背景下，焊球阵列封装（BGA）获得迅猛发展，并成为主流产品。BGA 按封装基板不同可分为塑料焊球阵列封装（PBGA），陶瓷焊球阵列封装（CBGA），载带焊球阵列封装（TBGA），带散热器焊球阵列封装(EBGA), 以及倒装芯片焊球阵列封装（FC-BGA）等。为适应手机、笔记本电脑等便携式电子产品小、轻、薄、低成本等需求， 在 BGA 的基础上又发展了芯片级封装（CSP）; CSP 又包括引线框架型 CSP、柔性插入板 CSP、刚性插入板 CSP、园片级 CSP 等各种形式，目前处于快速发展阶段。同时，多芯片组件（MCM）和系统封装（Si P）也在蓬勃发展，这可能孕育着电子封装的下一场革命性变革。MCM 按照基板材料的不同分为多层陶瓷基板 MCM（MCM-C）、多层薄膜基板 MCM（MCM-D）、多层印制板 MCM（MCM- L）和厚薄膜混合基板 MCM（MCM-C/D）等多种形式。SIP 是为整机系统小型化的需要，提高半导体功能和密度而发展起来的。SIP 使用成熟的组装和互连技术，把各种集成电路如 CMOS 电路、Ga As 电路、Si Ge 电路或者光电子器件、MEMS 器件以及各类无源元件如电阻、电容、电感等集成到一个封装体内，实现整机系统的功能。目前，半导体封装处于第三阶段的成熟期与快速增长期，以 BGA/CSP 等主要封装形式开始进入规模化生产阶段。同时，以 SiP 和 MCM 为主要发展方向的第四次技术变革处于孕育阶段。3. 半导体封装材料半导体元件的封接或封装方式分为气密性封装和树脂封装两大类，气密性封装又可分为金属封装、陶瓷封装和玻璃封装。封接和封装的目的是与外部温度、湿度、气氛等环境隔绝，除了起保护和电气绝缘作用外，同时还起向外散热及应力缓和作用。一般来说，气密性封装可靠性高，但价格也高。目前由于封装技术及材料的改进，树脂封装已占绝对优势，但在有些特殊领域（军工、航空、航天、航海等），气密性封装是必不可少的。按封装材料可划分为：金属封装、陶瓷封装（C）、塑料封装（P）。采用前两种封装的半导体产品主要用于航天、航空及军事领域，而塑料封装的半导体产品在民用领域得到了广泛的应用。目前树脂封装已占世界集成电路封装市场的 98，97以上的半导体器件的封装都采用树脂封装，在消费类电路和器件领域基本上是树脂封装一统天下，而 90以上的塑封料是环氧树脂塑封料和环氧液体灌封料。4. 芯片电学（零级封装）互连在一级封装中,有个很重要的步骤就是将芯片和封装体（进行电学互连的 过程，通常称为芯片互连技术或者芯片组装。为了凸显其重要性,有些教 科书也将其列为零级封装。也就是将芯片上的焊盘或凸点与封装体通常是 引线框架用金属连接起来。在微电子封装中,半导体器件的失效约有一是由于芯片互连引起的,其中包括芯片互连处的引线的短路和开路等，所以芯片互连对器件的可靠性非常重要。常见的芯片电学互连有三种方式,分别是引线键合，载带自动焊和倒装焊。通常，TAB 和FC 虽然互连的电学性能要比好，但是都需要额外的设备。因此,对于 I/O 数目较少的芯片，TAB 和 FC 成本很高，另外，在 3D 封装中， 由于芯片堆叠,堆叠的芯片不能都倒扣在封装体上,只能通过 WB 与封装体之间进行互连。基于这些原因,到目前为止,WB 一直是芯片互连的主流技术, 在芯片电学互连中占据非常重要的地位。1.3.2. 半导体封装的典型封装工艺简介依据封装管脚的排布方式、芯片与 PCB 板连接方式以及发展的时间先后顺序， 半导体封装可划分为 PTH 封装(Pin-Through-Hole) 和 SMT 封装（Surface-Mount-Technology）二大类，即通常所称的插孔式（或通孔式） 和表面贴装式。1. 针脚插装技术（PTH）针脚插装封装，顾名思义即在芯片与目标板的连接过程中使用插装方式， 古老而经典 DIP 封装即属于该种封装形式。在早期集成电路中由于芯片集成度不高，芯片工作所需的输入/输出管脚数较少，所以多采用该种封装形式。DIP 封装有两种衍生封装形式，即为：SIP 和 ZIP，只是为适应不同的应用领域，对传统 DIP 封装在封装壳管脚排布和形状上略有改进。2. 表面贴装封装（SMT）PTH 封装在机械连接强度上的优势毋庸质疑，但同时也带来一些负面效应。PTH 封装中使用的贯通孔将大量占用 PCB 板有效布线面积，因此目前主流的 PCB 板设计中多使用表面贴片封装。表面贴片封装有很多种类，常用的封装形式有： 小型塑封晶体管(Small Outline Transistor，SOT) 小引出线封装(Small Outline Package，SOP) 四方扁平无引线封装(Quad Flat No-lead Package，QFN) 薄小缩小外形封装(Thin Small Shrink Outline Package，TSSOP) 方型扁平式封装(Quad Flat Package，QFP) 方形扁平无引脚封装（QFN）从 SOT 到 QFN，芯片封装壳支持的管脚数越来越多，芯片封装壳的管角间距越来越小。表面贴片封装方式的优点在于芯片封装的尺寸大大下降，芯片封装的管脚密度大大提升，与 PTH封装具有相同管脚数量时，表面贴片封装的封装尺寸将远小于 PTH封装。表面贴片封装只占用PCB板表层布线空间，在使用多层布线工艺时，封装占用的有效布线面积大大下降，可以大大提高 PCB 板布线密度和利用率。3.BGA封装伴随着芯片集成度不断提高，为使芯片实现更复杂的功能，芯片所需的输入/输出管脚数量也进一步提升，面对日趋增长的管脚数量和日趋下降的芯片封装尺寸，微电子封装提出了一种新的封装形式BGA封装。BGA 封装的底部按照矩阵方式制作引脚，引脚的形状为球形，在封装壳的正面装配芯片，有时也会将 BGA 芯片与球形管脚放在基板的同一侧。BGA 封装是大规模集成电路的一种常用封装形式。BGA 封装按照封装壳基板材质的不同，可分为三类：塑料 BGA、陶瓷 BGA、载带 BGA。BGA 封装具有以下共同特点：1) 芯片封装的失效率较低；2) 提升器件管脚数量与封装壳尺寸的比率，减小了基板面积；3) 管脚共面较好，减少管脚共面损害带来的焊接不良；4) BGA 引脚为焊料值球，不存在引脚变形问题；5) BGA 封装引脚较短，输入/输出信号链路大大缩短，减少了因管脚长度引入的电阻/电容/电感效应，改善了封装壳的寄生参数；6) BGA 球栅阵列与 PCB 板接触点较多，接触面积较大，有利于芯片散热，BGA 封装有利提高封装的封装密度。BGA 封装使用矩阵形式的管脚排列，相对于传统的贴片封装，在相同管脚数量下，BGA 封装的封装尺寸可以做的更小，同时也更节省 PCB 板的布线面积。4. 芯片级（CSP）封装技术1) CSP 定义根据 J-STD-012 标准的定义，CSP 是指封装尺不超过裸芯片 1.2 倍的一种先进的封装形式。一般认为 CSP 技术是在对现有的芯片封装技术，尤其是对成熟的 BGA 封装技术做进一步技术提升的过程中，不断将各种封装尺寸进一步小型化而产生的一种封装技术。CSP 技术可以确保超大规模集成电路在高性能、高可靠性的前提下，以最低廉的成本实现封装的尺寸最接近裸芯片尺寸。与 QFP 封装相比，CSP 封装尺寸小于管脚间距为 0.5mm 的 QFP 封装的 1/10；与 BGA 封装相比，CSP 封装尺寸约为 BGA 封装的 1/3。当封装尺寸固定时，若想进一步提升管脚数，则需缩小管脚间距。受制于现有工艺，不同封装形式存在工艺极限值。如 BGA 封装矩阵式值球最高可达 1000 个，但 CSP 封装可支持超出 2000 的管脚。CSP 的主要结构有内芯芯片、互连层、焊球（或凸点、焊柱）、保护层等几大部分，芯片与封装壳是在互连层实现机械连接和电性连接。其中，互连层是通过载带自动焊接或引线键合、倒装芯片等方法，来实现芯片与焊球之间的内部连接，是 CSP 关键组成部分。目前有多种符合 CSP 定义的封装结构形式，其特点有：1) CSP 的芯片面积与封装面积之比与 1：1 的理想状况非常接近，绝对尺寸为 32mm2，相当于 BGA 的三分之一和 TSOP 的六分之一，即 CSP 可将内存容量提高 3～6 倍之多。2) 测试结果显示，CSP 可使芯片 88.4的工作热量传导至 PCB，热阻为 35℃/W- 1，而 TSOP 仅能传导总热量的 71.3，热阻为 40℃/W- 1。3) CSP 所采用的中心球形引脚形式能有效地缩短信号的传导距离，信号衰减也随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能更强，存取时间比 BGA 减少 15～ 20 ，完全能适应 DDRⅡ，DRDRAM 等超高频率内存芯片的实际需要。4) CSP 可容易地制造出超过 1000 根信号引脚数，即使最复杂的内存芯片都能封装，在引脚数相同的情况下，CSP 的组装远比 BGA 容易。CSP 还可进行全面老化、筛选、测试，且操作、修整方便，能获得真正的 KGD（Known GoodDie 已知合格芯片）芯片。2）CSP 封装形式主要有如下分类：5. 先进封装1) 堆叠封装 堆叠封装分类堆叠封装技术是一种对两个以上芯片（片芯、籽芯）、封装器件或电路卡进行机械和电气组装的方法，在有限的空间内成倍提高存储器容量，或实现电子设计功能，解决空间、互连受限问题。堆叠封装分为定制堆叠和标准商业堆叠两大类型：前者是通过芯片层次工艺高密度化，其设计和制造成本相对较高；后者采用板卡堆叠、柔性电路连接器联接、封装后堆叠、芯片堆叠式封装等方式，其成本比采用单芯片封装器件的存储器模块高平均 15～20%。应该看到，芯片堆叠式封装的成本效率最高，在一个封装体内有 2～5 层芯片堆叠，从而能在封装面积不变的前提下，有效利用立体空间提高存储容量，主要用于 DRAM、闪存和SRAM。另外，通过堆叠 TSOP 可分别节约 50或 77的板级面积。 堆叠封装的特点芯片堆叠封装主要强调用于堆叠的基本“元素”是晶圆切片。多芯片封装、堆叠芯片尺寸封装、超薄堆叠芯片尺寸封装等均属于芯片堆叠封装的范畴。芯片堆叠封装技术优势在于采用减薄后的晶圆切片可使封装的高度更低。堆叠封装有两种不同的表现形式，即 PoP 堆叠(Package on Package， PoP)和PiP堆叠（Packagein Package Stacking，PiP）。PoP 堆叠使用经过完整测试且封装完整的芯片，其制作方式是将完整的单芯片或堆叠芯片堆叠到另外一片完整单芯片或堆叠芯片的上部。其优势在于参与堆叠的基本“元素”为成品芯片，所以该技术理论上可将符合堆叠要求的任意芯片进行堆叠。PiP 堆叠使用经过简单测试的内部堆叠模块和基本组装封装作为基本堆叠模块，但受限于内部堆叠模块和基本组装封装的低良率，PiP 堆叠成品良率较差。但 PiP 的优势也十分明显，即在堆叠中可使用焊接工艺实现堆叠连接，成本较为低廉。PoP 封装外形高度高于PiP 封装，但是装配前各个器件可以单独完整测试， 封装后的成品良率较好。堆叠封装技术中封装后成品体积最小的应属 3D 封装技术。3D 封装可以在更小，更薄的封装壳内封装更多的芯片。按照结构可 3D 封装分为芯片堆叠封装和封装堆叠封装。2) 晶圆级封装（WLP） WLP 的优势晶圆级封装（WLP）就是在封装过程中大部分工艺过程都是对晶圆（大圆片）进行操作，对晶圆级封装（WLP）的需求不仅受到更小封装尺寸和高度的要求，还必须满足简化供应链和降低总体成本，并提高整体性能的要求。晶圆级封装提供了倒装芯片这一具有极大优势的技术，倒装芯片中芯片面朝下对着印刷电路板（PCB），可以实现最短的电路径，这也保证了更高的速度，降低成本是晶圆级封装的另一个推动力量。器件采用批量封装，整个晶圆能够实现一次全部封装。在给定晶片上封装器件的成本不会随着每片晶片的裸片数量而改变，因为所有工艺都是用掩模工艺进行的加成和减法的步骤。 WLP 技术的两种类型总体来说，WLP 技术有两种类型：“扇入式”（fan-in）和“扇出式”（fan-out）晶圆级封装。传统扇入 WLP 在晶圆未切割时就已经形成。在裸片上，最终的封装器件的二维平面尺寸与芯片本身尺寸相同。器件完全封装后可以实现器件的单一化分离（singulation）。因此，扇入式 WLP 是一种独特的封装形式，并具有真正裸片尺寸的显著特点。具有扇入设计的 WLP 通常用于低输入/ 输出（I/O）数量（一般小于 400）和较小裸片尺寸的工艺当中。另一方面，随着封装技术的发展，逐渐出现了扇出式 WLP。扇出 WLP 初始用于将独立的裸片重新组装或重新配置到晶圆工艺中，并以此为基础， 通过批量处理、构建和金属化结构，如传统的扇入式 WLP 后端处理，以形成最终封装。扇出式 WLP 可根据工艺过程分为芯片先上（Die First）和芯片后上（Die Last）, 芯片先上工艺，简单地说就是先把芯片放上，再做布线（RDL），芯片后上就是先做布线，测试合格的单元再把芯片放上去，芯片后上工艺的优点就是可以提高合格芯片的利用率以提高成品率，但工艺相对复杂。eWLB 就是典型的芯片先上的 Fan out 工艺，长电科技星科金朋的 Fan- out, 安靠（Amkor）的葡萄牙工厂均采用的芯片先上的工艺。TSMC 的INFO 也是芯片先上的 Fan-out 产品。安靠和 ASE 也都有自己成熟的芯片后上的 Fan-out 工艺。在电子设备的发展历史中，WLP 封装技术的推广产生了很多全新的产品。例如得益于WLP 的使用，摩托罗拉能够推出其 RAZR 手机，该手机也是其推出时最薄的手机。最新型号的 iPhone 采用了超过 50 颗WLP，智能手机是WLP 发展的最大推动力。随着金线价格的上涨，一些公司也正在考虑采用WLP 作为低成本替代方案，而不是采用引线键合封装，尤其是针对更高引脚数的器件。最近几年中，WLP 也已经被广泛用于图像传感器的应用中。目前，硅通孔（TSV）技术已被纳入用于封装图像传感器的 WLP 解决方案。其他更新的封装技术也在逐渐发展，并与现有的WLP 技术进行整合，例如三维（3D）集成技术。3) 2.5D/3D 先进封装集成工艺新兴的 2.5D 和 3D 技术有望扩展到倒装芯片和晶圆级封装工艺中。通过使用硅中介层（Interposers）和硅通孔（TSV）技术，可以将多个芯片进行垂直堆叠。TSV 堆叠技术实现了在不增加 IC 平面尺寸的情况下，融合更多的功能到 IC 中，允许将更大量的功能封装到 IC 中而不必增加其平面尺寸， 并且硅中介层用于缩短通过集成电路中的一些关键电通路来实现更快的输入和输出。因此，使用先进封装技术封装的应用处理器和内存芯片将比使用旧技术封装的芯片小约 30或 40，比使用旧技术封装的芯片快 2～3倍，并且可以节省高达 40或者更多的功率。2.5D 和 3D 技术的复杂性以及生产这些芯片的 IC 制造商（Fab）和外包封装/测试厂商的经济性意味着 IDM 和代工厂仍需要处理前端工作，而外包封装/测试厂商仍然最适合处理后端过程，比如通过露出、凸点、堆叠和测试。外包封装/测试厂商的工艺与生产主要依赖于内插件的制造，这是一种对技术要求较低的成本敏感型工艺。三维封装可以更高效地利用硅片，达到更高的“硅片效率”。硅片效率是指堆叠中的总基板面积与占地面积的比率。因此，与其他 2D 封装技术相比， 3D 技术的硅效率超过了 100。而在延迟方面，需要通过缩短互连长度来减少互连相关的寄生电容和电感，从而来减少信号传播延迟。而在 3D 技术中，电子元件相互靠得很近，所以延迟会更少。相类似，3D 技术在降低噪声和降低功耗方面的作用在于减少互连长度，从而减少相关寄生效应， 从而转化为性能改进，并更大程度的降低成本。此外，采用 3D 技术在降低功耗的同时，可以使 3D 器件以更高的频率运行，而 3D 器件的寄生效应、尺寸和噪声的降低可实现更高的每秒转换速率，从而提高整体系统性能。3D 集成技术作为 2010 年以来得到重点关注和广泛应用的封装技术，通过用 3D 设备取代单芯片封装，可以实现相当大的尺寸和重量降低。这些减少量的大小部分取决于垂直互连密度和可获取性（accessibility）和热特性等。据报道，与传统封装相比，使用 3D 技术可以实现 40～50 倍的尺寸和重量减少。举例来说，德州仪器（TI）的 3D 裸片封装与离散和平面封装（MCM）之间的体积和重量相比，可以减少 5～6 倍的体积，并且在分立封装技术上可以减少 10～20 倍。此外，与 MCM 技术相比，重量减少 2～ 13 倍，与分立元件相比，重量减少 3～19 倍。此外，封装技术中的一个主要问题是芯片占用面积，即芯片占用的印刷电路板（PCB）的面积。在采用MCM 的情况下，芯片占用面积减少 20～90 ，这主要是因为裸片的使用。4) 系统级封装 SiP 技术SiP 是半导体封装领域的最高端的一种新型封装技术，将一个或多个 IC 芯片及被动元件整合在一个封装中，综合了现有的芯核资源和半导体生产工艺的优势。SiP 是为整机系统小型化的需要，提高半导体功能和密度而发展起来的。SIP 使用成熟的组装和互连技术，把各种集成电路如 CMOS 电路、GaAs 电路、SiGe 电路或者光电子器件、MEMS 器件以及各类无源元件如电阻、电容、电感等集成到一个封装体内。自从 1960 年代以来，集成电路的封装形式经历了从双列直插、四周扁平封装、焊球阵列封装和圆片级封装、芯片尺寸封装等阶段。而小型化、轻量化、高性能、多功能、高可靠性和低成本的电子产品的总体发展趋势使得单一芯片上的晶体管数目不再是面临的主要挑战，而是要发展更先进的封装及时来满足产品轻、薄、短、小以及与系统整合的需求，这也使得在独立的系统（芯片或者模块）内充分实现芯片的功能成为需要克服的障碍。这样的背景是 SiP 逐渐成为近年来集成电路研发机构和半导体厂商的重点研究对象。SiP 作为一种全新的集成方法和封装技术，具有一系列独特的技术优势，满足了当今电子产品更轻、更小和更薄的发展需求，在微电子领域具有广阔的应用市场和发展前景。 SIP/SOP近年来，随着消费类电子产品（尤其是移动通信电子产品）的飞速发展， 使得三维高密度系统级封装（3D SiP，System in Package/SoP, System on Package）成为了实现高性能、低功耗、小型化、异质工艺集成、低成本的系统集成电子产品的重要技术方案，国际半导体技术路线（ITRS）已经明确 SiP/SoP 将是未来超越摩尔（More than Moore）定律的主要技术。SiP 从结构方向上可以分为两类基本的形式，一类是多块芯片平面排布的二维封装结构（2D SiP），另一类是芯片垂直叠装的三维封装/集成结构（3D SiP）.在 2D SiP 结构中，芯片并排水平贴装在基板上的，贴装不受芯片尺寸大小的限制,工艺相对简单和成熟，但其封装面积相应地比较大，封装效率比较低。3D SiP 可实现较高的封装效率，能最大限度地发挥 SiP 的技术优势，是实现系统集成的最为有效的技术途径，实际上涉及多种先进的封装技术，包括封装堆叠（PoP）、芯片堆叠（CoC）、硅通孔（TSV）、埋入式基板（Embedded Substrate）等，也涉及引线键合、倒装芯片、微凸点等其他封装工艺。3D SiP 的基本概念正是将可能实现的多种功能集成于一个系统中，包括微处理器、存储器、模拟电路、电源转化模块、光电器件等， 还可能将散热通道等部件也集成在封装中，最大程度的体现 SiP 的技术优势。系统级封装技术可以解决目前我们遇到的很多问题，其优势也是越来越明显，如产品设计的小型化、功能丰富化、产品可靠性等，产品制造也越来越极致，尤为重要的是，提高了生产效率，并大幅降低了生产成本。当然， 难点也是存在的，系统级封装的实现，需要各节点所有技术，而不是某一技术所能实现的，这对封装企业来说，就需要有足够的封装技术积累及可靠的封装平台支撑，如高密度模组技术、晶圆级封装技术等。 多芯片组件（MCM）多芯片组件(MCM)属于系统级封装，是电子封装技术层面的大突破。MCM 是指一个封装体中包含通过基板互连起来，共同构成整个系统的封装形式的两个或两个以上的芯片。并为组件中的所有芯片提供信号互连、I/O 管理、热控制、机械支撑和环境保护等条件。根据所用多层布线基板的类型不同，MCM 可分为叠层多芯片组件(MCM-L)、陶瓷多芯片组件(MCM-C)、淀积多芯片组件(MCM-D)以及混合多芯片组件(MCM–C/D)等。多芯片封装技术从某种程度上而言可以减少由芯片功能过于复杂带来的研发压力。由于多芯片方案可以使用完全独立的成熟芯片搭建系统，无论从成本角度还是从技术角度考虑，单芯片方案的研发难度远大于多芯片方案。现阶段产品发展的趋势为小型化便携式产品，产品外部尺寸的缩小将压缩芯片可用布线空间，这就迫使封装技术改善封装的尺寸来适应更小型的产品。二、封装基板已经是半导体封装中价值量最大的耗材2.1. 封装基板是 IC 芯片封装的新兴载体传统的半导体封装,是使用引线框架作 IC 导通线路与支撑 IC 的载具, 它连接引脚于引线框架的两旁或四周。随着半导体封装技术的发展,当引脚数增多(超过 300 个引脚),传统的 QFP 等封装形式已对其发展有所限制。这样, 在 20 世纪 90 年代中期, 以 BGA、CSP 为代表的新型半导体封装形式问世, 随之也产生了一种半导体芯片封装必要的新载体，这就是半导体封装基板 (IC Package Substrate,又称为半导体封装载板) 。IC 封装基板起到在芯片与常规印制电路板 (多为主板、母板、背板) 的不同线路之间提供电气连接 (过渡)的作用，同时为芯片提供保护、支撑、散热的通道, 以及达到符合标准安装尺寸的功效。可实现多引脚化、缩小封装产品面积、改善电性能及散热性、实现高密度化等是它的突出优点。因此以 BGA、CSP 以及倒装芯片 ( FC，Fpil Chpi) 等形式的半导体封装基板, 在近年来的应用领域得到迅速扩大,广为流行。基于在半导体封装中充分运用高密度多层基板技术方面,以及降低封装基板的制造成本方面(封装基板成本以 BGA 为例约占 40-50,在 FC 基板制造成本方面它约 70-80)的需求,半导体封装基板已成为一个国家、一个地区在发展微电子产业中的重要“武器”之一。2.2. 从芯片支撑材料角度来看半导体封装技术分类目前普遍使用的封装技术有很多，可分为以下几类:芯片的封装种类太过繁杂，为了方便理解，我们将分类方式简化，以封装过程中使用的承载晶圆或芯片的耗材的不同来份额里，半导体封装技术可以分为引线框封装、裸芯片封装/晶圆级封装和镶入式封装三类。2.1.1. 引线框架封装（Leadframe Packages）传统的 IC 封装是采用导线框架作为 IC 导通线路与支撑 IC 的载具，它连接引脚于导线框架的两旁或四周。随着 IC 封装技术的发展，引脚数量的增多(超过 300 以上个引脚)、、线密度的增大、基板层数的增多，使得传统的 QFP 等封装形式在其发展上有所限制。我们把使用传统引线框架和封装壳的封装技术称为引线框架式封装技，多用于如方形扁平无引脚封装（QFN）和方型扁平式封装（QFP）。1. 引线框架封装工艺使用引线框架和外部封装壳的芯片封装制作工艺十分相似。基本流程为： 首先使用充银环氧粘结剂将晶圆切片粘附于引线框架上，然后使用金属线将晶圆切片的管脚与引线框架上相应的管脚连接，再将引线框架与封装壳组合在一起，最后使用模塑包封或者液态胶灌封，以保护晶圆切片、连接线和管脚不受外部因素的影响。2. 引线框架主要性能半导体封装引线框架大多采用铜材或铁镍合金（A42）两种材质，在封装中， 引线框架主要有如下作用：引线框架封装(如 SO、QFP、QFN)仍然是 I/O 小于 200 的半导体中最常见的。模具通常采用金属丝连接，封装也很简单，虽然使用倒装芯片、多模和模/无源组合的变体也在批量生产中。陶瓷封装在很大程度上可以被看作是遗留技术。虽然它们过去在 IC 上很常见，但现在几乎只用于军事和航空电子等高可靠性应用，不愿在封装技术上做出改变。2.2.2. 镶入式封装技术-基于基板的封装嵌入式芯片（Embedded Component Packaging EPC），封装与大多数封装类型并不相同。一般来说，在许多集成电路封装中，器件位于基板的顶部， 基板充当器件与封装板间“桥梁”的角色。“嵌入式封装”一词有着不同的含义，在嵌入式芯片封装的世界中，指采用多步骤制造工艺将元器件嵌入到基板中。单芯片、多芯片、MEMS 或无源元器件均可以并排式（side-by-side）方式嵌入到有机层压基板（Organic Laminate Substrate）之中。这些元器件均通过镀铜的通孔（via）连接起来。总而言之，通过嵌入式封装，就可以释放系统中的空间。在 TDK 的工艺中，器件被嵌入四个极薄的基板叠层中， 以微互连和通孔为主要特点，总高度为 300m。封装尺寸是将有源芯片嵌入基板中的驱动因素。在‘x’和‘y’轴上，会显著地整体收缩。当考虑版图布线更大化时，这种微型化可让设计多一些灵活性。如今嵌入式有源元器件的市场，主要围绕着功率模拟器件领域。蓝牙无线模块（Bluetooth WiFi moles）的微型化特点，已成为嵌入式芯片封装的主要应用领域。其他应用还包括手机市场的射频模块。”1. 镶入式封装的优劣势通常情况下，IC 会被封装在电路板上，但这样有时会占用系统中宝贵的电路板空间，因此考虑把芯片嵌入到基板中以节省空间和成本，这就是嵌入式芯片封装的用武之地，并不会与晶圆级封装中的扇出型封装相混淆。扇出型封装中，裸片会被嵌入到环氧模压树脂（molded epoxy compound） 填充的重新建构晶圆（reconstituted wafer）中。嵌入式芯片封装是不同的。这些元器件被嵌入到多层基板中，IC 会被嵌入基板的核心部位。核心部位是用特殊的树脂做的，其他基板层均是标准的 PCB 材料。裸片通常是并排放置的，如果是标准的 4 层基板，所有裸片都会被放置于 2 层与 3 层之间，且裸片不会堆叠。嵌入式封装的主要优点有：促进尺寸微型化、互连可靠、性能更高，并改善了对集成元器件的保护。ECP 还支持模块化的趋势，通过降低其他封装技术的成本来实现。隐身的电子器件（嵌入式芯片）可有效防止逆向工程和造假。”嵌入式封装也有缺点。由于它结合了用于先进封装和印刷电路板（PCB）的技术，因此面临一些制造方面的挑战。此外，生态系统还相对不成熟。嵌入式芯片的成本仍然过高，且有时良率太低。嵌入式封装是将多个芯片集成到单个封装体中的几种方法之一，但并不是唯一选择。系统级封装是最受欢迎的选择，但由于成本原因，扇出型封装也有很大的发展潜力。正是这些封装解决方案为市场提供价格更低、技术更好的解决方案。2. 按基板类型的镶入式封装分类基板从材料上可分为有机基板和无机基板两大类；从结构上可分为单层（包括挠性带基）、双层、多层、复合基板等。多层基板包括通用制品（玻璃-环氧树脂）、积层多层基板、陶瓷多层基板、每层都有埋孔的多层基板。陶瓷封装在很大程度上可以被看作是遗留技术。虽然它们过去在 IC 上很常见，但现在几乎只用于高可靠性的应用，如军事和航空电子设备。由于不愿意在封装技术上做出改变。有机基板封装(BGA, CSP)使用小型刚性(有时弯曲)基板，其上的模具是金属丝粘结或倒装芯片。大多数这样的封装使用一组球或地与主机 PCB 接口。哪一个允许这些包容纳多达 4000 个外加 I/O2.2.3. 裸芯片封装/晶圆级封装（WLP）1. 裸芯片封装/组装目前伴随芯片功能的提升，芯片的工作频率大幅增加。从 MHz 到 GHz，芯片的工作频率有了质的飞跃。芯片对外围电路的要求也越严苛。微秒，纳秒级的延迟都会使数据传输出现严重错误。如何消除信号在外部电路传输时的延迟效应是设计人员不能回避的问题。在传统封装中晶圆切片与封装壳的连接方式会引入新的负面因素—Wire bonding 金属线和封装壳引脚，过长的信号线会使信号传输时受寄生 RC 的影响出现延迟，同时也易受到干扰。而使用裸芯片技术减少了芯片传输线的长度，从而使芯片信号的延迟大大减少。裸芯片技术在减小封装体体积的同时，还将大大提高信号传输品质，这也是与其他封装技术相比裸芯片封装技术的重要优势。但是，裸芯片技术由于在封装中没有封装壳的保护， 芯片晶背暴露在外，存在被损坏的风险。所以裸芯片虽然能在绝大多数应用领域取代传统封装形式的芯片，但是绝对不能百分之百点对点可代替。现有的芯片封装技术在面对封装尺寸进一步缩小，封装成本进一步下降的需求时，有些力不从心。在现有封装技术中晶圆切片的实际尺寸已经很小， 制约封装尺寸缩小的因素是封装方式本身（即便是使用 CSP 封装，封装比为 1.14，仍然有 14%的空间被浪费）。而适时引入裸芯片技术则可很好的解决上述问题。若将裸芯片组装于新的封装基材上，则称为裸芯片封装，若将裸芯片直接 组装在 PCB 板上，则称为裸芯片组装。裸芯片封装/组装是指在芯片与目标板（封装基板或 PCB 板）的连接过程中，裸芯片为原始的晶圆切片形式， 芯片没有经过预先的封装而直接与目标板连接。引入裸芯片封装，可以减少由封装壳产生的额外的体积，将标准的半导体封装芯片直接更换成无封装的裸芯片，可使研发人员直接获得该芯片理论上的最小尺寸，从而提高 PCB 板布线空间的利用率。如图中所示，18M 的同步 SRAM 在使用不同的封装形式时，至少可以节省 70的空间。裸芯片封装是一个独特的类别，包括 COB(主板芯片:直接连接到主 PCB 上的芯片线编解码器)和 COF/COG (Flex 或玻璃上的芯片)，后者是将芯片直接翻转到显示器的玻璃或弯曲电路上。2. 晶圆级封装（WLP）晶圆级封装（WLP）就是在封装过程中大部分工艺过程都是对晶圆（大圆片） 进行操作，对晶圆级封装（WLP）的需求不仅受到更小封装尺寸和高度的要求，还必须满足简化供应链和降低总体成本，并提高整体性能的要求。2.3. 封装基板的定义、种类及生产工艺2.3.1. 封装基板的定义封装基板（Package Substrate）是由电子线路载体（基板材料）与铜质电气互连结构（如电子线路、导通孔等）组成，其中电气互连结构的品质直接影响集成电路信号传输的稳定性和可靠性，决定电子产品设计功能的正常发挥。封装基板属于特种印制电路板，是将较高精密度的芯片或者器件与较低精密度的印制电路板连接在一起的基本部件。2.3.2. 封装基板的作用20 世纪初期，“印制电路”的概念被 Paul Eisler 首次提出，并研制出世界上第一块印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）。集成电路封装基板是随着半导体芯片的出现而从印制电路板家族中分离出来的一种特种印制电路板，其主要功能是构建芯片中集成电路与外部电子线路之间的电气互连通道。2.3.3. 封装基板发展的三个阶段当前封装基板可以简单的理解为是具有更高性能或特种功能的 PCB，是可为芯片、电子元器件等提供电气连接、保护、支撑、散热、组装等功效， 以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性的电子基板。到目前为止，世界半导体封装基板业历程可划分为三个发展阶段：2.3.4. 封装基板（IC 载板）与 PCB 的异同1. 电子封装工程中封装、实装、安装及装联的区别2. 封装基板与 PCB 的区别封装基板是可为芯片、电子元器件等提供电气连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性的电子基板。封装基板可以简单的理解为是具有更高性能或特种功能的 PCB 或薄厚膜电路基板。封装基板起到了芯片与常规印制电路板（多为母板、副板，背板等）的不同线路之间的电气互联及过渡作用，同时也为芯片提供保护、支撑、散热、组装等功效。在电子封装工程中，电子基板（PCB）可用于电子封装的不同层级（主要用于 1～3 级封装的第 2～5 层次），只是封装基板用于 1、2 级封装的 2、3层次，普通 PCB 用于 2、3 级封装的 3、4、5 层次。但是它们都是为电子元器件等提供互联、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化， 缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性为目的。主板（母板）、副板及载板（类载板）常规 PCB（多为母板、副板，背板等） 主要用于 2、3 级封装的 3、4、5 层次。其上搭载 LSI、IC 等封装的有源器件、无源分立器件及电子部件，通过互联构成单元电子回路发挥其电路功能。随着电子安装技术的不断进步与发展，电子安装各阶层的界限越来越不清晰，各阶层安装的交叉、互融，此过程中 PCB 的作用越来越重要，对 PCB 及其基板材料在功能、性能上都提出了更高、更新的要求。3. 封装基板从 PCB 中分离独立出来的历程和原因20 世纪 80 年代以后，新材料、新设备的广泛应用，集成电路设计与制造技术按照“摩尔定律”飞速发展，微小敏感的半导体元件问世，大规模集成电路与超大规模集成电路设计出现，高密度多层封装基板应运而生，使集成电路封装基板从普通的印制电路板中分离出来，形成了专有的集成电路封装基板制造技术。目前，在常规 PCB 板的主流产品中，线宽/线距 50μm/50μm 的产品属于高端 PCB 产品了，但该技术仍然无法达到目前主流芯片封装的技术要求。在封装基板制造领域，线宽/线距在 25μm/25μm 的产品已经成为常规产品，这从侧面反映出封装基板制造与常规 PCB 制造比，其在技术更为先进。封装基板从常规印制电路板中分离的根本原因有两方面：一方面，由于PCB 板的精细化发展速度低于芯片的精细化发展速度，导致芯片与 PCB 板之间的直接连接比较困难。另一方面，PCB 板整体精细化提高的成本远高于通过封装基板来互连 PCB 和芯片的成本。2.3.5. 封装基板的主要结构和生产技术目前，在封装基板行业还没有形成统一的分类标准。通常根据适用基板制造的基板材料、制作技术等方面进行分类。根据基板材料的不同，可以将封装基板分为无机封装基板和有机封装基板。无机封装基板主要包括：陶瓷基封装基板和玻璃基封装基板。有机封装基板主要包括：酚醛类封装基板、聚酯类封装基板和环氧树脂类封装基板等。根据封装基板制作方法不同，可以将封装基板分为有核（Core）封装基板和新型无核（Coreless） 封装基板。1. 有核和无核封装基板有核封装基板在结构上主要分为两个部分，中间部分为芯板，上下部分为积层板。有核封装基板制作技术是基于高密度互连（HDI）印制电路板制作技术及其改良技术。无核基板，也叫无芯基板，是指去除了芯板的封装基板。新型无核封装基板制作主要通过自下而上的电沉积技术制作出层间导电结构—铜柱。它仅使用绝缘层（Build-up Layer）和铜层通过半加成（SemiAdditive Process，缩写为 SAP）积层工艺实现高密度布线。2. 封装基板的结构封装基板的主要功能是实现集成电路芯片外部电路、电子元器件之间的电气互连。有核封装基板可以分为芯板和外层线路，而有核封装基板的互连结构主要包括埋孔、盲孔、通孔和线路。无核封装基板的互连结构则主要包括铜柱和线路。无核封装基板制作的技术特征主要是通过自下而上铜电沉积技术制作封装基板中互连结构—铜柱、线路。相比于埋孔和盲孔，铜柱为实心铜金属圆柱体结构，在电气传输方面性能更加优良，铜柱的尺寸也远低于盲孔的尺寸，直接在 40μm 左右。3. 封装基板的主流生产技术1) 主要的积层精细线路制作方法半导体封装基板层间互联、积层精细线路制作方法是从高密度互联/积层多层板（High Density Interconnection/Build up Multilayer，HDI/BUM） 衍生而来，HDI/BUM 板制造工艺技术种类繁多，通过可生产性、可靠性和成本等各方面的优胜劣汰和市场选择，目前比较成熟的工艺集中在 3-5 种。早期的集成电路封装基板由于封装芯片 I/O 数有限，其主流制作技术是印制电路板制造通用技术—蚀刻铜箔制造电子线路技术，属于减成法。IC 设计趋势大致朝着高集成化、快速化、多功能化、低耗能化及高频化发展， 对应的半导体封装基板呈现出“四高一低”的发展趋势，即高密度布线、高速化和高频化、高导通性、高绝缘可靠性、低成本性。在近年的电子线路互连结构制造领域，相比于蚀刻铜箔技术（减成法），半加成法主要采用精确度更高、绿色的电沉积铜技术制作电子电路互连结构。近十几年来，在封装基板或者说整个集成电路行业，互连结构主要是通过 电沉积铜技术实现的，其原因在于金属铜的高性能和低价格，避免了蚀刻 铜流程对互连结构侧面蚀刻，铜的消耗量减少，互连结构的精细度和完整 性更好，故电沉积铜技术是封装基板制作过程中极其重要的环节。2) 封装基板制作技术-高密度互连（HDI）改良制作技术高密度互连（HDI）封装基板制造技术是常规 HDI 印制电路板制造技术的延伸，其技术流程与常规 HDI-PCB 板基本相同，而二者的主要差异在于基板材料使用、蚀刻线路的精度要求等，该技术途径是目前集成电路封装基板制造的主流技术之一。由于受蚀刻技术的限制，HDI 封装基板制造技术在线路超精细化、介质层薄型化等方面遇到了挑战，近年出现了改良型HDI 封装基板制造技术。根据有核封装基板的结构，把 HDI 封装基板制作技术流程主要分为两个部分：一是芯层的制作；二是外层线路制作。改良型 HDI 封装基板制造技术主要是针对外层线路制作技术的改良。常规 HDI 技术制作封装基板的流程3) 封装基板新型的制造技术--改良型半加成法基于磁控溅射种子层的电沉积互连结构是一条全新的封装基板制造技术途径，该制作技术被称为改良型半加成法。此外，由于该技术途径不像 HDI 技术需要制作芯板，因此被称为无核封装基板制作技术。无核封装基板制作技术不需要蚀刻铜箔制作电子线路，突破了 HDI 途径在超精细线路制作方面存在的技术瓶颈，成为高端封装基板制造的首选技术。另外，该技术采用电沉积铜制作电气互连结构，故互连结构的电沉积铜技 术已经是无核封装基板制作的核心技术之一。三、封装材料和封装基板市场3.1. 封装基材和基板市场及技术发展3.1.1. 封装技术应用的演进即使是最古老的封装技术仍然在使用今天。但是，通过从线键到倒装芯片外围设备再到阵列封装、缩小 I/O 间距、更小的封装体和多组件模块，以实现更高密度封装是明显的趋势。3.1.2. 封装基板在晶圆制造和封装材料价值量占比最大晶圆制造和封装材料主要包括引线框架、模封材料（包封树脂、底部填充料、液体密封剂）、粘晶材料、封装基板（有机、陶瓷和金属）、键合金属线、焊球、电镀液等.3.1.3. 封装基板行业景气度的变化在大约 2500 亿套集成电路封装中，1900 亿套仍在使用铜线键合技术，但倒装芯片的增长速度快了 3 倍。1500 亿套仍在使用铅框架，但有机基质和WLCSP 的增长速度快了三倍。只有约 800 亿半导体封装是基于有机基板， 有机封装基板市场大约 80 亿美元，相当于整个 PCB 行业的 13%.3.1.4. 有机和陶瓷封装基板是封装基板中的主流在高密度封装中，为了降低反射噪声、串音噪声以及接地噪声，同时保证各层次间连接用插接端子及电缆的特性阻抗相匹配，需要开发高层数、高密度的多层布线基板。按基板的基体材料，基板可分为有机系（树脂系）、无机系（陶瓷系、金属系）及复合系三大类。一般来说，无机系基板材料具有较低的热膨胀系数， 以及较高的热导率，但是具有相对较高的介电常数，因此具有较高的可靠性，但是不适于高频率电路中使用；有机系基板材料热膨胀率稍高，散热较差，但是具有更低的介电常数，且质轻，便于加工，便于薄型化。同时由于近几十年内聚合物材料的不断发展，有机系基板材料的可靠性有极大提升，因此己经被广泛应用。目前广泛应用的有机基板材料有环氧树脂，双马来醜亚胺三嘆树脂（聚苯醚树脂，以及聚醜亚胺树脂等。3.1.5.2019 年封装材料市场规模在 200 亿美金左右，封装基板约占 64根据国内亚化咨询预测，2019 年中国半导体封装材料市场规模将超 400 亿元人民币，约折合 57 亿美元左右。3.2. 封装基板主流产品市场3.2.1. 全球地区分布有机封装基板市场一直很小，直到 1997 年英特尔开始从陶瓷基板向有机基板过渡，在基板封装的基板价值可以占封装总价值（不包括模具）的 15%至 35%。目前,世界上半导体封装基板生产主要在亚洲(除日本和中国)、日本、中国、美国及欧洲。从产值上看， 封装基板的生产国家主要是日本、亚洲（除日本和中国以外，以韩国和台湾为主）和中国。2019 年封装基板的市场价值预计为 81 亿美元，预计未来五年将以每年近 6.5的速度增长。其中，亚洲（除日本和中国以外，以韩国和台湾为主）的占有率接近 61，日本约为 26，中国,13 左右，而美国、欧洲及世界其它地区占有比例则相当小.3.2.2 全球载板主要制造地及主要制造商现状根据 2019 年 Prismark 的统计数据，目前全球载板的市场容量约为 81 亿美元，量产公司近 30 家。从生产地来看，全球载板主要在韩国、中国台湾、日本和中国内地四个地区生产（99 ）。近年来中国内地量产厂商数量增长明显，但产值仍较小； 2019 年全球前十五大载板公司如下表所示。从表中可以看出，载板公司基本上都是PCB 产品多元化，即非从事单一的载板业务（唯一例外的是日月光材料（仅从事 BGA 载板制造），主要是由于该公司的母公司从事的是封测代工服务.期初，日本供应商主导封装基板供应链。目前日本仍以超过 50%的份额主导着高端 FCBGA/PGA/LGA 市场，我们认为未来五年内这种情况不会有实质性变化。在所有其他封装基板类别中，台湾/中国大陆和韩国的供应商占据市场主导地位。……3.2.3. 主流封装基板产品分类1. 按基材材质分类封装基板按基材材质可分为刚性有机封装基板、挠性封装基板和陶瓷封装基板。2. 按制造工艺分类封装基板按照制造工艺可分为刚性基板（含陶瓷基板）、挠性基板、积层法多层基板（BUM）。3. 按性能分类封装基板按照性能可分为：低膨胀系数（a）封装基板、高玻璃化温度（Tg） 封装基板、高弹性率封装基板、高散热性封装基板、埋入元件型封装基板。4. 按应用领域分类根据封装基板不同的用途，可将封装基板分为：3.2.4. 六种产品占据封装基板市场主要份额1. 主流封装基板产品市场规模和结构封装基板产品多样化，从产值分布来看， 2019 年封装基板主要以 FC BGA/PGA/LGA（Flip Chip Ball/Pin/Land Grid Array,倒装芯片球/针/平面栅格阵列封装基板）、FCCSP（Flip Chip Chip Scale Packaging,倒装芯片级封装基板）、FCBOC（Flip Chip Board on Chip for DRAM，动态随机存取存储器用芯片封装基板）及 WB PBGA（Wire Bond PBGA，键合塑料球栅阵列封装）WB CSP(Wire Bond Chip Scale Packaging 键合芯片级封装基板)，RF & Digital Mole（频射及数字模块封装基板）为封装基板市场的六类主要产品.从供给来看，2019 年全球主要有 5 个地区生产封装基板，分别是日本、中国、亚洲（除去日本和中国，主要是台湾、韩国和其他地区）、美国和欧洲。Prismark 按照 WB PBGA/CSP、FC BGA/PGA/LGA、FC CSP/BOC 和 RF AND Digital Mole 四类统计，预计 2019 年共计实现产值 81.39 亿美元，同比增速为 7.74，四类产品产值分别为 20.07、33.52、17.24 和 10.55 亿美元，占比分别为 24.66、41.18 、21.19 和 12.96.2. WB PBGA/CSPWB（wire-bonding，引线键合封装技术），用金属丝将芯片的 I/O 端（内侧引线端子）与相对应的封装引脚或者基板上布线焊区（外侧引线端子）互连，实现固相焊接的过程。PBGA (Plastic ball grid array package) 塑料球栅阵列。主要用于满足 200-800I/O 引脚数需求。目前正持续被高端倒装芯片及低端低成本 CSP 封装抢占市场。20 世纪 90 年代末，PBGA 封装之后不久出现了线键 CSP 封装，精细间距 BGA（FBGA）和 CSP 是完全相同的，但在未来它将被简单地称为 CSP。CSP 是一种更有效的线状键合 PBGA 封装，具有更紧密的球间距（0.8mm 及以下），因此被称为细间距 BGA 或 FBGA。我们也可以进一步将 CSP 定义为：封装尺寸小于 20 毫米的所有基板。CSP 最初是运用于较少引脚数的设备，但现在已经扩展到容纳 700 个 I/O 及以上的设备。WB CSP 用金线将半导体芯片与封装基板连接，半导体芯片的大小大于基板面积 80%的产品通常被称为“WBCSP”（引线键合芯片尺寸封装）。随着半导体市场的发展，对 WBCSP 的总需求继续增长。但因为高速增长的FCCSP，WBCSP 市场份额逐渐减少。但对于许多 I/O 为 20–500 的设备来说，它仍是一种经济高效的方法。CSP 的需求最初主要由大容量移动电话市场驱动，但如今，大多数其他便携式和非便携式应用程序都在使用 CSP 封装，以实现更小的尺寸和更好的电气性能。2019 年全球WB PBGA/CSP 封装基板产值预计为 20.07 美元，占全球封装基板总产值 24.66。Prismark 预计 2024 年全球 FC BGA/PGA/LGA 封装基板产值将达 21.98 美元，年复合增长率为 1.83。目前 PBGA 基板及 CSP 基板的主要生产供应商有 JCI (日本)、Ibiden (日本)、Samsung (韩国)、LG (韩国)及 PPT 等公司。在 TBGA 基板方面，目前日本厂商仍然占据主导地位。日本的主要供应商包括: Shinko、Hitachi Cable 、Mitsui 及 Sumitomo 等公司。3. FC BGA/PGA/LGAFC BGA/PGA/LGA，全称 Flip Chip Ball/Pin/Land Grid Array,倒装芯片球/针/平面栅格阵列封装基板。随着芯片集成度不断提高，其对集成电路封装要求更加严格。I/O 引脚数的急剧增加，使得 FC BGA/PGA/LGA 广泛用于具有高复杂性的 MPU（微处理器和内存保护单元）、CPU（中央处理器） 和逻辑器件的封装。BGA、PGA、LGA 三种封装所用封装基板相似，但它们与主板的交互方式不同。所有这些封装都使用倒装芯片互连，而不是导线连接。2019 年全球 FC BGA/PGA/LGA 封装基板产值预计为 33.52 亿美元，占全球封装基板总产值 41.18。Prismark 预计 2024 年全球 FC BGA/PGA/LGA 封装基板产值将达 51.86 亿美元，年复合增长率为 9.12。4. FC CSP/BOC1) FCCSP半导体芯片不是通过引线键合方式与基板连接，而是在倒装的状态下通过 凸点与基板互连，因此而被称为“FCCSP”(Flip Chip Chip Scale Package)。倒装芯片 CSP (FCCSP)包提供了一个较低的轮廓，更好的电气性能，并略高于传统的电线结合 CSP 包 I/O。FCCSP 与 FCBGA 的区别仅在于封装尺寸(<20mm)、填料节距(典型的 CSP 为<0.8mm 球节距)，通常为 60-1.300 1/0。由于FC CSP 封装的高性能（将半导体芯片到 PCB 间的距离降至最低，信号损失很少，可确保高性能）和高 I/O （得益于精细 bump pitch，形成大量 I/O 应用），主要用于手机应用处理器、基带等产品封装中。2) FCBOCBOC（Board on Chip for DRAM）主要包括 WBBOC 和FCBOC 两种。2018 年 以前，大多数DRAM 设备都采用WBBOC 封装，尤其是在2017 年，三星（Samsung） 推出了超过 35 亿个WBBOC 封装。FC BOC 是指使用倒装技术的 DRAM 封装，三星从 2015 年前就开始将这项技术用于图形 DDR（内存）或 GDDR（显存），现在正将其用于 PC 应用程序中的主流 DDR，2019 年及以后FCBOC 将逐渐完全取代WBBOC 封装。BOC 的主要用户是存储器公司-三星、SK Hynix 和 Micron，主要的基板供应商包括 Simmtech、Eastern、ASE Material、Unimicron 等。2019 年全球 FC CSP/BOC 封装基板产值预计为 17.25 亿美元，占全球封装基板总产值 21.19。Prismark 预计 2024 年全球 FC CSP/BOC 封装基板产值将达 20.60 亿美元，年复合增长率为 3.61。5. RF AND Digital Mole 频射及数字模块1) Digital Mole数字模块将多个模具和其他组件被焊接或嵌入主板，从而可以包括任意数量的模块应用。迄今为止最常见的包括 MEMS 传感器、MEMS 麦克风和摄像头模块。用于数字模块的基板与用于 BGA 和 CSP 封装的基板相似。他们通常使用简单的两到四层基板，但现在加入了更先进的薄核组装基板设计。特别是对于许多 MEMS 麦克风来说，一个独特的区别是在基板中使用了嵌入式电容器和电阻箔。主要数字模组基板供应商包括金星、Unimicron、南亚 PCB、深南、森科、LG Innotek 等。2) RF Mole射频模块包括一系列解决方案，通常包括一个或多个有源功率器件和无源元件。RF 模块常见于功率放大器（PA）和功率放大器双工器（PAD）模块， 还用于 WLAN/蓝牙和/或 GPS 的连接模块，通常使用有机封装基板。射频模块的尺寸通常为 3 毫米到 10 毫米，通常可以包含一到四个有源 CMOS 或砷化镓芯片，以及多达四十个分立无源元件。2019 年全球RF AND Digital Mole 封装基板产值预计为 10.55 美元，占全球封装基板总产值 12.96%。Prismark 预计 2024 年 RF AND Digital Mole 封装基板产值将达 17.10 美元，年复合增长率为 10.41%。四、封装基板应用的关键市场和技术驱动因素4.1. 用于高性能计算的大面积 FCBGA 封装需求驱动封装基板需求成长4.1.1. 高性能计算包括传统的基于 cpu 的计算机，从高端桌面和笔记本电脑到领先的服务器、计算和网络应用程序三大类。后者越来越多地使用 GPU 和高级内存总线来实现超级计算和 Al 应用程序所需的高性能。长期以来，高端 CPU 和 GPU 一直被封装在 FCBGA、FCLGA 或FCPGA 中，它们可以通过插槽直接安装到主机的主 PCB 上，也可以使用中间的子卡。在笔记本电脑中系统级的尺寸和厚度要求 CPU 直接安装在主机的主板上。然而，在桌面服务器和许多其他高性能计算应用程序，CPU 通常以 BGA 或LGA 包的形式提供，并通过插座或类似的连接器安装到主板上。Intel 的高端服务器 CPU，包括联想服务器使用的 Xeon CPU，都采用了公司的 PoINT(Patch on INTerposer)技术。在英特尔的命名法中，CPU 芯片被翻转到一个“补丁”上，这实际上是一个具有高路由密度的 BGA 基板， 以适应前沿的 CPU 芯片。然后将此补丁安装到插入器上。Intel 将补丁称为 HDI(高密度互连)，将插入器称为 LDI(低密度互连)。在 Prismark 的术语中，两者都是内置的封装基板，而插入器的路由密度略低。4.1.2. Al 和机器学习带来了对海量数据的处理需求英特尔的 Xeon 是一款传统的、但处于领先地位的 CPU，它是专注应用于 Al 和机器学习一种新的高端处理，而这些应用使用 GPU。所有的应用程序都依赖于模式识别来创建一个算法来解释大量的数据，而 GPU 比 CPU 更适合这种类型的数据处理。自动驾驶汽车可能是这些新型人工智能应用中最具辨识度的一个。但机器学习也被用于语音识别、游戏、工业效率优化和战争。Nvidia 是这些 Al 应用的 GPU 的主要供应商，该公司的 Nvidia 的自动驾驶汽车驱动平台是系统和组件封装实践的一个很好的例子最初用于特斯拉自动驾驶仪的驱动平台，本质上是一个小型(31x16cm 的盒子)超级计算机，它可以解读汽车传感器的数据，创建出汽车周围环境的虚拟 3D 地图。并决定适当的行动。值得注意的是，大量数据定期上传到汽车制造商的数据中心，在那里， 基于数百万英里的驾驶经验，自动驾驶算法不断改进。这些例子的 CPU 和 GPU 是大型尺寸的 FCBGA 封装驱动的需求复杂的封装基板的主要例子。4.2. SiP/模块封装需求旺盛驱动封装基板需求成长有机封装基板的第二个重要增长驱动力是 SiP/moles。SiP(System-in-Package)将主动和被动元器件组合在一个包含特定功能的封装体/模块中。最突出的 SiP 是用于蜂窝和其他射频系统的射频模块， 如功率放大器模块。前端模块和 WiFi 模块。其他例子包括传感器模块，如MEMS 加速度计算或摄像机模块，以及电源模块，比如 DC/DC 转换器。大多数这样的模块使用刚性 PCB 基板，虽然有些使用柔性，陶瓷，或引线框载体。与上面讨论的高性能计算设备相比，IO 数量很低(大多数远低于 100)，并且封装的球/垫的间距非常宽松(最多为 1 毫米)。另一方面，特别是射频模块往往有一个很多且越来越多的器件和元件，必须在模块内互连。这增加了模块基板的路由密度，增加了它的层数和设计几何形状。4.2.1. 新的射频模块应用是 5G mmWave 天线模块用于 5G 智能手机和类似的 5G 接入设备。这种应用的高频率要求射频收发器和天线之间的近距离。因此，mmlWave 天线模块被设计成将收发器和支撑组件安装在一侧，贴片天线安装在另一侧。结果是一个复杂的 5-2-5 基板。每个 5G 中使用三或四个这样的天线模块毫米波智能手机。4.2.2. 非射频 SiP 模块应用苹果提供了有趣的推动力。从苹果手表，几乎所有的组件都装在一个大的SiP。另一个 interestinoSiP 的例子是用在苹果的新 AirPods 专业无线耳机。之前的 AirPods 主要使用的是安装在伸缩电路上的分立元件(还有一些更小的 SiP)。新的 AirPods Pro 将几乎所有的组件整合到一个 5x10 毫米的 SiP 中。这个 SiP 非常复杂。实际上，它本身由四个 SiP 和一个跨接PCB 组成，所有这些都组合成一个小的组件。主 SiP 结合了几个 WLCSP 到一个 3-2-3 基板的顶部然后集成封装。该基板的底部支持一个额外的三个 SiP(一个蓝牙 SiP 和两个 MEMS 加速计 SiP)加上一个跨接 PCB 用于连接到 AirPods Pro flex 电路。蓝牙 SiP 本身是相当复杂的，包括蓝牙芯片和内存芯片，加上一个时钟和被动式，安装在一个 6L 任意层基板的两侧并覆盖成型。每年要交付数十亿个 SiP/模块，比大型 BGA 包高出一个数量级。4.3. 先进封装基板市场的发展驱动封装基板需求成长封装基板的需求已经被持续使用的晶圆级 CSP 削弱。WLCSP 发展迅速，因为他们提供了小尺寸，可以非常薄(<0.4 毫米)和提供良好的球间距(0.35 毫米)，且不使用任何基材或载体。但 WLCS 广泛应用于智能手机和其他便携式产品中。然而封装基板的主要增长动力是大面积 FCBGA 封装和 SiP。在可实现的布线密度方面，硅的技术路线图超过了 PCB。封装基板是用来提供高密度的接口之间的硅模具和更大，低密度 PCB 主板。但是用于高性能计算处于领先地位的 CPU 和 GPU，即使是高密度的封装基板也不足以实现一级互连。以 5μm 线和空间为例，重点是半导体工艺技术作为替代。在典型的排列中。采用半导体制造技术的中间插层，将有源模的高密度布线要求与有机封装基板的低密度能力进行转换。值得注意的是，这种封装方法仍然需要有机封装基质,它的大小和层数都在增加其中一些产品已经开始批量发货。4.3.1. 英特尔 EMIB 嵌入式硅插入器英特尔的酷 i7 8705G 笔记本处理器实际上结合了英特尔的 CPU，一个 AMD 的 GPU 和 HBM 内存在一个单一的 FCBGA 封装体。为了获得最高的性能，GPU 和内存采用倒装芯片，直接安装在附近，并与硅桥芯片互连，在两个芯片之间提供高完整性的信号和电源线。英特尔 CPU 被单独直接放置在 BGA 基板上。4.3.2. 带有 TSV 的硅插入器AMD 提供一系列用于高性能计算应用的 CPU 和 GPU，包括工作站和 Al 处理器。为了解决高速内存访问的需求，内存最好集成在处理器封装体中。在许多情况下，这是通过在相同的高密度封装基板上，将内存芯片翻转到CPU/GPU 芯片旁边来实现的。但在前沿应用中，存储芯片是堆叠在一起的， 随后安装在一个硅插接器上，该插接器也携带处理器芯片。……（报告来源：川财证券）如需报告原文档请登录【未来智库】。

来源：21世纪经济报道原标题：商业故事|联想的“暖春”作者：杨清清2月10日，农历腊月二十九。位于安徽合肥的联想PC产业基地，完成了庚子年的最后一天生产。不过今年，基地内有所不同。往年最早大年初四开工的联宝科技，面对旺盛的市场需求，今年大年初二就早早复工。“牛年春节，因为疫情防控和生产需要，我们共有近6000名工人留肥过年。”2月24日，在接受21世纪经济报道记者采访时，联宝科技智能制造中心高级总监曲松涛介绍称，企业从大年初二就开始复产，为夺取牛年“开门红”打下了基础。联宝科技是联想合肥产业基地的核心，也是联想集团全球最大的个人电脑研发基地。在联想全球销售的电脑中，每8台便有1台出自这个工厂。自2011年9月落地合肥以来，联宝科技产量及销售持续高速增长，2020年更是实现营收1016亿元，同比增长41%，成为安徽首个千亿企业。腊月二十九停工，大年初二复工。从时间跨度来看，员工们只是度过了一个“周末”。对于产业基地的管理层而言，这两天更是没有闲着。“我们管理层也都没回家过年，大年三十慰问员工，初一还要走访留守员工。”曲松涛回忆道，“今年我们在留人、用人和招人上做出了充分的工作。”联想合肥产业基地的全力赶工，源自2020年疫情后持续至今的全球PC市场热潮。而其热火朝天的生产景象，同样也是中国经济牛年“开门红”的缩影。商务部数据显示，通讯器材、家电数码消费额同比增长39.0%和29.9%。电器、电子类产品的旺盛需求推动相关厂商成为春节复工的“急先锋”。“2020年8月以来中国出口加速增长，主要是全球经济共振复苏的结果，”平安证券首席经济学家钟正生指出，“随着欧美经济加速修复，2021上半年中国出口的需求来源仍然坚韧，短期内不存在快速转弱的风险。”受益强劲的经济复苏需求，联想集团近半年来业绩与股价联袂大涨。日前发布的20/21财年第三财季业绩显示，联想集团该财季营业额达到1142亿人民币，同比增长22.3%创新高。税前利润达到39亿人民币，同比增长51.6%。净利润达到26亿人民币，同比增长53.1%。二级市场方面，联想集团股价在今年2月18日盘中最高涨至11.12港元/股，与2020年12月初的5.5港元相比，两个月时间实现翻倍。截至2月26日，联想集团股价报收9.81港元/股，最新市值达1181.29亿港元。PC“暖春”“今年春节对于联宝科技而言，就跟合肥的天气一样，是个暖春。”曲松涛感慨道。这与全球PC市场的强劲增长相关。“当前我们的订单需求非常强劲，到现在为止基本上我们全季度所需要的订单都已在手。”今年2月初，在联想Q3财报说明会上，联想集团董事长兼CEO杨元庆信心满满。在他看来，联想强劲增长的势头不会改变。因此，在春节前夕，联宝科技开始采取一系列留守激励政策，鼓励外省员工留肥过年。据介绍，早在1月中旬，联保科技一批台北研发人员经历了14+7天隔离，放弃了春节与家人团聚的机会，于2月5日开始正式投入紧张的工作。大年初二，5800一线员工奔赴产线，开启春节新一轮产能大战，占比月60%。这也是联保科技自成立以来，员工就地过年人数最多的一年。“去年联宝的重心基本都落在了防疫上，今年在去年经验的基础上，为确保生产员工的健康和安全，公司严格落实各项疫情防控和安全管理措施。”曲松涛介绍，早在节前三周，联宝科技便进行了充分计划，按照一个季度以上的口罩使用量来进行医疗物资采购。同时，为了让留守员工感受到节日氛围，联宝科技也煞费苦心。据介绍，在春节的两天假日里，公司策划了包括羽毛球比赛、台球比赛、掼蛋、王者荣耀等诸多活动，还安排了丰盛的年夜饭、春节加餐和抽奖活动。“大家一起看春晚，度过这个春节，我们还发了许多零食小吃，组织了免费的餐食，春节期间的比赛活动员工只要参与就有100块钱，”曲松涛告诉21世纪经济报道记者，“今年我们企业拿出了一大块资金进行留守员工的激励。”在种种努力下，节前16500人左右的联宝科技，节后有11000人在岗，其中配合节日期间复工的员工接近6000人。这对于每逢春节工人大量流失的制造行业而言，是一个难得的数字。联宝科技人力资源中心总监何唯萍向21世纪经济报道记者指出，这与联想集团品牌力、工人对联宝科技实力的信心、当地政府政策支持、企业返岗激励政策以及工厂上下多维度关怀沟通等原因密不可分。据何唯萍测算，员工留下来过年并按照日程上班，叠加合肥政府留工稳产政策的留乡补贴，单人最高可拿到6100元。公司用于激励员工留守过年的支出则超过3000万元。与此同时，联宝科技还在持续扩大招聘。“目前我们已经招聘了9500多人。”何唯萍告诉21世纪经济报道记者。这也是工厂历年节后招聘规模最大的一次。据了解，新招聘的员工将主要服务于生产PC相关产品主板的SMT生产线和笔记本整机生产的BOX产线。“这其实是为维持我们的产能布局计划扩张所需要的能力。”何唯萍指出。为了能够提升招聘速度，何唯萍所在的人力资源中心也使出了浑身解数。“往年我们新员工入职平均需要128分钟，如今我们在员工来合肥基地的路上便录入员工信息，只要28分钟就可以办理完入职，这几天内，我们一天就可以入职2000多人。”而在超高强度的复工招聘速度下，联宝科技也创造了小小的奇迹。据了解，往年工厂的返岗率大概在92%左右，今年达到了98.6%。预计到2月底，工厂便可完成产能爬坡，实现满产运行。与时间赛跑联想合肥产业基地开启抢工模式，与全球PC市场大环境挂钩。1月，国际数据公司（IDC）全球季度个人计算设备追踪报告的初步结果显示，2020年第四季度全球PC出货量同比增长26.1%，达到9160万台。2020年全年，全球PC市场出货量同比增长13.1%。根据IDC预测，2021年中国PC将市场增长10.7%，K12、智慧办公以及政府行业将成为增长的主要动因。由中国市场向外推演，在全球疫情恢复期，整体PC行业也有望保持高景气度。“这说明居家工作、学习、娱乐正在成为一个新常态，变为每个人新的消费习惯，而且这个消费习惯会带动消费升级，”杨元庆指出，“过去大家只在手机内进行信息消费，如今升级到人手一部手机再加上电脑或平板，这必定会驱动电脑和平板市场的持续增长。”受相关需求高涨影响，作为联想的PC核心生产基地，联想合肥产业基地手握大量订单。数据显示，联想合肥产业基地2020年实现营业收入1016亿元，同比增41%，全年出口额达到86亿美元，同比增长21%，连续7年蝉联安徽省最大进出口企业。联想合肥PC产业基地 图片来源：资料图“这段时间，我每天都要开作战室运营会，紧盯产线的具体问题。”曲松涛透露。据不完全统计，联想合肥产业基地有超过上千万台PC订单正在排队，目前订单已经排到了今年第三季度。甚至不仅是工厂本身，为响应全球暴涨的订单量，工厂周边的原材料等供应商们，也在大年初二、初三便复工生产。“大家都非常重视春节期间的产能可持续性，也制订出了相关的保障计划。”曲松涛表示。这也是联想合肥产业基地在供应链协同上长期投入的回报。据了解，联想一直鼓励其供应商伙伴在联想制造基地周边设厂、扩大投资，形成“4小时产业圈”，即供应商的配套服务位于生产基地4小时车程内，联想的产品可以在4小时内送达主要市场。配合供应链各个环节的数字化和智能化管理，联想（合肥）产业基地能够在接到全球订单的4小时内从原材料仓库调取2000多种物料，并进行自动分拣、运送至电脑主板生产车间。尤其需要注意的是，早在2020年，联想便已经开始了与时间及对手的赛跑。IDC数据显示，2020年排名前五的电脑厂商中，联想以24%的市场份额居首。尤其在2020年第四季度，联想份额上升到25.2%排名居全球之首，排名第二的惠普市场份额为20.9%，两者差距从过去的1个百分点左右拉开至4.3个百分点。在欧洲-中东-非洲市场（EMEA），联想PC的销量更是同比增长达到17.4%，首次超越惠普成为冠军。中坚力量对于联宝科技工厂员工而言，过去一年的主题词就是“赶工”。然而，联宝科技与时间赛跑的，绝不仅止于此。据了解，去年9月，在超预期的井喷需求下，联宝科技快速进行了厂区扩张，在51天时间内完成了7万平方米的“云海”新厂区建设。资料显示，新架设的11条生产线，2020年贡献了160万台的出货量，这也创造了业界的新纪录。联想合肥PC产业基地 图片来源：资料图事实上，这也是联想独特优势的缩影。在PC市场中，联想以其混合制造策略，一定程度上在供应链短缺背景下找到了自身的竞争力。杨元庆告诉21世纪经济报道记者，联想的生产模式是由自主生产、OEM及ODM结合的方式构成，在全球产能紧张时，联想自有工厂就成为中坚力量。“2020年我去到合肥的联宝工厂时，很为他们感动。他们不仅需要抗疫，还需要在汛情来临时抗涝。”杨元庆感慨道，“更难能可贵的是，联宝工厂9月便发现产能不足的问题，所以在原先生产线基础上短时间内又新建了工厂，并在11月初开始运营。”这也是联想2020年四季度能够交出超过2300万台PC“成绩单”的重要原因。而当下全球供应紧张、原材料缺货的背景下，“联保速度”让外界看到了联想的实力与决心。“当前供应缺货的原因是需求强劲，但联想也会充分应用卓越运营优势，以及与全球供应商良好的战略伙伴关系，来最大限度保障用户需求。”杨元庆称，“无论如何，联想强劲增长的势头不会改变。”光大证券研究团队指出，鉴于远程经济普及对于消费PC需求的带动作用偏长期，叠加2021年下半年国内商用换季服务启动，以及海外新一轮商用换机需求因素，预计2022财年联想PC出货量有望实现同比高个位数增长。盈利能力方面，鉴于消费PC高端化驱动整体单价提升，同时绑定高附加值软件服务，税前利润率有望维持6%以上高水平。联想联宝科技只是中国经济的一个缩影。事实上，各地工厂开足马力生产的火热景象充分展示了中国制造业的旺盛活力，也为2021年的中国经济增长打响了“头炮”。根据中国社科院2月24日公布的《中国社会科学院国际形势报告（2021）》显示，在经历新冠肺炎疫情冲击的经济下挫之后，2021年世界经济将在此前较低的基数基础上重启增长。国际货币基金组织（IMF）预计，2021年世界经济实际GDP增长率将达到5.5%，较上年增长回升9个百分点。其中，中国经济表现相对更胜一筹。IMF预计，2021年中国实际GDP增速将达到或超过5%；两年均值中国增速全球居首，有望达到5%。而中国经济牛年的“开门红”，与诸如联想合肥产业基地内留守工人热火朝天忙生产、春节期间企业少停产甚至不停产等诸多努力有关。据百度迁徙地图数据显示，今年春运返乡期全国总体迁徙规模指数大幅下降，较去年下降50%。某招聘平台发布报告显示，春节复工一周后市场招聘需求快速增长，较疫情笼罩的2020年同期增长124%。“今年订单多，客户急，我们全球供应链大年初二就开工了。”春节期间，杨元庆在朋友圈内感慨道，“向辛勤工作坚持岗位的小伙伴们致敬！”

（报告出品方/作者：天风证券，潘暕）1. PCB 产业链概况PCB 印刷线路板是重要的电子部件，主要由绝缘基材与导体两类材料构成，在电子设备中 起到支撑、互连的作用。产业链主要包括三大块，上游原材料（三大原材料为铜箔、树脂 和玻璃纤维布，其他还包括木浆、油墨、铜球等）—中游基材覆铜板—下游 PCB 应用。功能性：覆铜板承担 pcb 导电、绝缘、支撑功能，环氧树脂作为粘合剂、玻璃 纤维布为增强性材料。工序：增强材料浸泡树脂加工，一面或者两面覆盖铜箔经过热压形成覆铜板， 然后多层覆铜板层压再导通多层形成通路，完成信号的连接。成本占比：PCB 行业原材料成本占总营业成本 50%以上，PCB 铜箔是制造覆铜板最主 要的原材料，约占覆铜板成本的 30%（厚板）和 50%（薄板）。PCB 铜箔中阴极铜等直接材料的占比约为 88%。2. CCL2.1. 怎么看 CCL 行业覆铜板是什么？市场空间多大？覆铜板是将增强材料浸以树脂胶液，一面或两面覆以铜箔， 经热压而成的一种板状材料，担负着印制电路板导电、绝缘、支撑三大功能，是制作印制 电路板的核心材料，技术演进经历了“普通板→无铅无卤板→高频高速/车用/IC 封装/高 导热板”的逐步升级过程。根据机械刚性，覆铜板可以分为刚性覆铜板和挠性覆铜板两大 类。根据增强材料和树脂品种的不同，目前刚性覆铜板主要可分为玻纤布基板（FR-4）、 纸基覆铜板、复合基板、金属基板。2.1.1. CCL 工艺流程相对 PCB 更为简单，相对下游 PCB 盈利能力更低资金密集型行业，工艺流程相对 PCB 更为简单，CCL 相对下游 PCB 盈利能力更低。覆铜 板的整个生产工艺流程主要包含六项主要步骤、可分为三阶工序，第一阶工序为调胶；第 二阶工序为上胶、烘干、裁片；第三阶工序为叠配、压合、裁切、检验。其中，第一、二 阶工序形成的产品即为粘结片，再经过第三阶工序形成覆铜板。对比 PCB 来看，以生益电 子为例，PCB 的生产主要有 17 道工序，相较多了内外层图形直做、钻孔、电镀、表面处 理等环节，工艺流程相对更复杂，这也为 CCL 盈利能力相对 PCB 更低的原因。2.1.2. 行业集中度较高，成本传导更快、转嫁能力更强CCL 行业集中度较高，高端产品集中度更高，CCL 成本传导能力相对 PCB 更强。18 年 CCL 的 CR 20=90%，CR 5=52%，排名前三的为建韬集团、生益科技、南亚塑胶，市占率分别为 14%、12%、12%，高端产品的集中度更高，18 年高速板 CR 3=45-65%，排名前三的松下、 台燿、联茂市占率分别为 20-25%、20-25%、15%，高频板 CR 3=75-90%，排名前三的罗杰 斯、泰康尼、中英科技市占率分别为 60-65%、10-15%、5-10%。覆铜板行业相对 PCB 行业 集中度更高，覆铜板厂商对下游的议价能力更强，原材料如铜箔、玻纤布和树脂的涨价能 较好地传导至下游 PCB 厂商。2.1.3. 直接原材料占比较大，受铜等大宗商品影响直接原材料占比较大，受铜等大宗商品影响。CCL 的主要原材料为电子铜箔、玻璃纤维布和树脂等，以南亚新材和中英科技为例，一般来说 CCL 直接材料、直接人工、制造费用分 别占比 85%、4%、10%，原材料价格的波动对公司成本的影响较大，其中，铜箔的价格取决 于铜价格的变化，受国际铜价影响较大，玻纤布价格受供需关系影响较大。2.1.4. 中国台湾上市覆铜板公司对比中国台湾上市覆铜板公司对比：A 股覆铜板相关的上市公司有生益科技、南亚新材、华正 新材、超声电子、金安国纪、中英科技、超华科技，其中生益科技为全球排名第二的覆铜 板厂商，业绩体量相较于其他厂商大非常多，公司 19 年营收 132 亿元，净利润 16 亿元。 合计 7 家覆铜板厂商营收体量中位值在 27 亿元，净利润为 1.56 亿元，从盈利能力来看， 覆铜板厂商平均毛利率在 25%，净利率在 9.45%。对比来看，中国台湾覆铜板厂商营收体量均值 和盈利能力均值与大陆厂商平均值相似，19 年营收和净利润均值分别为 33.1 亿元、3.38 亿元，毛利率和净利率分别为 25.67%、7.64%。2.2. 回顾 16-17 涨价，展望 20H2 开启的涨价周期2.2.1. 供给端影响下的 15 年 Q4-16 年 Q4 涨价周期复盘 15 年 Q4 到 16 年 Q4 涨价周期：主要由于供给端，电子电路铜箔/电子布/环氧树脂 等主要原材料产能因各种因素出现缺口、价格上涨推动 CCL 涨价，具体来看：标准铜箔：铜箔定价为即期铜（伦敦铜为基准）+加工费，除了 LME 现货铜价上涨外， 代表 CCL 景气度的铜箔加工费从 15Q4 到 16Q4 一路上涨，主要是因为 1) 16 年国家 新能源战略下锂电池/锂电铜箔需求大增，厂商将产能转产锂电铜箔，导致标准 PCB 铜箔紧缺；2) 上游化工和冶炼等行业因环保关停和限电限产的影响；3) 铜箔扩产周 期较长。玻纤布：7628 玻纤布由于竞争激烈导致的企业自主减产或者转产，导致“人为短缺” 上涨现象。PCB 相对 CCL 反应相对滞后，优秀厂商能转嫁成本+提升毛利率：CCL 在 PCB 产业链 的中游，且直接原材料占据 80%左右营收成本，因此对上游成本的敏感度更高以及反 应事件越快；PCB 库存一般在 2-3 个月，所以对于原材料的涨价一般滞后 CCL 一个月 左右，从 15Q4 到 16Q2 的厂商毛利率的变动可以进行验证，生益电子 16Q1 毛利率 开始走低，景旺电子、胜宏科技在 16Q2 毛利率才开始走低，滞后生益科技一个月左 右，后续毛利率有不同幅度的提升，验证优秀厂商能转嫁成本+提升毛利率。2.2.2. 供给+需求双轮驱动，20Q4 进入新一轮涨价周期20Q4 进入新一轮涨价周期，供给+需求双轮驱动，持续时间更长、涨价幅度超过 15Q4-16Q4。供给端：1）标准铜箔：LME 铜现货价格由 20/6/1 的 5405 美元/吨上涨至 21/03/16 的 8956 美元/吨，涨幅达 66%，波动最高达 77%（21/2/25），加工费也由 1-2w 涨到 4-5w（不同种类加工费不同），由于目前铜箔价格对应是 20 年 12-21 年 1 月的铜价， 铜价在 21Q1 依然上涨，预计标准铜箔涨价至少持续到 21Q2；2) 环氧树脂：受到极 寒天气影响+工厂爆炸黑天鹅等事件影响，市场价(中间价)华东市场价格由 20/6/1 的 18900 元/吨上涨至 21/3/18 号的 31250 元/吨，涨价幅度为 65%；3) 玻纤布：低库存 +需求扩张，主流粗纱及制品价格再次提涨 200-500 元/吨不等。电子布当前主流已达 7.2 元/米（春节前 6.3~6.5 元/米）。需求端：20Q4 开始汽车/消费电子下游复苏明显，拉动相关需求，2020 年 Q1/Q2/Q3/Q4 新能源整体销量 10.3/19.4/29/51.9 万辆，同比-53%/-44%/105%/144%， 疫情影响逐渐减小环比同比持续向好，汽车复苏持续至今，21 年 1-2 月，新能源汽 车销量分别 17.9、11 万辆，yoy+238.5%、584.7%。覆铜板厂商有望在 21Q1 形成正剪刀差，PCB 厂商负剪刀差预计在 21Q1-2 显现。20Q3 原材料进入涨价周期，消耗完库存后，成本转嫁至 CCL 厂商，20Q3 国内覆铜板厂商盈利 能力下滑，生益科技 20Q3 毛利率 qoq-2.63%、yoy-2.43%；华正新材毛利率 qoq-3.29%、 -2.28%，20Q3 涨价暂时未传导至 PCB 厂商，景旺电子、胜宏科技毛利率分别 yoy+3.4%、 2.34%。此后，CCL 厂商采取旧产品不重新议价、新产品重新议价的方案，20 年 4 月-21Q1 CCL 厂商持续提价，整体产品价格持续上升，有望在 21Q1 转嫁成本，提高毛利率形成正 的剪刀差; 待 PCB 厂商库存消化完之后，成本压力预计在 21Q1-2 显现出来，短期盈利能 力承压。2.3. 预判结构性供给失衡导致的涨价持续时间更长：关注低端厚铜箔以及高 频高速电路用铜箔2.3.1. 低端铜箔紧缺：锂电铜箔挤压标箔产能，标箔扩产不匹配 CCL 扩产环保问题+政策倾斜+需求爆发，厂商扩产锂电铜箔产能意愿更足：1) 生产工艺对比： 锂电池铜箔的生产工艺与 PCB 铜箔大体相同，主要分为溶铜造液工序、生箔制造与防 氧化处理工序及分切包装工序三部分组成，与 PCB 铜箔生产工序的差异主要为锂电池 铜箔生产过程不涉及独立的组合式的表面处理工序，因此锂电铜箔较标准铜箔在扩产 审批流程上更快，更符合国家环保政策要求；2）政策倾斜锂电铜箔，国家已明确将 补贴延长至 2022 年底，且发布《关于新能源汽车免征车辆购置税有关政策的公告》 政策，给企业减负。此外， 20 年国家发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，规划目标明确到 2025 年新能源汽车销量市场占比达到 20%左右，持续拉动锂电相关需求。根据 GGII 数据，2019 年中国锂电池出货量为 117GWh，带动锂电池铜 箔 9.3 万吨的出货量。到 2025 年中国锂电池出货量将达 565GWh，对应 25 年中国锂 电池铜箔需求量将达 37.0 万吨。标准铜箔回收期更长，盈利能力相较锂电铜箔更低。从投资回收期来看，标准铜箔回 收期长 9 年，锂电铜箔回收期 6-7 年。从盈利水平来看，以铜冠铜箔、嘉元科技的毛 利率来看，锂电铜箔毛利率比 PCB 标准铜箔更高，铜冠铜箔 19 年锂电铜箔和 PCB 铜 箔的毛利率分为 19.23%、10.38%。短期标准铜箔释放新产能较少，中长期标准铜箔扩产能缓解供需不足现状。目前全球 铜箔产能大约 81808 吨/月，其中锂电铜箔产能 33975 吨/月，占比 41.5%，环保+需求 +盈利能力综合影响下，预计未来锂电铜箔新产能要比电子电路铜箔要更多；此外， 中长期来看标准铜箔扩产与 CCL 的扩产匹配。2.3.2. 国内高端铜箔依赖进口，高性能铜箔稀缺+国产替代空间广阔国内高端铜箔依赖进口，高性能铜箔稀缺+国产替代空间广阔。移动通信基站中的天线系 统需用到高频高速 PCB 及 CCL 基材，5G 商业化将带动高频高速电路用铜箔需求的增长。 CCFA 数据显示，2019 年全球高频高速 PCB 用铜箔总需求量约为 5.3 万吨。其中，中国高 频高速电路铜箔需求量在全球占比 45%，约 2.4 万吨，然而中国高性能 PCB 铜箔产量占比 仍然较低，据 CCFA 数据，2019 年中国内资企业 PCB 铜箔总产量为 14.4 万吨，其中高性 能 PCB 铜箔产量仅 1.66 万吨，在中国内资企业 PCB 铜箔总产量中占比 11.6%。2.4. 涨价逻辑下重点关注：电子铜箔厂商以及市占率高的 CCL 厂商2.4.1. 建滔积层板：垂直整合一体化、涨价弹性标的垂直整合一体化、涨价弹性标的。建滔积层板集团横向及纵向发展迅速，横向方面，建滔 积层板集团扩展生产新的覆铜面板产品，包括环氧玻璃纤维覆铜面板及防火纸覆铜面板。 纵向方面，建滔积层板集团发展主要上游原料之生产，包括铜箔、玻璃纱、玻璃纤维布、 漂白木浆纸及环氧树脂。业绩稳定增长：公司 03-20 年营收 CAGR 为 11%、净利润 CAGR 为 12%，20 年公司营收 173 亿港币，yoy-6%，净利润 27.76 亿港币，yoy+11%，从营收结构来看，公司玻璃基覆铜板、 纸基、上游材料为前三大主要营收板块，营收为 111.66（yoy+5%）、18.56（-9%）、24.54 （+7%）亿港币，营收分别占比 64%、11%、14%。2.4.2. 生益科技：PCB 基材核心供应商龙头，议价能力强无惧原材料波动从成长的角度看待全球老牌基材供应商的发展，看好全产品线拓展+产能扩充下市占率的 提升。公司创立于 1985 年，是集研发、生产、销售、服务为一体的全球电子电路基材核 心供应商，2017 年公司刚性覆铜板厂商排名全球第二，市占率为 12.48%。公司全产品线发 展，生产各阶 FR-4(包括高 Tg、无铅无卤兼容产品)及 CEM-1、CEM-3 等复合材料，且拥 有多系列高频、高速产品体系。公司全产品线拓展+产能扩充多维度发力市占率。目前公司有 9 家全资/控股子公司、四家 联营企业。2019 年生产各类覆铜板 9,189.11 万平方米，yoy+3.71%；生产粘结片 12,384.93 万米，yoy+1.78%。销售各类覆铜板 9,320.82 万平方米，yoy+7.30%；销售粘结片 12,379.26 万米，yoy+2.51%；根据 2016 至 2020 年的五年规划战略期，公司计划达到 1 亿平方米覆 铜板，2.4 亿米粘结片，目前扩产在持续推进中。历年业绩超越行业平均增长，议价能力强无惧原材料波动。CCL 市场成熟全球供应集中且 稳定，厂商业绩随下游宏观需求波动，然而公司在宏观波动年份实现超越行业平均的增长。 2010-2020 年公司营收 CAGR 为 10%，归母净利润 CAGR 为 12%。并且，公司议价能力强 无惧原材料波动，2015-2018 年原材料持续面临短缺价格高企时,公司毛利率反而稳步上升, 从 2015 年的 18.83%逐年上升到 2018 年的 22.18%,。研发方面，公司秉承“生产一代、储 备一代、研发一代”，2012-2018 年公司研发投入 GAGR 为 14%，保障了公司持续中长期稳 定健康发展。2.4.3. 南亚新材：高频高速 CCL 第一梯队，扩产业绩弹性大高频高速 CCL 第一梯队，扩产业绩弹性大。南亚新材料科技股份有限公司是国内专业从事 覆铜箔板设计、制造和销售的内资企业，主要生产电子电路用高档覆铜层压板，以及多层 印制线路板所需的芯板和粘结片。产品广泛应用于消费电子、计算机、通讯、汽车电子、 航空航天和工业控制等终端领域。产品类型：公司产品按照胶系（树脂配方体系）大致可以分类为普通 FR-4、无铅兼容型FR-4、无卤无铅兼容型 FR-4 和高频高速及其他覆铜板。营收结构：公司 19 年覆铜板和粘结片营收分别为 13.81 亿元、3.58 亿元，分别占比 79.41%、20.59%，具体来看，覆铜板中普通板、无铅板、无卤板以及其他板分别占比 总营收 14.54%、47.46%、17.01%、0.4%，粘结片中普通粘结片、无铅粘结片、无卤粘 结片以及其他粘结片分别占比总营收 0.67%、15.83%、3.98%、0.12%。产能：公司目前在上海有 N1/N2/N3 工厂，均全线投产，江西子公司 N4 工厂第一、 第二条生产线分别于 2019 年第四季度、2020 年第三季度投产运行，第三条生产线正 在安装调试中，将于 2021 年一季度投入运行。目前 N5 工厂正在规划建设中。3. PCB3.1. 怎么看 PCB 行业整体 PCB 具备周期性，细分行业具备一定成长性。PCB 与半导体周期、全球 GDP 变化具 有高度一致性。据 Prismark，2019 年全球 PCB 产值 613 亿元，yoy-1.8%，预计到 2025 年 全球 PCB 产值为 792 亿元，19-25 年 CAGR 为 4%。按照产品种类，可以分为多层板、FPC、 HDI、封装基板、刚绕结合板以及但双面板，18 年市场占比分别为 39.4%、19.9%、14.8%、12.1%、9%和 4.9%，各个细分板块主要下游相似，都为主要的终端硬件，由于所处细分行业 的竞争格局和行业周期不同，细分行业如 FPC、HDI、封装基板具备成长性。PCB 行业属性：需求是重点：企业主要靠扩产+结构调整实现增长，下游分散，需求导向；产能瓶颈影响因素→大者恒大：设备（电镀）、环保许可（污水处理）、SMT 配套；行业后发优势→日系厂商退出：每年产品投入 capex 维护+扩产投资+跟进下游创新；产品高端化→投资产出比变小；下游成长驱动力相近:宏观细分景气度共振影响，关注新兴硬件机会。PCB vs MLCC vs 面板 的“异与同”：相同的点在于行业整体增速都一般，整体上都是 周期性行业，mlcc 是标准品，主要逻辑就是国产化替代，面板也是主要受到供给影响，逻 辑就是海外亏损加速退出国产化替代，细分消费面板是定制化产品；PCB 行业整体周期， 细分行业具备一定的成长性，如 FPC、HDI、IC 载板等，PCB 客户比较分散，跟 mlcc 和 面板不一样的是，PCB 主要受到需求影响。3.2. 怎么跟踪 PCB 公司3.2.1. A 股的 PCB 公司概况平均市值偏中下，盈利能力中等偏上。A 股 PCB 上市公司共有 25 家，主营主要集中在中 底层板，从类别来看，有从事 FPC、载板、小批量板等厂商，25 家公司合计市值在 4191 亿元左右，占比整个电子板块市值的 6%（申万电子 7 万亿），上千亿市值的公司有鹏鼎控 股，500 多亿市值的标的有深南、生益，8 家市值在 100-500 亿之间，剩下都是不到百亿 市值体量的公司，市盈率的中位数为 35x；25 家 PCB 公司营收体量平均在 46 亿，净利润 体量在 4.5 亿，净利率平均在 10.58%。处于电子板块盈利水平偏中上的位置。此外，16 家 pcb 相关公司在接受辅导，13 家在上市问询过会阶段。3.2.2. PCB 公司驱动力，重点跟踪 PCB 公司指标不同驱动力下公司发展路径。从驱动力来看，我们认为 a 股 PCB 公司分为两大类，一类是 绑定大客户的技术驱动，如鹏鼎控股、世运电路等，另一类是下游客户较为分散的成本驱 动，如景旺电子、胜宏科技等。技术驱动型公司营收端敏感度较高，与大客户的产品的销 量紧密相关，成本驱动型利润端敏感度较高，依靠成本控制实现内生增长。整体来看，跟踪 PCB 公司的重点在于：CAPEX：pcb 公司发展主要看扩产+产品结构，投下去的 capex 一般会保障公司之后 1-2 年的业绩的增长，跟踪固定资产以及在建工程、新建厂房的爬坡、转固的情况；每个厂区产品结构、ASP 以及稼动率的情况；原材料价格：定价是成本加成法，关注上游商品比如说铜等成本。4. 自上而下选择具备成长性 PCB 标的4.1. 5G 赛道，关注基站带来高频高速 PCB&CCL 机会5G 是当下确定的通讯升级路径，逆周期投资拉动通讯用板景气度。5G 是一项具有颠覆影响力的“通用技术”，有着超低延迟、高数据传输速率、高连接密度等特点，未来将进一 步带动移动互联网、物联网、人工智能、VR./AR、云计算等相关领域发展，为各行业进行 垂直赋能，带动十万亿级 5G 大生态，是我国占据经济发展战略制高点的首要的任务。此 外，5G 建设属于大规模基础设施建设，基础设施建设为经济周期波动中逆周期的板块，逆 周期属性+战略地位双因带动 5G 加速建设，身为建设基站的基础元件 PCB 有望持续高景 气。据 GSMA，亚洲运营商计划在 2018 至 2025 年间新建 5G 网络的资本支出为 3700 亿 美元。5G 商用牌照提前发布，运营商 5G 基站部署进度加快。2019 年 6 月 6 号提前颁发首批 5G 商用牌照：中国移动、中国联通、中国电信和中国广电四家，国内运营商提速 5G 部署进 度加快，截至 20 年底，我国开通 5G 基站超过 71.8 万个，实现所有地级以上城市 5G 网络 全覆盖，5G 终端连接数超过 2 亿。截止到 2020 年 10 月底，全球已有 54 个国家/地区的 125 家运营商提供 5G 业务。5G 基站大变化：BBU+RRU+天馈改成 AAU+CU+DU。5G 基础设备主要为网络架构（核 心网、承载网/回程网、无线网 RAN）以及地下铺设的光纤、主设备房，其中网络架构方 面主要由前传（Fronthaul：AAU-DU）、中传（Middlehaul：DU-CU）、回传（Backhaul： CU-核心网）三部分组成。具体来看网络架构硬件部分，5G 基站相对 4G 发生改变，4G 基站：BBU(基带处理单元负责信号调制)+RRU（射频处理单元负责射频处理）+天馈系统， 其中 RRU 通过馈线和天线链接，BBU+RRU+供电设备集中放置在机房里面；5G 时代 BBU 分拆成 CU(集中单元,主要承担非实时协议和服务)和 DU 分布单元（处理物理层功能和实 时性需求），RRU 和天线集成变为 AAU，从 CU、DU、AAU 可以有不同的网络部署形态。4.2. 数据中心建设下高端服务器带动高端 PCB 需求服务器占数据中心 60-70%成本，全球出货量、销售额、ASP 逐年提升。受益于云计算的 分布式处理、分布式数据库、虚拟化技术等特性，云计算与企业处理海量数据的需求相契 合，云计算产业实现了快速发展。从硬件成本来看，服务器是数据中心成本支出的最大部 分，在 IDC 硬件成本占比中约为 60-70%，历年服务器出货量和销售金额持续提升。14-19 年全球出货量以及销售金额的 CAGR 为 5%、10%，19 年全球服务器出货量 1174 万台，销 售金额 873 亿美元，从 asp 来看，服务器的 asp 逐年提升，从 14 年的 0.6 万美元提升到 19 年的 0.74 万美元。5G、新基建、云计算驱动下，服务器 PCB 国产替代需求旺盛。从中国市场来看，14-19 年中国服务器行业快速发展，增速超过全球其他地区，中国服务器出货量、销售金额 CAGR 分别为 10%、17%，19 年出货量以及销售金额分别为 318 万台、177 亿美元。从中国厂商 来看，目前国内供应商浪潮信息、HPE、联想均进入行业前五，20Q2HPE、浪潮、联想合计销售额占比 31.4%。中国市场高速发展、中国厂商高份额以及新基建政策扶持背景下， 服务器 PCB 领域国产替代需求旺盛，具备核心竞争力的主流 PCB 厂商有望优先受益。高层数高速 PCB 板为高端服务器（4 路/8 路）主流材料，受益于云计算/数据中心建设+ 服务器平台演进。服务器内部涉及 PCB 板的主要部件包括 CPU、内存、硬盘、硬盘背板等， 主要使用到 4 类 PCB 板：（1）背板，用于承载各类 LineCards（LC），板厚 4mm 以上，层 数往往超过 20 层，纵横比超过 14:1；（2）LC 主板，一般在 16 层以上，板厚在 2.4mm 以 上，外层线路线宽线距设计通常在 0.1mm 及以下，对信号损耗有较高的要求；（3）LC 以 太网卡，10 层以上，板厚 1.6mm 左右；（4）存储卡，受面积限制，通常在 10 层以上，线宽线距 0.1mm 及以下。高端服务器 PCB 的特点主要是高层数、高纵横比、高密度和高传 输速度，对于 PCB 材料和制程有着较高的要求，因此云计算将推动超大规模数据中心的建 设，叠加服务器平台的演进（intel: Purley Plaform-Whitley Platform-Eagle Stream Platform）， 从而大幅拉动高端 PCB 的需求。4.3. HDI、软板受益于智能终端升级/爆发：手机、可穿戴手机轻薄化趋势明显，创新迭代层出不穷，不断加大 PCB 细分领域的用量。由于下游终端 产品更新换代加速、品牌集中度日益提高，手机等 3C 电子设备轻薄化、小型化、高速高 频化趋势明显，PCB 高密度、高集成、封装化需求提升，低端的单/双/多层板、刚性板不 符合未来发展趋势，PCB 产品结构日趋高端化，FPC(轻、薄、可弯曲) /任意 HDI/类载版 SLP(进 一步缩小线宽线距)成为手机等 3C 产品创新升级主要受益产品。5G 高速传输+升级创新带动手机主板升级低阶 HDI→任意 HDI→SLP。HDI 板,即高密度互 连板,是使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板，可分为一阶/二阶 HDI、多阶HDI、Any Layer HDI（10/12 层）、SLP，从下游应用来看，智能手机为最大 HDI 下游 应用，占比 66%。目前，中低端手机主板主要采取低阶 HDI，高端 4G 手机和安卓 5G 手机 采用任意阶的 HDI，iPhone X 滞后迭代机型+三星旗舰，我们判断随着手机升级换代、高 速传输需求提高，有望从低阶 HDI→任意 HDI→SLP 升级，手机主板 HDI 市场空间有望达 400-500 亿元。手机创新+新兴智能硬件拉动软板用量。FPC 是以聚酰亚胺或聚酯薄膜等挠性基材制成的 高度可靠、绝佳可挠的印刷电路板，FPC 具有配线密度高、体积小、轻薄、装连一致性、 可折叠弯曲、三维布线等其他类别 PCB 无法比拟的优势，符合下游电子行业智能化、便携 化、轻薄化的趋势。智能手机是 FPC 目前最大的应用领域，一台智能手机 FPC 平均用量 10-15 片。由于所有的创新部件需要通过 FPC 连接到主板，未来一系列的创新迭代都会提 高单机价值量，提高 FPC 市场空间。4.4. 汽车电动化、智能化、网联化拉动车用 PCB 增长汽车电动化、智能化、网联化拉动车用 PCB 增长，汽车 PCB 产值有望在 24 年达 87 亿美 元。随着汽车朝电动化、智能化方向发展，汽车整体安全性、舒适性、娱乐性等需求日益 提升，电动化、智能化和网联化成为汽车技术的发展方向。汽车的电动化带动新能源汽车 用 PCB 迅猛发展，汽车的智能化和网联化带动单车 PCB 用量和价值的提升，根据 Prismark 数据，2019 年至 2024 年全球车用 PCB 产值年均复合增长率为 4.5%，高于行业平均增长幅 度 4.3%，2024 年全球汽车电子 PCB 产值有望达到 87 亿美元，占总产值比例 11.52%。汽车智能化带动汽车电子需求增加，从而拉动配套 PCB 需求。汽车电子是汽车车体 电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。按应用领域可分为汽车电子控制系统 （发动机电子系统、底盘电子系统、自动驾驶系统、车身电子电器）和车载电子电器（安全舒适系统、信息娱乐与网联系统）等，在互联网、娱乐、节能、安全四大趋势 的驱动下，汽车电子化水平日益提高，汽车电子在整机制造成本的占比不断提升，带 动车用 PCB 的需求面积增长。新能源汽车从量 x价上拔高车用 PCB 的市场空间：新能源单车 PCB 价值量为传统普 通汽车的至少 2.6x，为 225-800 美金：1) 新能源汽车 PCB 增量来源于新增替代系统、 ADAS 系统、FPC 轻量化, 具体来看，新能源电动汽车主要分为纯电动汽车和混合动力 汽车。纯电动汽车的动力系统采用电驱动，这部分 PCB 增量来源于动力控制系统（整 车控制系统 VCU、电机控制系统 MCU、电池管理系统 BMS），根据中国产业信息网估 算，新能源汽车电控系统三大模块将带来单车 PCB 价值量提升 2,000 元左右。混合动 力汽车由于引入了一套新的电驱动系统，从而也会产生车用 PCB 的叠加增量；2) 根 据中国产业发展研究网的数据，新能源汽车电子成本占比远高于传统汽车，中高档轿 车中汽车电子成本占比达到 28%，混合动力车为 47%，纯电动车高达 65%，新能源汽 车的渗透率越高、汽车电子/PCB 市场也将越大；3) 新能源汽车持续渗透，出货量保 持高增长。4.5. 国内晶圆厂扩产，IC 载板国产化加速IC 载板：IC 载板，又称封装基板，主要用以承载 IC，内部布有线路用以导通芯片与电路板 之间讯号，其他功能有：保护电路及专线、设计散热途径、建立零组件模块化标准等。与 其他 PCB 相比，IC 载板具有高密度、高精度、高脚数、高性能、小型化、薄型化等特点。 按照下游应用来看，移动设备、个人电脑、通讯设备、存储以及工控医疗为主要的应用领 域，分别占比 26%、21%、19%、13%、8%。国内晶圆厂扩产，IC 载板国产化加速。IC 制造方面，国内投资扩建了大量晶圆厂， 2017-2020 年中国大陆新投产晶圆厂数量（12 座）占全球的 41.94%，全球产能占比也逐渐 提升，2015 年国内晶圆厂产能仅占全球的 10%左右，2025 年有望达到 22%，CAGR 为 10%。 在存储方面，目前我国在建的存储芯片厂建设方主要有长江存储、合肥长鑫和紫光集团， 总计划产能为 50+万平米/月，预计内资存储厂扩产空间就将带来 20 亿元以上的 IC 载板 增量空间。详见报告原文。（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。）精选报告来源：【未来智库官网】。

（如需报告请登录未来智库）一、 概况1.1 PCB 概念——电子产品之母印制电路板（Printed Circuit Board，简称 PCB）是以绝缘基板和导体为材料， 按预先设计好的电路原理图，设计、制成印制线路、印制元件或两者组合的 导电图形的成品板，其主要功能是利用板基绝缘材料隔绝表面的铜箔导电 层，实现电子元器件之间的相互连接、中继传输，令电流沿着预设的线路在 各种电子元器件中完成放大、衰减、调制、解码、编码等职能，实现电子元 器件之间的相互连接和中继传输。PCB 是电子产品的重要部件之一，小到家电、手机，大到探测海洋、宇宙之 类的产品，只要存在电子元器件，它们之间的支撑、互联就要使用印制电路 板，因此也被称之为“电子产品之母”。如果把电子产品比作一个生命体， 那么印制电路板就是连接电路流通的脉络骨架。1.2 PCB 行业周期历程——四升四落回溯历史，自上世纪 80 年代以来，家电、电脑、手机、通信等不同电子产 品层出不穷，不断驱动着电子行业持续攀升发展。PCB 作为电子行业的重 要组成部分，已四升四落，历经四段行业周期，每一周期都由创新要素驱动 行业攀升、缓增直至衰退，继而新的要素出现，推动行业进入下一循环周期。第一阶段：1980 年至 1990 年，是 PCB 行业的快速起步期，家用电器在全球 范围内的普及第一次驱动了 PCB 行业的蓬勃发展。直到 1991-1992 年，随着 传统家电增长触顶，以及日本经济的衰退，全球 PCB 产值累计下滑 10%左 右。第二阶段：1993 年至 2000 年，是 PCB 行业的持续增长期，主要受台式机的 普及和互联网浪潮的驱动，新技术 HDI、FPC 等推动全球 PCB 市场规模持 续增长，PCB 行业整体复合增长率达 10.57%。2001-2002 年，互联网泡沫破 灭导致全球经济紧缩，下游电子终端需求放缓，PCB 行业需求遭受打击，其 产量连续两年累计下滑 25%左右。第三阶段：2003 年至 2008 年，PCB 行业保持持续增长（CAGR=7.73%） 。这 主要受益于全球经济的复苏和下游手机、笔记本电脑等新兴电子产品需求 的增加，激发了通信和消费电子对 PCB 行业的刺激作用。然而 2008 年下半 年金融危机的爆发打乱了 PCB 行业良好的增长态势，2009 年 PCB 行业经 历寒冬，总产值下降约 15%。第四阶段：2010 年至 2014 年，PCB 行业呈现小幅波动增长的态势 （CAGR=2.29%），主要受益于全球经济逐步恢复，以及下游各类智能终端 产品的驱动，随着电子产品更新换代需求减缓，2015-2016 年，行业总产值 出现小幅滑落，累计值-5.62%。当前，PCB 行业整体发展趋缓，从 2017 年开始，随着 5G、云计算、智能汽 车等新的结构性增长热点的出现，PCB 行业有望迎来新的增长驱动，迈入 行业周期发展的第五阶段。1.3 PCB 产品分类——高阶产品领航PCB 的产品种类众多，可以按照产品的导电层数、弯曲韧性、组装方式、基 材、特殊功能等多种方式分类，但在实际中，往往根据 PCB 各细分行业的 产值大小混合分类为：单面板、双面板、多层板、HDI 板、封装载板、挠性 板、刚-挠结合板和特殊板。总体来看，刚性板市场规模最大，其中多层板总产值占比 39%左右，单/双 面板占 14%左右的份额；其次为柔性板，占总产值约 21%的份额；HDI 板 和封装基板占比约为 14%和 12%。随着全球电子产品不断更新换代，技术 进步推动电子设备持续朝轻薄化、小型化、行动化方向发展，为实现更少空 间、更快速度、更高性能的目标，其对印制电路板的“轻、薄、短、小”要 求不断提高，PCB 产品结构也随之不断变换。根据 Priskmark 数据，从 2010-2017 年的复合增长率来看，柔性板增速最高 （CAGR=3.97%），其次为 HDI 板（CAGR=2.51%），单/双面板基本保持不 变，多层板（CAGR=-0.87%）、封装基板（CAGR=-4.12%）则呈下降趋势。根据 Prismark 的预测，2018-2023 年，多层板仍将保持重要的市场地位，为 PCB 产业的整体发展提供重要的支持作用。从产品结构来看，全球 8-16 层 板、18 层以上超高层板复合增长率将分别达 5.1%、4.7%。其中，增速最快 的中国地区， 8-16 层板、 18 层以上超高层板复合增长率将分别达 8.6%、10.4%。总体而言，下游需求逐步偏向高阶产品， FPC 板、HDI 板、高阶多层板技 术日益成熟，增速领先。单/双面板、低阶多层板下游应用最为广泛，但总 体份额呈缓慢下降趋势。二、 PCB 上下游产业链——原材料-CCL-PCB-应用PCB 行业市场容量大、生产企业众多，形成了原材料-覆铜板（CCL）-印刷电路板(PCB)-电子产品垂直应用一套完备的产业链体系。行业的整体利润水 平受上游供给和下游需求的影响较大。PCB 制作包括内层制作、外层制作、包装成型三个流程。内层制作是利用板 材基材，通过铜层图形蚀刻，各层板料及覆铜膜对位，在受控热力的配合下 形成层间叠合，修边处理后完成制作流程，为外层线路之间的导通提供条件。 外层制作利用已完成的内层基材，通过钻孔贯通内层线路，曝光、腐蚀、清 洗完成图像转移，进行相关的可靠性、成品测试，完成制作流程。包装成型 将已完成的产品进行外部文字印刷，切割成不同的形状，通过电子 100%测 试以及通过 100%目检筛除不合格产品。2.1 上游：铜价处于历史较低位水平，铜箔产能逐渐释放PCB 主要由覆铜板、铜箔、油墨和其他化学材料等构成。从成本结构来看， 排除人工制造费用外，覆铜板占比约 30%，铜箔、磷铜球占比约 15%，油墨 占比 3%，其他化学材料占比 12%。其中，覆铜板是 PCB 的最主要基础材 料，以目前市场上产销量较大的覆铜板产品类型预测，铜箔、玻纤布、树脂 以及其他制造费用（包括人工、仓储物流、设备折旧、水电煤等），大致占 总成本比重分别为 39%、18%、18%和 25%。铜箔是覆铜板的最主要原材料 之一，其对覆铜板价格影响较大。铜箔主要分为电解铜箔和压延铜箔，铜箔 的价格主要取决于铜的价格变化，其受国际铜价的影响较大。2.1.1 铜箔电子铜箔价格由“铜价+加工费”决定，国际铜价趋于稳定。铜箔价格主要 受铜价和加工费影响，从 LME 铜现货结算价来看，近 10 年间，铜价在 20112016H1 期间进入下行通道，在 2016 年 1 月触底，最低价约为 4300 美元/ 吨，接着 2016 年底受因供需趋紧影响，国际铜价出现明显回升，铜价开启 了 2016H1-2018H1 连续两年的上涨过程，2017 年 10 月国际铜价达到区间高 点，最高约为 7000 美元/吨。2018 年 6 月以来，国际铜价整体呈震荡下行 趋势，截至 8 月 29 日，最新的 LME 铜现货结算价为 5722 美元/吨，处于近 10年历史较低位水平，受此影响，下游覆铜板及PCB板产品成本有所下滑， 利润空间有一定改善。新能源汽车率先拉动电解铜箔市场快速增长，PCB 产业随后进一步催化行 业趋势。从铜箔的产业链上下游来看，铜箔可加工成压延铜箔及电解铜箔， 其中电解铜箔可以进一步加工成覆铜板铜箔或锂电池铜箔，分别为制作 PCB 及锂电池（用作负极材料）的核心材料。锂电铜箔方面，2016 年以来 新能源汽车爆发式增长，根据前瞻产业研究院统计，2016 年中国锂电池产 量为 78.42 亿只，同比增长 40%，2016-2018 年的产量增幅均超过 20%，锂电 铜箔市场供不应求，加工费一路上涨，铜箔厂商纷纷转向生产锂电铜箔，分 流了部分标准铜箔产能，导致部分标准铜箔供给收紧，加工费涨幅较大。中 国汽车工业协会统计数据显示，2019 年 1-6 月，国内汽车产销总量同比呈现 下滑态势，但新能源汽车实现逆势增长，保持了良好的发展势头。新能源汽 车产销量分别为61.4万辆和61.7万辆，比上年同期分别增长48.5%和49.6%。新能源汽车的高速增长拉动了动力类锂电池需求持续增长，上游锂电铜箔 需求旺盛，拉动电解铜箔市场快速增长。覆铜板铜箔方面，据 Prismark 统 计，中国大陆 PCB 产值自 2017 年开始大幅增长，2018 年达 326 亿美金， 2017-2018 年年均增速约为 10%，驱动电解铜箔市场需求加速。中电材协电子铜箔材料分会统计数据显示，2018 年全球电子铜箔市场需求 量为 68.3 万吨，国内电子铜箔市场需求量达到 47.43 万吨，国内铜箔需求占 全球铜箔市场需求约 70%，其中锂电铜箔需求大幅增长 55.8%，锂电铜箔需 求的迅猛增长也带动了铜箔行业的扩产进程。2018 年，我国电解铜箔总产 能达到 45.34 万吨，同比增长了 18.26%，其中锂电铜箔同比增长 40.65%，覆 铜板铜箔同比增长 3.86%。PCB 用铜箔市场快速增长，国产替代空间较大。5G、汽车电子、IC 封装载 板等市场的蓬勃发展，对电子电路铜箔的需求也有所变化，对于高档高性能 铜箔如高频高速电路用铜箔、IC 封装载板及薄铜箔、大功率及大电流电路 用厚铜箔等需求明显增加。尤其是 5G 时代的到来，全球对于高频高速 PCB 用铜箔需求迅速增加，根据中电材协电子铜箔材料分会统计，全球高频高速 PCB 用铜箔 2018 年总需求量约为 3.8 万吨，内资铜箔企业占比仅为 10%左右，国产替代空间巨大。铜箔产能逐渐释放，预计 2020 年原材料成本可控。因产能供给紧张导致的 铜箔及覆铜板涨价趋势在 2018 年得到缓解，根据中国电子材料行业协会电 子铜箔材料分会于 2019 年 4 月公布的调研结果， 2019 年 PCB 铜箔年产能预 计新增 3.1 万吨，至 2019 年年底可以达到 30.1 万吨；另外约有 3 万吨锂电 铜箔新增产能可以转化为 PCB 铜箔产能。此外，覆铜板行业的主要供应商 生益科技和建滔化工新增覆铜板产能在 2019 年开始逐步量产。未来 1-2 年 PCB 铜箔和覆铜板产能供给较为充足。整体来看，预计 2020 年覆铜板原材 料成本可控。2.1.2 玻纤布玻纤布也是覆铜板的主要原材料之一，其由玻璃纤维纺织而成，根据厚度可 分为厚布、薄布、超薄布及特殊规格布。目前中国大陆及台湾地区的玻纤布 产能已经占到全球的 70%左右。玻纤布规格比较单一及稳定，近年来，规格 几乎没有太大变化，其价格受供需关系影响较大。2.1.3 其他印制电路板其他原材料如半固化片、油墨、金盐等占印制电路板的原材料成 本比重较低，对印制电路板的成本影响较小。2.2 中游：常规覆铜板产能过剩，高端覆铜板仍依赖进口PCB 中游包括覆铜板厂商和 PCB 厂商。覆铜板是将增强材料浸以有机树脂， 一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，担负着导电、绝缘、支 撑三大功能，是一类专用于 PCB 制造的特殊层压板，占整个 PCB 生产成本 的 20%～40%。玻纤布基板是最常见的覆铜板类型，由玻纤布作为增强材料， 环氧树脂为粘合剂制成。PCB 厂商以覆铜板为基材，进行印制电路板的生 产、设计、制作和销售，为满足下游领先品牌客户的采购需求，许多情况下 PCB 生产厂商还需要采购电子零件与 PCB 产品进行贴装后销售。覆铜板覆铜板（CCL）按照构造及结构可分为刚性 CCL、挠性 CCL、特殊材料基CCL，根据其使用的基材不同可进一步分类。刚性 CCL 是指不易弯曲，并 具有一定硬度和韧度的覆铜板，复合基 CCL 一般指由两种以上的补强材料 （一般为纸、玻纤布或玻璃毡）与树脂经压合支撑的一种刚性覆铜板。挠性 CCL 是用具有可挠性补强材料（薄膜）覆以电解铜箔或压延铜箔制成，其 优点是可以弯曲，便于电器部件的组装。覆铜板产业是一个资金需求较大，集中度相对较高的一个行业。根据 Prismark 的调研数据显示，全球覆铜板行业 CR10 达 75%，CR5 达 52%，集 中度较高，其中生益科技的市占率为 12%，行业主要公司具有较强的议价 能力，而覆铜板下游的 PCB 行业 CR10 仅为 26%，属于完全竞争行业。中电材协覆铜板分会统计数据显示，2018 年，我国覆铜板总产能为 8.85 亿 平方米，同比增长 5%，总体产能利用率为 73.97%，我国常规类的覆铜板产 能过剩问题依然存在，但高端、高性能覆铜板领域仍需大量进口。2018 年， 我国覆铜板总销售收入达到 559.69 亿元，同比增长 9.6%。2.3 下游：应用领域广泛，通信及服务器市场潜力较大PCB 的下游应用领域较为广泛，近年来，随着电子产业的发展，产品应用已 覆盖到通讯、消费电子、汽车电子、计算机、医疗、航空国防等各个领域。 其中通信、计算机、消费电子应用领域，合计占比接近 70%。根据 Prismark 统计和预测， 2018 年至 2023 年，全球单/双面板和多层板在下游领域的 PCB 产值年均复合增长率约为 3.7%，其中复合增速最高的是无线基础设施，将 达 6.0%，其次是服务器/存储器（数据中心）、汽车电子，增速都将达到 5% 以上。2018 年前三季度 PCB 市场受益于服务器、网络通讯设备等电子系统端的快速成长，市场表现较好，第四季度开始受贸易摩擦影响，行业面临下行压力。 美国政府对原产于中国商品加征进口关税的清单中涉及使用 PCB 的终端产 品以及PCB裸板加征关税使得出口依赖度较大的PCB企业经营业绩受到一 定冲击，从 2018 年四季度以来 PCB 供应商订单较上年同期有所减少，且出 现 PCB 设备要求延期交货现象。根据 IDC 统计，2018 年全球智能手机、计 算机、平板电脑出货量同比分别下滑 4.62%、0.39%、0.11%，其中手机和计 算机降幅较 2017 年加大。2018 年全球 PCB 产值规模为 624 亿美元，同比增 长 6%；中国全年 PCB 产值规模为 327 亿美元，同比增长 10%，为全球增速 最快的地区，占全球 PCB 产值的比重进一步提升至 52.4%。整体而言，从细分赛道的角度来看，通信和服务器/存储器代表的高多层市 场是空间最大、增长最快的市场。根据 Prismark 的统计，通信有线、无线设 备 PCB 市场 2018 年达到 66 亿美金，服务器/存储器 PCB 市场达到 50 亿美 金，该三块市场均和通信行业发展有关，受到通信行业技术创新和投资建设 的驱动，且产品形态相似主要为多层通孔板，可认为属于通信类 PCB 市场， 合计 116 亿美金的市场空间仅次于手机 PCB 市场。2.3.1 通信在通信领域 PCB 主要应用于无线网、传输网、数据通信网及固网宽带等环 节。据 Prismark 统计，2017 年全球通讯电子领域 PCB 产值预估达 178 亿美 元，占全球 PCB 产业总产值的 30.3%，而 PCB 下游通讯电子市场电子产品 产值在 2018 年预估达到 5,850 亿美元，预计 2018-2022 年 4 年仍将保持 2.9% 的复合增长率，其中无线基础设施对于 PCB 的需求年均复合增长率为 6%。5G 建设将拉动 PCB 产业链景气度。5G 通信技术的演进将促使通信设施的 换代和重建，根据 TBR 预测，全球 5G 资本开支在 2022 年将达到 120 亿美 元，且赛迪顾问预计中国国内基站数量将是 4G 基站的 1.1~1.5 倍，而截至 2019H1 三大运营商 4G 宏基站的总数达到 558 万站，考虑到中国移动将主 要在 2.6GHz 频段建设 5G 网络，中国电信、中国联通 3.5GHz 建网，我们 预计 5G 宏基站总数有望达到 600 万站，全球 5G 宏基站总数有望突破 1000 万站，以 7 年内（2019-2025）建设 600 万 5G 宏基站进行测算，我们认为国 内三家运营商 2019 年新建 15 万左右 5G 宏基站，5G 投资高峰期将在 2021 年左右到来，可以预见 5G 建设将在未来 3-5 年显著拉动 PCB 产业链景气 度。5G 天线射频结构性变化，将促使 PCB 量价齐升。4G 时代，PCB 主要用在 基站 BBU（背板、单板）及天线下挂的 RRU中，RRU 由于体积较小，PCB 需求量相对较小。5G 时代，基站天线从无源向有源演进，RRU 与天线合并 成为支持大规模天线的有源天线单元（AAU）， AAU 集成了天线与 RRU 的 功能，包含天线振子、滤波器、T/R 模块、控制模块、电源模块。其中，PCB 主要应用于密集辐射阵（天线振子）、功分网络板（馈电网络）、耦合校准网 络板及收发单元中。同时，大规模天线的应用对天线集成度有更高要求，移 动通信基站从 2G 时代的 2 通道发展到 4G 时代的 4 通道、8 通道，再发展 至 5G 时代的 Massive MIMO 大规模天线阵列。FPGA 芯片、光模块、射频 元器件及电源系统将被集成于支持高速、高频的 PCB 板中。5G 基站使用的 PCB 与 4G 基站 PCB 相比，技术难度上了一个台阶。一方面由于高频通信 的要求，无论是 AAU 还是 BBU 都需要使用大量高频高速材料；另一方面， 5G 基站功能增多，PCB 上元件的集成密度明显提升，电路板的设计难度也 随之提高。高频高速材料的使用和制造难度的提升将显著提升 PCB 单价。据 Prismark 统计，通信设备的 PCB 需求主要以高多层板为主（8-16 层板占 比约为 35.18%），并具有 8.95%的封装基板需求；移动终端的 PCB 需求则主 要集中于 HDI、挠性板和封装基板。5G 传输设备升级带来高速 PCB 需求提升。面对 5G 新需求，传输网容量将 提升 10 倍、时延降低 10 倍、单比特成本降低 10 倍，并对芯片在交换容量、 时延、MAC 数量、交换方式、标签层数和功耗等方面提出了更高要求。5G 传输设备光电互联的复杂度快速提升，支撑通信技术发展的 PCB 也将向高 速大容量的方向发展，在频率、速率、层数、尺寸以及光电集成上提出更新 的要求，从目前领先的 25Gbps 总线速度向更高的 56Gbps 发展。相较 4G 传 输设备通常采用 FR-4 PCB 板材，5G 传输设备尺寸变化不大，但对数据转 发处理能力需求的增强，带来高速多层 PCB 板材（20-30 层，核心设备高速 PCB 层数达 40 层以上）需求大幅提升，其中单基站需要 2~3 块 BBU 单板。2.3.2 消费电子近年 AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、平板电脑、可穿戴设备频频成为消 费电子行业热点，叠加全球消费升级之大趋势，消费者逐渐从以往的物质型消费走向服务型、品质型消费。目前，消费电子行业正在酝酿下一个以 AI、 IoT、智能家居为代表的新蓝海，创新型消费电子产品层出不穷，并将渗透 消费者生活的方方面面。据 Prismark 统计，2017 年全球消费电子领域 PCB 产值预估达 79 亿美元，占全球 PCB 产业总产值的 13.4%，而 2017 年下游消 费电子行业电子产品产值预估达到 2,570 亿美元，预计 2017 年-2022 年消费 电子行业复合增长率为 4.6%。受益于通信技术和手机零部件的不断升级带来的历次换机潮，全球手机市 场目前维持着稳定增长的趋势。根据 IDC 统计，全球手机出货量由 2011 年 的 17.18 亿部增长至 2018 年的 18.91 亿部，出货金额由 2011 年的 3049 亿美 元增长至 4950 亿美元。随着 5G 时代的到来，2019-2022 年，全球手机平均 出货金额预计将稳步增长至近 6000 亿美元。移动终端的 PCB 需求则主要集中于 HDI、挠性板和封装基板。据 Prismark 统计，移动终端的 PCB 需求主要以 HDI 及挠性板为主（HDI 板占比约为 50.68%），并具有 26.36%的封装基板需求。2.3.3 服务器计算机领域的 PCB 需求可分为个人电脑和服务/存储等细分领域，其中个人 电脑的市场基本饱和，增速较为缓慢，而服务/存储的市场规模增长较为迅 速。据 Prismark 统计，2016 年计算机领域的 PCB 需求约为 169.94 亿美元， 预计 2016 年至 2021 年复合增长率约为-0.11%。个人电脑的 PCB 需求主要 集中于挠性板和封装基板，合计占比达 48.17%；服务/存储的 PCB 需求以 6-16 层板和封装基板为主。PCB 在高端服务器中的应用主要包括背板、高 层数线卡、HDI 卡、GF 卡等，其特点主要体现在高层数、高纵横比、高密 度及高传输速率。高端服务器市场的发展也将推动 PCB 市场特别是高端 PCB 市场的发展。目前全球数据中心向高速度、大容量等特性发展。据 IDC 的数据统计，2016 年全球的数据中心市场规模达到 452 亿美元，增长率为 17%。而中国数据中 心增长明显快于全球步伐，2016 年规模为 715 亿人民币，增长率达到 37%。 在高速、大容量、云计算、高性能的服务器不断发展下，PCB 的设计要求也 不断升级，如高层数、大尺寸、高纵横比、高密度、高速材料的应用、无铅 焊接的应用等。根据覆铜板咨询研究，在 2017 年销售的所有服务器中，大 约有 95%是基于英特尔的 X86 计算体系结构。而随着英特尔计算能力的提 高，对于印刷电路板的层数及材料的要求也越来越高，从之前的 1U 或 2U 服务器的 4 层、6 层、8 层主板发展到现在的 4U、8U 服务器的 16 层以上， 背板则在 20 层以上，PCB 层数的增加对供应商的整体加工能力提出更高要 求。2.3.4 工控医疗工控设备可以被视为一种加固的增强型计算机，用于工业控制以保证工业 环境的可靠运行。工控设备通常具有较高的防磁、防尘等性能，拥有专用的 底板、较强的抗干扰电源、连续长时间工作能力等特点，如高速公路、地铁 等交通管控系统。医疗设备指单独或组合适用于人体的仪器、设备、器具、 材料或者其他物品，而医疗用电子产品主要表现为医疗器械中的高新技术 医疗设备，其基本特征是数字化和计算机化，如超声仪、血液细胞分析仪、 便携式医疗设备等。根据 Prismark 统计，2016 年工控医疗领域的 PCB 需求约为 37.70 亿美元， 预计 2016 年至 2021 年的年复合增长率约为 3.87%。随着全球人口加速老龄化，便携式医疗、家用医疗设备的需求急剧增长，使得医疗设备拥有广阔的 发展前景。工控医疗领域的 PCB 需求以 16 层及以下的多层板和单/双面板 为主，占比约为 80.77%。受高端装备市场需求和劳动力成本上升及国家政策支持的影响，国内工控 设备产业的发展前景良好，对其上游印制电路板行业形成稳定的市场需求。据 Prismark 统计和预测，2016 年全球工业控制行业对 PCB 板的需求规模约 为 26.40 亿美元，预计 2021 年将达到 32 亿美元，未来五年的年复合增长率 约为 4.3%。现代医疗器械产品逐渐呈现数字化和计算机化的特征，医疗电子在医疗器 械产品中得到了广泛使用，如家庭医疗器械产品电子血压计、电子体温表、 血糖仪、糖尿病治疗仪等，还有医院常用的医疗器械产品超声仪（彩超、B 超等）、CT、X 光机、心电图机等。随着经济的发展及老龄人口占比提高，未来几年全球医疗器械市场将保持 持续增长，促进医疗电子用 PCB 需求的增加。根据医疗行业咨询机构 Evaluate Med Tech 发布的《Word Preview 2016,Outlook to 2022》（ October 2016）， 2015 年全球医疗器械市场销售额达到 3,710 亿美元，预计到 2022 年，全球 医疗器械市场销售额将达到 5,298 亿美元，2016-2022 年间的复合年增长率 为 5.2%。据 Prismark 统计和预测，2016 年全球医疗器械行业对 PCB 板的需 求规模约为 11.31 亿美元，预计 2021 年将达到 13 亿美元，2016-2021 年预计 复合增长率为3.2%，医疗电子用PCB占PCB总产值份额也将从2016年2.0% 提高到 2021 年的 2.1%。2.3.5 汽车电子汽车电子是车体汽车电子和车载汽车电子控制装置的总称，是由传感器、微 处理器、执行器、电子元器件等组成的电子控制系统。随着汽车整体安全性、 舒适性、娱乐性等需求日益提升，电子化、信息化、网络化和智能化成为汽 车技术的发展方向；同时，新能源汽车、安全驾驶辅助以及无人驾驶技术的 快速发展，使得更多高端的电子通信技术在汽车中得以应用，汽车电子系统 占整车成本的比重不断提升。据 Prismark 统计，2016 年汽车电子领域的 PCB 需求约为 50.43 亿美元，2016 年至 2021 年复合增长率约为 4.26%。汽车电子领域的 PCB 需求主要以低层 板、HDI 板和挠性板为主。汽车电子化趋势确定，万亿级市场推动汽车 PCB 稳定增长。2012 至 2017 年 以来，全球汽车电子规模从 1500 亿美元提升至 2017 年的 2300 亿美元，年 均复合增速达 9%。预计 2018 年全球汽车电子市场规模将达 2500 亿美元。 2012 年中国汽车电子市场规模为 445 亿美元，占全球汽车电子市场份额约 30%，2017 年中国汽车电子市场规模增长至 826 亿美元，占全球汽车电子市 场份额的 36%，年均复合增速高达 13%，远超过全球汽车电子市场增速，预 计 2019 年中国汽车电子市场规模将达 1102 亿美元，中国将逐步成为汽车电 子化的主要市场。随着汽车电子的高速发展，汽车 PCB 产品的高可靠性要求趋严。汽车用 PCB要求工作温度必须符合-40℃~85℃，PCB 一般选用 FR4（耐燃材料等级，主 要为玻璃布基板），厚度在 1.0~1.6mm。根据中国产业发展研究网的数据， 目前中高档轿车中汽车电子成本占比达到 28%，混合动力车为 47%，纯电 动车高达 65%。汽车电子在整机制造成本的占比不断提升，带动车用 PCB 的需求面积将同 步增长。因汽车的工作环境十分复杂，对 PCB 的可靠性要求极高。相对而 言，车用 PCB 需经过系列测试，准入门槛较高，需经过较长周期的认证， 为节约成本，厂商一般不轻易更换认证后的供应商。另外，因汽车行业独特 的召回制度，使得规模较小的厂家被排除在外，因而车用 PCB 多由大规模 厂商提供，且订单较为稳定。三、 产业格局3.1 PCB 行业东移，中国大陆占据半壁江山纵观 PCB 发展历程，自上世纪 50 年代至今全球 PCB 产业格局经历了由“欧 美主导”到“亚洲主导”的发展历程，PCB 产业东移趋势明显。根据 Prismark 預測，未来几年全球 PCB 行业产值将持续增长，直到 2022 年全球 PCB 行业产值将达到近 760 亿美元。而从全球角度看，中国 PCB 行 业发展最为迅速，2014-2019年的复合增长率约为5.1%，比全球增长率高2%。 预计到 2019 年中国的 PCB 产值有望达 336 亿美元。随着全球 PCB 产业的 转移态势，中国有望在全球角逐中夺得 PCB 行业的领导地位。3.2 行业分散，外资企业占主导地位PCB 的应用场景、产品、性能、材料等方面有较大的差异，导致整个行业具 有明显的定制化特点，行业参与者众多，且竞争格局分散。根据 Prismark 的 统计，2017 年全球第一大 PCB 厂商臻鼎科技，营收为 35.88 亿美元，在全 球 PCB 行业的市占率仅 6.10%，前十大 PCB 厂商的市占率合计仅 33.51%， 行业集中度低。从国内行业现状来看，2017 年中国 PCB 行业前十大厂商营 收合计 804.99 亿元，占行业比重的 40.18%，其中第一大合资厂商臻鼎科技， 营收为 242.44 亿元，市占率 12.1%；第一大内资厂商深南电路营收 56.87 亿元，市占率仅 2.84%。中国的 PCB 行业虽然发展迅速，但期初产值贡献主要来自外资的在华产能， 内资企业总体竞争力总体较弱。根据 CAPA 数据统计，外资在华厂商比重 达 58%，内资产商虽然数量有所提升，但规模较小。从 2017 年国内 PCB 企 业的营收数据来看，规模10亿以上的内资企业占比还不足30%。在国内PCB 生产商前十榜单中，中国本土企业仅有两家上榜，合计市占率约 4.93%，企 业规模小且聚集度低，仍有较大的提升空间。3.3 中国 PCB 企业依靠成本优势、产能扩张和下游本土品牌的崛起，拉动PCB 国产化进程中国 PCB 企业前期依靠成本优势，获得了成长的契机。中国企业拥有较低 的人力成本、土地成本和制造成本，在产业发展初期，依赖价格优势切入中 低端 PCB 市场，成立了大量的中小型企业，并吸引了日本、台湾、欧美等 企业纷纷来华投资建厂。随着行业的发展，中国 PCB 内资企业通过自身发展或合资建厂，逐渐积累 自身资本、人才和技术资源，构建自身产业护城河，不断发展壮大。在技术 上，不断加大研发投入，积累中高端 PCB 技术；在产能上，不断投资建厂， 形成规模优势；在产业链上，逐步完善上游原材料渠道和应用市场，形成完 备的上下游产业链体系。下游本土品牌的崛起，带动了 PCB 国产化进程。PCB 与电子行业的发展息 息相关，当前我国多家企业已发展成为细分龙头，如华为、中兴、海康、联 想等一批优秀企业。这些本土企业既有降低原材料成本的需求，又对供应商 有贴近生产地的诉求。随着下游本土企业在国际上市场份额的提高，产业链 上游原材料、制造业逐步崛起，中国 PCB 企业国产化进程也随之加速。从进出口贸易差来看，中国是 PCB 产品的进出口大国，既是国际 PCB 市场的重要供应地区，也需要进口大量产品以满足国内下游电子产品制造的需 求，说明我国 PCB 产业存在一定的结构性矛盾，也从侧面印证了我国 PCB 行业仅主导中低市场，高端产品还依赖进口。从 2014 年起，中国正式实现 PCB 贸易从逆差到顺差的转变，标志着中国 PCB 正进行结构性转变，生产 技术不断发展，初步实现进口替代的目标。根据 CPCA 不完全统计，2017 年度行业新建 PCB 项目 30 项，另有上市企 业通过同业并购不断壮大，不少企业实现多地布局，这些新建项目在 2018 年产能已逐步释放。2018 年 PCB 行业中媒体报道的包含签约、开工、在建 工程、竣工、试产/投产、扩产产能项目共计 76 项，总计投资金额约 1912 亿元。从 2018 年统计的投资项目中看出，刚性多层板项目共计 47 项；挠性 板、刚挠结合板、SMT 以及模组类的项目有 23 项；HDI 项目有 4 项，IC 项目有 3 项。其中，HDI 板和 IC 载板高技术领域企业开始增多。随着产能 的不断释放和投资领域的不断升级，国内 PCB 企业有望加快发展壮大，不 断推动 PCB 国产化进程。3.4 国内 PCB 发展趋势展望：行业集中度不断提升在产品类型上，由于 PCB 行业整体上向高密度、高精度、高性能方向发向 发展，产品不断缩小体积，轻量轻薄，性能升级，以适应下游不同应用领域 的需求，更精密的 HDI 板和 IC 封装板的投入将不断加大。当前，国家对环 境保护越来越重视，2018 年 1 月 1 日起中央施行《中华人民共和国环境保 护税法》，通过税收机制倒逼高污染、高能耗企业转型升级，对 4 层以下的 低端 PCB 产品投资进行了限制，使得单双面板等成本低、投资少的低端 PCB 产品逐步退出市场。此外，随着 5G、新能源汽车的推进，多层板在高速、 高频和高热领域的应用也将继续扩大。PCB 产品在质和量上，不断往高技 术领域倾斜，企业在技术研发上的投入也将不断加大。在企业战略策略上，PCB 上游企业对外界因素变化较为敏感，能够将价格 压力几乎全部转移到中间 PCB 产商。当上游原材料紧缺时，PCB 产商将承 担较大的价格压力，经营风险加剧。由于上游企业集中度较高，行业有进入 壁垒，一些 PCB 产商尝试进入下游电子联装行业，以实现产销一体化，降 低生产成本，缓解涨价压力，分散经营风险。在行业规模和集中度上，PCB 的行业规模将不断扩大，越来越多的企业试 图通过市场手段，募集资金扩大生产，形成规模优势。部分落后的中小企业 将逐步退出市场，产能优势将集中到龙头企业。在行业布局上，我国的 PCB 企业主要分布在珠三角、长三角和环渤海区域。 早期 PCB 产能集中在渤海湾地区，长三角地区台商企业集中，珠三角地区 集聚大批本土优秀电子企业，中高端 PCB 企业集中。长三角和珠三角两个 地区的 PCB 产值占中国大陆总产值的 90%左右。近年来，部分 PCB 企业由 于劳动力成本提升，将产能从珠三角地区、长三角地区迁移到基础条件较好 的中西部城市。而珠三角地区、长三角地区利用其人才、经济、产业链优势， 不断向高端产品和高附加值产品方向发展。四、 PCB 产业链龙头公司分析4.1 沪电股份：外资 PCB 龙头，业绩持续高涨4.2 生益科技：上游覆铜板龙头4.3 深南电路：内资 PCB 龙头，行业地位稳固4.4 东山精密：PCB 业务整合顺利，5G 时代潜力逐步释放……五、 投资建议近年来，全球 PCB 行业东移趋势显著，中国大陆总产值占据了 PCB 行业的 半壁江山，仅 2017 年其产值占比已达 50.37%。行业大方向上，虽然外资企 业在高端产品上仍占据主导，但随着下游本土品牌如华为、中兴、海康等公 司的崛起，内资企业国产化替代成为本轮行业发展的主题。从产品结构上看， 随着业内对印制电路板的“轻、薄、短、小”要求不断提高，下游需求逐步偏向高阶产品，FPC 板、HDI 板、高阶多层板技术成为未来的主要方向。 PCB 行业下游应用领域广泛，我们认为，当前行业增长主要依赖由 5G 推动 的通信基础设施建设，带动高频、高速板、多层板、HDI 板市场的大规模放 量，预计由通信基建带来的拉动效应将持续到 2021 年。同时，随着 5G 通 信基建趋向完备，预计消费电子领域在 2020 年启动 5G 换机潮，拉动 HDI、 挠性板和封装基板加速放量，PCB 行业将迎来新一波高潮。（报告来源：万和证券）（如需报告请登录未来智库）

概要：◆设备简介:技术高、进步快、种类多、价值大。半导体行业技术高、 进步快，一代产品需要一代工艺，而一代工艺需要一代设备。IC 制造设 备主要分为光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散离子注入设备、湿法设备、 买入(首次) 过程检测等六大类，其中光刻机约占总体设备销售额的 18%，刻蚀机约占20%，薄膜设备约占 20%。 ◆市场规模:2020 全球预计超700亿美元，中国大陆约占 20%。SEMI 预计 2020 年半导体设备市场将增长 20.7%，达到719亿美元，创历史新 高。2017 年中国大陆市场需求规模约占全球的 15%左右，2020 年预计 占比将达到20%，约 170 亿美元。 ◆竞争格局:从总体到局部，市场集中度高。半导体设备市场集中度高，主要有美日荷厂商垄断。总体上看，半导体设备市场CR10超 60%，前 五名分别为应用材料、拉姆研究、东京电子、阿斯麦和科磊半导体;局部 上看，每一大类设备市场均呈现寡头竞争格局，前两名厂商占据一半以上 的市场份额。 ◆国产化情况:国产自给率低，技术加速追赶。根据中国电子专用设备 工业协会数据，预计 2018年国产泛半导体设备销售额约 109 亿元，但真 正的 IC 设备国内市场自给率仅有5%左右，国产替代空间巨大。在 02 专 项的统筹规划下，国内半导体厂商分工合作研发不同设备，涵盖了主要设 备种类。国内厂商仍处于技术追赶期，但随着摩尔定律趋近极限，技术进 步放缓，国内厂商与全球龙头技术差距正在逐渐缩短，我们认为未来 3-5 年将是半导体设备国产替代黄金战略机遇期。报告内容：1、概览篇:全球垄断，02专项顶层设计求突破1.1、设备简介:技术高、进步快、种类多、价值大 半导体行业技术高、进步快，一代产品需要一代工艺，而一代工艺需要一代 设备。半导体产业技术进步主要有两大方向:一是制程越小→晶体管越小→ 相同面积上的元件数越多→性能越高→产品越好;二是硅片直径越大→硅片 面积越大→单个晶圆上芯片数量越多→效率越高→成本越低。 半导体工艺流程主要包括单晶硅片制造、IC 设计、IC 制造和 IC 封测。单晶 硅片制造需要单晶炉等设备，IC 制造需要光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散 离子注入设备、湿法设备、过程检测等六大类设备。半导体设备中，晶圆代 工厂设备采购额约占 80%，检测设备约占 8%，封装设备约占7%，硅片厂 设备等其他约占 5%。一般情况下，不同的晶圆尺寸和制程的 IC 制造产线所需的设备数量不同。 以每 1 万片/月产能计算，12 寸产线所需的设备数量要比 8 寸产线多，12 寸 先进制程产线所需的设备数量要比 12 寸成熟制程产线设备多。 半导体设备属于高端制造装备，其价值量较高。比如高端 EUV 光刻机单价 甚至超过 1 亿美金。总体上看，IC 制造设备市场中刻蚀机、光刻机、薄膜设 备的价值量占比较高。 1.2、市场规模:2020 全球预计超 700 亿美元，中国大陆占比超 20% 2020年全球半导体设备市场规模预计超 700 亿美元。根据 2018 年 12 月 12 日 SEMI 在 SEMICON Japan 2018 展览会上发布年终预测报告显示，2018 年新的半导体制造设备的全球销售额预计将增加 9.7%达到 621 亿美元，超 过 2017年创下的 566 亿美元的历史新高。预计 2019 年设备市场将收缩4.0%至 596 亿美元，但 2020 年将增长20.7%，达到 719 亿美元，创历史新高。2020 年中国大陆市场规模占比超 20%，约170亿美元。根据 SEMI 数据， 2017 年中国大陆半导体设备销售额82.3亿美元，同比增长 27%，约占全球 的 15%，预计 2020 年占比将超过 20%，约 170 亿美元。 1.3、竞争格局:从总体到局部，市场集中度高 半导体设备市场集中度高，CR10 超 60%。全球半导体设备生产企业主要集 中于欧美、日本、韩国和我国台湾地区等，以美国应用材料、荷兰阿斯麦、 美国泛林集团、日本东京电子、美国科天等为代表的国际知名企业起步较早， 经过多年发展，凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优势，占据了全 球集成电路装备市场的主要份额。 1.4、国产化情况:国产设备自给率低，技术加速追赶 国产设备自给率低，进口替代空间大。供给端看，根据中国电子专用设备工 业协会对国内 42 家主要半导体设备制造商的统计，2017 年国产半导体设备 销售额为 89 亿元，自给率约为 14.3%。中国电子专用设备工业协会统计的 数据包括 LED、显示、光伏等设备，我们认为实际上国内集成电路 IC 设备 国内市场自给率仅有 5%左右，在全球市场仅占1-2%。 02 专项顶层设计，技术加速追赶。2002 年之前，我国集成电路设备基本全 进口，中国只有 3 家集成电路设备厂商，由北方微电子、北京中科信和上海 微电子分别承接国家“863”计划中的刻蚀机、离子注入机和光刻机项目。2006年，《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》设立 国家科技重大专项——极大规模集成电路制造装备及成套工艺科技项目(简 称 02 专项)研发国产化设备，并于 2008 年开始实施。2008 年之前我国12英寸国产设备为空白，只有 2 种 8 英寸设备。 在 02 专项的统筹规划下，国内半导体厂商分工合作研发不同设备，涵盖了 主要设备种类。目前已有 20 种芯片制造关键装备、17 种先进封装设备，通 过大生产线验证进入海内外销售。 国内 IC 制造设备工艺覆盖率仍比较低，国产厂商技术加速追赶。国产全部 IC 设备在逻辑 IC 产线上 65/55nm 工艺覆盖率才31%，40nm 工艺覆盖率仅17%，28nm 工艺覆盖率仅16%;在存储芯片产线上的工艺覆盖率大概约为15-25%。随着摩尔定律放缓，国产厂商技术加速追赶。以北方华创刻蚀机 为例，2007 年研发出 8 寸 100nm 设备，比国际大厂晚 8 年;2011 年研发 出 12 寸 65nm 设备，比国际大厂晚6年;2013 年研发出 12 寸 28nm 设备， 比国际大厂晚 3~4 年;2016 年研发 12 寸 14nm 设备，比国际大厂晚2~3年。 2、设备篇:大国重器，均呈现寡头竞争格局2.1、硅片制造设备2.1.1、硅片制造难度大，设备种类多硅片是半导体、光伏电池生产的主要原材料，90%以上的集成电路都是制作 在高纯、优质的硅片上的。(1)半导体硅片的制造难度大于光伏硅片。半 导体硅片纯度要求达到 99.99999999999%，即 11 个 9 以上，而普通太阳能 级多晶硅材料纯度通常在 5-8 个 9 左右。(2)硅片直径越大制造难度越大。 硅片制备工艺流程包括:单晶生长→截断→外径滚磨(定位槽或参考面处理) →切片→倒角→表面磨削→(刻蚀)→边缘抛光→双面抛光→单面抛光→最终 清洗→(外延/退火)→包装等。硅片直径的增大可降低单个芯片的制造成本，目前 300mm 硅片已成为业内主流，2017 年全球12寸出货面积约占硅片总体的 66.1%。 硅片制造过程中涉及到单晶炉、滚磨机、切片机、倒角机、研磨设备、CMP 抛光设备、清洗设备、检测设备等多种生产设备。其中单晶炉、抛光机、测 试设备是主要设备，分别约占硅片厂设备投资的25%、25%、20%。日本在 硅片制备设备产业中占有相对优势，其产品覆盖了硅片制造的全套设备。 单晶生长分为直拉(CZ)法和区熔(FZ)法。目前 90%以上硅片采用直拉 法(CZ)生产，区熔法(FZ)制备的硅片主要用于功率半导体、光敏二极 管、红外探测器等领域。 2.1.2、硅片国产化推动硅片制造设备国产化过去:受市场需求不足的影响，产业化推进较为缓慢。我国的硅片制备设备 经过了 30多年的发展，已可提供直径 200mm 以下的硅片制备设备，但受 市场需求量较少和国外二手设备的冲击，国产设备发展的门类并不齐全。在 300mm 硅片制备设备的发展上，国内研发了单晶炉、多线切割机等几种关 键设备，也通过了 300mm 硅片生产试验线的验证。但与国外设备相比，受 市场需求不足的影响，产业化推进较为缓慢，同时也影响了设备技术的进步。现在:政策需求双轮驱动，大硅片国产化指日可待。根据IC Insights 2017 数据，2017 年全球硅片需求 1160 万片(等效 8 寸)，国内需求 110 万片。 预计2020年国内对 12 寸大硅片需求从 42 万片增加到 105 万片;2020 年 对 8 寸硅片需求从 70 万片增加到 96.5 万片。受政策鼓励与市场需求的双重 驱动，多家企业正在中国积极布局半导体大硅片项目。国内规划中的 12 寸 大硅片合计:145 万片，覆盖国内需求。国内规划中的 8 寸大硅片合计:168 万片，总投资规模超过 500 亿元，覆盖国内需求。硅片设备产业化推进加快，国产厂商迎来发展良机。单晶炉方面，晶盛机电 承担的 02 专项“300mm 硅单晶直拉生长设备的开发”、“8 英寸区熔硅单 晶炉国产设备研制”两大项目均已通过专家组验收，8 寸直拉单晶炉和区熔 单晶炉均已实现产业化，客户包括有研半导体、环欧半导体、金瑞泓等;12 寸直拉单晶炉产业化推进中，未来有望为国内大硅片项目供货。南京晶能 12 寸直拉单晶炉已进入新昇半导体大硅片产线。 2.2、晶圆制造设备——光刻机2.2.1、光刻机发展历史在集成电路制造工艺中，光刻是决定集成电路集成度的核心工序，该工序的 作用是将电路图形信息从掩模版上保真传输、转印到半导体材料衬底上。光 刻工艺的基本原理是，利用涂敷在衬底表面的光刻胶的光化学反应作用，记 录掩模版上的电路图形，从而实现将集成电路图形从设计转印到衬底的目的。 光刻机分为无掩模光刻机和有掩模光刻机两大类。无掩模光刻机又称直写光 刻机，按照所采用的辐射源的不同可分为电子束直写光刻机、离子束直写光 刻机、激光直写光刻机，分别用于不同的特定应用领域。例如，电子束直写 光刻机主要用于高分辨率掩模版、集成电路原型验证芯片的制造，以及特种 器件的小批量制造;激光直写光刻机主要用于特定的小批量芯片的制造。 有掩模光刻机又分为接触/接近式光刻机和投影式光刻机。接触式光刻出现于20世纪 60 年代，是小规模集成电路(SSI)时代的主要光刻手段，主要用 于生产制程在 5μm 以上的集成电路。接近式光刻机于20世纪 70 年代在小 规模集成电路与中规模集成电路(MSI)时代早期被广泛应用，主要用于生 产制程在 3μm 以上的集成电路。目前接触接近式光刻机的国外生产商主要 有德国的苏斯公司、奥地利 EVG 公司，国内生产商主要有中电科 45 所、中 科院光电技术研究所等。 投影光刻机自 20 世纪 70 年代中后期开始替代接触接近式光刻机，是先进 集成电路大批量制造中的唯一光刻形式。早期的投影光刻机的掩模版与衬底 图形尺寸比例为 1:1，通过扫描方式完成整个衬底的曝光过程。随着集成电 路特征尺寸的不断缩小和衬底尺寸的增大，缩小倍率的步进重复光刻机问世， 替代了图形比例为 1:1的扫描光刻方式。当集成电路图形特征尺寸小于 0.25μm 时，由于集成电路集成度的进一步提高，芯片面积更大，要求一次 曝光的面积增大，促使更为先进的步进扫描光刻机问世。通过配置不同的曝 光光源，步进扫描技术可支撑不同的工艺技术节点，从 KrF248mm、ArF193mm、ArF193mm 浸没式，直至EUV光刻。在 0.18μm 工艺节点后， 高端光刻机厂商基本采用步进扫描技术，并一直沿用至今。 投影光刻机的基本分辨率 R=K1*λ/NA，其中 K1 为工艺因子，根据衍射成像 原理，其理论极限值是 0.25;NA 为光刻机成像物镜的数值孔径;λ 为所使 用的光源的波长。提高投影光刻机分辨率的理论和工程途径是增大数值孔径NA，缩减波长 λ，减小 K1。 采用 ArF 干法曝光方式最大支持65nm成像分辨率，45nm 以下及更高成像 分辨率无法满足，故而需要引入浸没式光刻方法。浸没式光刻方法通过将镜 头像方下表面与圆片上表面之间充满液体(通常是折射率为 1.44 的超纯水)， 从而提升了成像系统的有效数值孔径(NA=1.35)。采用 ArF 浸没式光刻技术， 考虑光刻物理极限的限制和设备的实际工作能力，其最小分辨率可实现 38nm。为了实现更小的工艺线宽(CD)要求，目前通过采用多重图形技术 (Multi-pattern Technology)可以支撑至 7nm 节点工艺。 为了提高光刻分辨率，在采用准分子光源后进一步缩短曝光波长，引入波长 10~14mm 的极紫外光 EUV 作为曝光光源。EUV 光刻机研发难度及费用极 大，英特尔、三星和台积电都曾对光刻机龙头 ASML 投资，以支持 EUV 光 刻设备研发，并希望取得EUV设备的优先权。ASML 从事 EUV 光刻机的研 制已是第 12个年头了，甚于“十年磨一剑”。2017 年，姗姗来迟的 EUV 光刻机终于进入了量产阶段。 2.2.2、光刻机竞争格局步进扫描投影光刻机的主要生产厂商包括 ASML(荷兰)、尼康(日本)、佳能(日 本)和 SMEE (中国)。ASML 于 2001 年推出了TWINSCAN系列步进扫描光 刻机，采用双工件台系统架构，可以有效提高设备产出率，已成为应用最为 广泛的高端光刻机。ASML在光刻机领域一骑绝尘，一家独占全球 70%以上 的市场份额。国内厂商上海微电子 (SMEE)研制的 90nm 高端步进扫描投影 光刻机已完成整机集成测试，并在客户生产线上进行了工艺试验。 2.3、晶圆制造设备——刻蚀机2.3.1、刻蚀原理及分类刻蚀是使用化学或者物理方法有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程。 通常的晶圆加工流程中，刻蚀工艺位于光刻工艺之后，有图形的光刻胶层在 刻蚀中不会受到腐蚀源的显著侵蚀，从而完成图形转移的工艺步骤。 刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种。早期普遍采用的是湿法刻蚀，但由于其 在线宽控制及刻蚀方向性等多方面的局限，3μm 之后的工艺大多采用干法刻 蚀，湿法刻蚀仅用于某些特殊材料层的去除和残留物的清洗。 干法刻蚀也称等离子刻蚀。干法刻蚀是指使用气态的化学刻蚀剂(Etchant) 与圆片上的材料发生反应，以刻蚀掉需去除的部分材料并形成可挥发性的反 应生成物，然后将其抽离反应腔的过程。刻蚀剂通常直接或间接地产生于刻 蚀气体的等离子体，所以干法刻蚀也称等离子体刻蚀。 等离子体刻蚀机可以根据等离子体产生和控制技术的不同而大致分为两大 类，即电容耦合等离子体(capacitively coupled plasma，CCP)刻蚀机和 电感耦合等离子体(Inctively coupled plasma，ICP)刻蚀机。在集成电 路生产线上，等离子体刻蚀设备通常按照被刻蚀材料的种类分为硅刻蚀设备、 金属刻蚀设备和电介质刻蚀设备三大类。 CCP 刻蚀机主要用于电介质材料的刻蚀工艺，如逻辑芯片工艺前段的栅侧墙 和硬掩模刻蚀，中段的接触孔刻蚀，后段的镶嵌式和铝垫刻蚀等，以及在 3D 闪存芯片工艺(以氮化硅/氧化硅结构为例)中的深槽、深孔和连线接触孔的刻 蚀等。 ICP 刻蚀机主要用于硅刻蚀和金属刻蚀，包括对硅浅沟槽(STI)、锗(Ge)、多 晶硅栅结构、金属栅结构、应变硅(Strained-Si)、金属导线、金属焊垫(Pad)、 镶嵌式刻蚀金属硬掩模和多重成像(Multiple Patteming)技术中的多道工序的 刻蚀等。另外，随着三维集成电路(3D IC)、CMOS 图像传感器(CIS)和微机 电系统(MEMS)的兴起，以及硅通孔(TSV)、大尺寸斜孔槽和不同形貌的深 硅刻蚀应用的快速增加，多个厂商推出了专为这些应用而开发的刻蚀设备。 随着工艺要求的专门化、精细化，刻蚀设备的多样化，以及新型材料的应用， 上述分类方法已变得越来越模糊。除了集成电路制造领域，等离子体刻蚀还 被广泛用于 LED、MEMS 及光通信等领域。2.3.2、刻蚀机行业发展趋势及竞争格局随着芯片集成度的不断提高，生产工艺越来越复杂，刻蚀在整个生产流程中 的比重也呈上升趋势。因此，刻蚀机支出在生产线设备总支出中的比重也在 增加。而刻蚀机按刻蚀材料细分后的增长速度，则根据工艺技术的发展阶段 不同呈现此消彼长的状况。例如，当 0.13μm 工艺的铜互连技术出现时，金 属刻蚀设备的占比大幅下降，而介质刻蚀设备的占比大幅上升;30nm 之后 的工艺中出现的多重图像技术及越来越多的软刻蚀应用，则使得硅刻蚀设备 的占比快速增加。 国际巨头泛林集团、东京电子、应用材料均实现了硅刻蚀、介质刻蚀、金属 刻蚀的全覆盖，占据了全球干法刻蚀机市场的80%以上份额。国内厂商中微 半导体在介质刻蚀领域较强，其产品已在包括台积电、海力士、中芯国际等芯片生产商的 20 多条生产线上实现了量产;5nm 等离子体蚀刻机已成功通 过台积电验证，将用于全球首条 5nm 工艺生产线;同时已切入 TSV 硅通孔 刻蚀和金属硬掩膜刻蚀领域。北方华创在硅刻蚀和金属刻蚀领域较强，其 55/65nm 硅刻蚀机已成为中芯国际 Baseline 机台，28nm硅刻蚀机进入产业 化阶段，14nm 硅刻蚀机正在产线验证中，金属硬掩膜刻蚀机攻破 28-14nm 制程。 2.4、晶圆制造设备——薄膜生长设备2.4.1、薄膜生长设备分类 采用物理或化学方法是物质(原材料)附着于衬底材料表面的过程即为薄膜 生长。薄膜生长广泛用于集成电路、先进封装、发光二极管、MEMS、功率 器件、平板显示等领域。 根据工作原理的不同，集成电路薄膜沉积可分为物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和外延三大类。2.4.2、薄膜生长设备竞争格局PVD领域，AMAT 一家独大，约占全球市场份额的 80%以上;CVD 领域， AMAT、LAM、TEL 三家约占全球市场份额的70%以上。国内设备厂商中北 方华创薄膜设备产品种类最多，目前其 28nm 硬掩膜 PVD 已实现销售，铜 互连 PVD、14nm 硬掩膜 PVD、Al PVD、LPCVD、ALD 设备已进入产线验 证。中微半导体的 MOCVD在国内已实现国产替代。沈阳拓荆的 65nm PECVD 已实现销售。 2.5、晶圆制造设备——扩散及离子注入设备在集成电路制造过程中，掺杂主要有扩散和离子注入两种工艺，扩散属于高温工艺，而离子注入工艺属于低温工艺。扩散工艺是向硅材料中引人杂质的一种传统方法，控制圆片衬底中主要载流 子的类型、浓度和分布区域，进而控制衬底的导电性和导电类型。扩散工艺 设备简单，扩散速率快，掺杂浓度高，但扩散温度高，扩散浓度分布控制困 难，难以实现选择性扩散。离子注入工艺是指使具有一定能量的带电粒子(离子)高速轰击硅衬底并将其 注入硅衬底的过程。离子注入能够在较低的温度下，可选择的杂质种类多， 掺杂剂量控制准确，可以向浅表层引人杂质，但设备昂贵，大剂量掺杂耗时 较长，存在隧道效应和注人损伤。 2.5.1、扩散炉分类及竞争格局扩散炉广泛用于分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、 氧化、退火、合金等工艺中，因此按照功能不同，有时也称扩散炉为退火炉、 氧化炉。扩散炉主要分为卧式扩散炉和立式扩散炉。 卧式扩散炉是一种在圆片直径小于 200mm 的集成电路扩散工艺中大量使用 的热处理设备，其特点是加热炉体、反应管及承载圆片的石英舟(Quartz Boat) 均呈水平放置，因而具有片间均匀性好的工艺特点。 2.5.2、离子注入机分类及竞争格局离子注入机是集成电路装备中较为复杂的设备之，根据注入离子的能量和剂 量的不同，离子注入机大体分为低能大束流离子注入机、中束流离子注入机 和高能离子注入机 3种类型。其中，低能大束流离子注入机是目前占有率最 高的注入机，适用于大剂量及浅结注入，如源漏极扩展区注入、源漏极注入、 栅极掺杂以及预非晶化注入等多种工艺。中束流离子注入机可应用于半导体 制造中的沟道、阱和源漏极等多种工艺。高能离子注入机在逻辑、存储、成 像器件、功率器件等领域应用广泛。2.6、晶圆制造设备——湿法设备湿法工艺是指在集成电路制造过程中需要使用化学药液的工艺，主要有湿法清洗、化学机械抛光和电镀三大类。2.6.1、湿法清洗机湿法清洗是指针对不同的工艺需求，采用特定的化学药液和去离子水，对圆 片表面进行无损伤清洗，以去除集成电路制造过程中的颗粒、自然氧化层、 有机物、金属污染、牺牲层、抛光残留物等物质。 清洗机主要分为槽式清洗机和单圆片清洗机。槽式清洗技术是由美国无线电 公司(RCA)于 1970 年提出的，它是通过多个化学槽体、去离子水槽体和干 燥槽体的配合使用，完成圆片清洗工艺。 随着 28nm 及更先进工艺的湿法清洗对圆片表面小颗粒的数量及刻蚀均匀性 的要求越来越高，同时必须达到图形无损干燥。而槽式圆片清洗机的槽体内 部化学药液的差异性、干燥方式，以及与圆片接触点过多，导致无法满足这 些工艺需求，现已逐渐被单圆片清洗机取代，目前槽式圆片清洗机在整个清 洗流程中约占 20%的步骤。 槽式圆片清洗机主要厂商有日本的迪恩士(SCREEN)、东京电子(Tokyo Electron)和 JET，三家约占全球 75%以上的市场份额。韩国的SEMES和 KCTECH 主要供给韩国市场。 单圆片清洗设机主要厂商有日本的迪恩士、东京电子和美国泛林集团提供， 三家约占全球 70%以上的市场份额。在国内的单圆片湿法设备厂商中，盛美 半导体独家开发的空间交变相位移(SAPS)兆声波清洗设备和时序气穴振荡 控制(TEBO)兆声波清洗设备已经成功进入韩国及中国的集成电路生产线并 用于大规模生产。北方华创的清洗机也成功进入中芯国际生产线。2.6.2、化学机械抛光设备化学机械抛光(CMP)是指圆片表面材料与研磨液发生化学反应时，在研磨 头下压力的作用下进行抛光，使圆片表面平坦化的过程。圆片表面材料包括 多晶硅、二氧化硅、金属钨、金属铜等，与之相对应的是不同种类的研磨液。 化学机械抛光能够将整个圆片高低起伏的表面研磨成一致的厚度，是一种圆 片全局性的平坦化工艺。CMP工艺在芯片制造中的应用包括浅沟槽隔离平坦化(STI CMP)、多晶硅平 坦化(Poly CMP)、层间介质平坦化(ILD CMP)、金属间介质平坦化(IMDCMP)、 铜互连平坦化(Cu CMP)。 CMP设备主要分为两部分，即抛光部分和清洗部分。抛光部分由 4 部分组 成，即 3 个抛光转盘和一个圆片装卸载模块。清洗部分负责圆片的清洗和甩 干，实现圆片的“干进干出”。 CMP设备主要生产商有美国 AMAT 和日本 Ebara，其中 AMAT 约占 CMP 设备市场 60%的份额，Ebara 约占 20%的份额。国内 CMP 设备的主要研发 单位有天津华海清科和中电科 45所，其中华海清科的抛光机已在中芯国际 生产线上试用。 2.6.3、电镀设备电镀是指在集成电路制造过程中，用于加工芯片之间互连金属线所采用的电 化学金属沉积。随着集成电路制造工艺的不断发展，目前电镀已经不限于铜 线的沉积，还涉及锡、锡银合金、镍等金属的沉+积，但金属铜的沉积仍是 其中最主要的部分。 2.7、晶圆制造设备——工艺检测设备 工艺检测设备是应用于工艺过程中的测量类设备和缺陷(含颗粒)检查类设备 的统称。集成电路芯片制造工艺流程中在线使用的工艺检测设备种类繁多， 应用于前段芯片制造工艺的主要检测设备分为:圆片表面的颗粒和残留异物 检查;薄膜材料的厚度和物理常数的测量;圆片在制造过程中关键尺寸(CD) 和形貌结构的参数测量;套刻对准的偏差测量。 随着芯片结构的不断细微化和工艺的不断复杂化，工艺检测设备在先进的前 段生产线中起着越来越重要的作用。目前工艺检测设备投资占整个前端工艺 设备总投资的 10%~15%。 工艺检测设备的供应商主要有科磊半导体、应用材料、日立高新等，国内厂 商主要有上海睿励科学仪器和深圳中科飞测科技。2.8、封装测试设备根据 SEMI 数据，2017 年全球封装测试设备市场高速增长 27.89%，销售额达 到 83.1 亿美元。2017 年中国大陆半导体封装测试设备与封装模具市场增长了 18.6%，达到 206.1 亿元，约为30.53亿美元(按统计局 2017 年度平均汇率计 笲:1 美元=6.75 元)，其中封装设备市场 14 亿美元，测试设备与封装模具市 场为 16.53亿美元。2017 年国内半导体设备市场规模为 82.3 亿美元，封装测 试设备占比超过 1/3，达到 37.1%。 2.9、启示:各类产品均呈现寡头竞争格局 通过上文对全球设备龙头的梳理，我们发现:每大类设备市场中，最终都形 成了寡头竞争的格局，前三名厂商占据了绝大部分的市场份额，呈现强者恒 强大者恒大的特点。 3、龙头篇:他山之石，研发+并购铸就龙头（简略，详见原文档）3.1、ASML:光刻机龙头，一骑绝尘 3.1.1、核心产品:光刻机 ASML是全球光刻机绝对龙头。1984 年，ASML 由飞利浦与先进半导体材料 国际(ASMI)合资成立，总部位于荷兰;1995 年在阿姆斯特丹和纳斯达克 交易所上市;2012 年开展客户联合投资创新项目，三星、英特尔和台积电 共同向 ASML 注资加速开发 EUV;2017年公司 EUV 光刻机量产出货。 3.2、AMAT:五项第一，近乎全能3.2.1、核心产品:PVD+CVD+刻蚀+离子注入+湿法+检测 AMAT(应用材料)是全球薄膜生长设备龙头。AMAT 创建于 1967 年，1972 年 10 月 1 日在美国纳斯达克上市，1992 年成为全球最大的半导体设备制造 商，并蝉联这一头衔至今。AMAT 通过数次并购活动，不断扩充产品线，基 本涵盖了半导体前道制造的主要设备，包括原子层沉积 ALD、物理气相沉积 PVD、化学气相沉积CVD、刻蚀 ETCH、离子注入、快速热处理RTP、化 学机械抛光 CMP、电镀、测量和圆片检测设备等。3.3、Lam Research:刻蚀机龙头，CVD 第三3.3.1、核心产品:刻蚀+CVD Lam Research(泛林集团、科林研发、拉姆研究)是全球刻蚀设备龙头， 成立于 1980 年，总部位于美国加利福尼亚州，1984 年 5 月在纳斯达克上市。1997年 3 月，2.25 亿美元收购了CMP设备制造商 OnTrak Systems Inc。 2006 年，收购了Bullen Semiconctor。2008 年，收购了 SEZ AG。2012 年，以 33 亿美元收购了Novellus Systems。 3.4、TEL:四项第二，涂布/显影第一 3.4.1、核心产品:刻蚀机+CVD+涂布/显影+扩散炉+清洗 TEL(东京电子)于 1963 年在日本东京成立;1968 年，与 Thermco Procts Corp 合作开始生产半导体设备;1980 年，在东京证券交易所上市;1983 年，与美国公司拉姆研究合作，引进当时一流的美国技术，在日本本土开始 生产刻蚀机。目前公司主要产品包括半导体设备和平板显示设备，半导体设 备又包括刻蚀机、CVD、涂布/显影机和清洗机等。2017 年 TEL 的涂布/显 影机销售额约占全球 87%的市场份额，全球第一;刻蚀机约占全球 26%的 市场份额，全球第二;CVD 约占全球 20%的市场份额，全球第二;氧化扩散炉约占全球 20%的市场份额，全球第二;清洗机约占全球 20%的市场份 额，全球第二。 3.5、KLA-Tencor:过程检测设备龙头 3.5.1、核心产品:过程检测设备 KLA-Tencor(科磊半导体、科天半导体)是全球过程检测设备龙头，1976 年成立于美国加州硅谷。1997 年收购 Tencor，原 KLA 专注于缺陷检测解决 方案，而 Tencor 则致力于量测解决方案。合并后的 KLA-Tencor 凭借其良 好的现金流大肆进行收购，扩充 KLA-Tencor 的产品组合，不断强化公司的 竞争优势。目前，公司在检测与量测领域拥有 70%以上的市场占有率，全球 第一。 3.6、SCREEN:湿法设备龙头3.6.1、核心产品:清洗机 SCREEN(迪恩士、斯库林、网屏)是全球清洗机龙头，成立于 1943 年， 总部位于日本。公司产品主要包括半导体设备、显示设备、PCB 设备等。半 导体设备产品主要有清洗机、蚀刻、显影/涂布等，其中清洗机约占全球50%以上的市场份额，全球第一。2017 年，单晶圆清洗机销售额占全球 39%市 场份额，全球第一;分批式清洗机约占全球 49%的市场份额，全球第一;spin scrubber 清洗机约占全球 69%的市场份额，全球第一。 3.7、ASMPT:封装设备龙头3.7.1、核心产品:封装设备+SMT 设备 ASMPT(ASM 太平洋科技、先域)是全球最大的封装和 SMT 设备供应商， 总部位于新加坡，于 1975年在香港从代理模塑料及封装模具起家，并于 1989 年在香港上市。公司主要产品包括封装设备、SMT 设备和封装材料，其中封 装设备约占全球 25%的市场份额，全球第一;SMT 设备约占全球 22%的市 场份额，全球第一;封装材料约占全球 8.8%的市场份额，全球第三。3.8、Teradyne:测试设备龙头 3.8.1、核心产品:自动测试机(ATE) Teradyne(泰瑞达)是全球测试机龙头，创立于 1960 年，总部位于美国马 萨诸塞州。1970，在纽交所上市;2001 年，收购 GenRad 电路板测试业务。2008，收购 Eagle Test，闪存测试市场;收购 Nextest Systems，加强公 司模拟测试业务;2011，收购 LitePoint;2015，收购 Danish company Universal Robots。2019 年 1 月，宣布收购大功率半导体测试设备供应商Lemsys。公司主要产品包括自动测试机和工业机器人。自动测试机约占全 球 45%的市场份额，全球第一。 3.9、启示:研发+并购，成就龙头之道通过上文对全球设备龙头的梳理，我们发现:每个龙头在成长过程中都进行 了多次的并购，通过并购扩充产品线、加强协同作用，提高市场占有率。此 外，半导体设备是一个高科技行业，研发能力以及研发投入在公司成长过程 中起到决定性的作用。 4、国产篇:自主可控，国产设备厂商梳理4.1、北方华创:国内硅刻蚀机、PVD龙头，产品丰富加速成长 4.1.1、北京电控集团旗下两家公司强强合并北方华创是由七星电子和北方微电子战略重组而成，重组前七星电子和北方 微电子同隶属于北京电控，而北京电控由北京市电子工业办公室转制而来， 是北京市国资委授权的以电子信息产业为主业的国有特大型高科技产业集 团。目前，北京电控旗下拥有京东方、北方华创和电子城 3 家上市公司。 七星电子和北方微电子同属半导体前道制造工艺流程的设备制造厂商，两家 公司在生产研发、供应链管理、软件平台建设、客户维护等诸多方面具有共 通性。通过整合业务，公司有效的提高了资源的使用效率，提升了整体服务 能力，提高了公司市场竞争力。2017 年，公司形成了半导体装备、真空装 备、新能源锂电装备、精密元器件四大业务群。 4.2、至纯科技:国内高纯工艺龙头，半导体清洗设备值 得期待 至纯科技是国内高纯工艺龙头，于 2000 年在上海成立。2005 年以前，公司 主要以工程分包为主，客户较为分散。2005 年至 2008 年，公司在高纯度 工艺系统方面有了一定优势，主要客户是一些医药和光伏公司。2008 年至 2011 年，公司加大研发的投入，将公司的核心技术与工艺提升至优秀水平。2011年至今，公司形成了多元化的客户结构，并大力发展半导体业务。2017 年 8 月，公司收购珐成制药59.13%的股权，增强了公司医药设备制造能力。 2018 年 3 月，公司收购了上海波汇100%的股权，拓展了光传感系统和光 电元气件的相关相关业务，有利于公司的发展，提高了公司产品竞争力。 4.3、精测电子:国内面板测试设备龙头，向 IC 检测设备 延伸 精测电子是检测设备领域的龙头企业，成立于 2006 年 4 月，总部位于武汉。 公司于 2016年在深交所 IPO 上市。公司主营业务集中于检测设备这一细分 领域，是显示屏领域的稀缺标的。公司主营产品包括模组检测系统、面板检 测系统、OLED检测系统、AOI 光学检测系统、Touch Panel 检测系统和平 板显示自动化设备。 4.4、长川科技:国内测试设备龙头，内生外延成长可期4.5、晶盛机电:国内单晶炉龙头，受益硅片国产化 公司是国内领先的专业从事晶体生长、加工装备研发制造和蓝宝石材料生产 的高新技术企业。主营产品为全自动单晶生长炉、多晶硅铸锭炉、区熔硅单 晶炉、单晶硅滚圆机、单晶硅截断机、全自动硅片抛光机、双面研磨机、单 晶硅棒切磨复合加工一体机、多晶硅块研磨一体机、叠片机、蓝宝石晶锭、 蓝宝石晶片、LED 灯具自动化生产线等。公司产品主要应用于太阳能光伏、 集成电路、LED、工业 4.0 等领域。 4.4.1、2018 前三季度营收高增长，研发投入增加导致净利率下降 公司成立于 2008 年 4 月，2012 年承担了 2 项国家科技重大专项的研究开发工 作。公司于 2017年 4 月 17 日在深交所创业板挂牌上市，成为国内集成电路封 测设备行业首家上市公司。公司主要为集成电路封装测试企业、晶圆制造企业、 芯片设计企业等提供测试设备，目前公司主要产品包括测试机和分选机。 公司 2018Q1-Q3 实现营收 1.72亿元，同比增长 73.86%;归母净利润3223万元，同比增长 27.32%。公司发布 2018 年业绩快报，公司实现营业收入21,612.15万元，同比增长 20.20%;营业利润3,425.43万元，同比下降 36.40%;归属于上市公司股东的净利润3,653.93万元，同比下降 27.29%。 4.6、中微半导体:国内介质刻蚀机龙头，有望登陆科创 板 中微半导体成立于 2004 年 5 月 31 日，股东包括大基金、上海科创投、华登 国际、美国高通、中金等。公司产品主要包括介质刻蚀设备、硅通孔刻蚀设 备和MOCVD设备，均已成功进入海内外重要客户供应体系。目前，MOCVD 设备在国内市场占有率达 70%，成为全球MOCVD设备领域的两强之一。 4.7、上海微电子:国内光刻机龙头，有望登陆科创板 上海微电子(SMEE)是国内光刻机龙头，于 2002 年在上海成立;2008 年 11 月，十五光刻机重大科技专项通过了国家科技部组织的验收;2009 年 12 月 首台先进封装光刻机产品SSB500/10A交付用户。2018 年 5 月 11 日，SMEE 第 100 台国产高端光刻机交付产线。公司产品广泛应用于集成电路前道、先 进封装、FPD 面板、MEMS、LED、Power Devices 等制造领域。 4.8、盛美半导体:国内湿法设备龙头 盛美半导体(ACM)是国内湿法设备龙头，于1998年在美国成立，2006 年设立盛美上海，开发 SAPS 兆声波清洗技术;2017 年在美国纳斯达克成 功上市。公司主要产品为清洗机，截止到2017年，盛美总共销售了 30 多 台清洗设备，客户包括海力士、长江存储、中芯国际、上海华力、JECT 等。

中商情报网讯：微电子焊接材料行业与国家的宏观经济环境和电子信息产业的发展密切相关，属于电子材料行业里的一个重要分支。近年来，我国电子信息产业的快速发展带动了微电子焊接材料市场需求的持续增长。根据中国电子材料行业协会电子锡焊料材料分会出版的《锡焊料》月刊《我国电子锡焊料行业的现状和发展》数据显示，我国电子锡焊料产量由2015年的12.80万吨增至2019年的15.00万吨，期间年复合增速为4.04%。数据来源：中国电子材料行业协会锡焊料材料分会、中商产业研究院整理在电子元器件发展日渐轻薄智能的发展趋势下，行业企业相继引进SMT自动化制程，使得锡膏市场呈逐步增长态势。我国锡膏产量由2015年的1.29万吨增至2019年的1.60万吨，期间年复合增速达5.53%，而焊锡丝及焊锡条的产量则较为稳定，由2015年的10.59万吨变为2019年的10.88万吨。行业发展趋势1.产品的精细化、绿色化、低温化伴随着电子元器件小型化、轻薄化、低成本化以及工业生产日趋环保化的发展趋势，下游终端应用领域对微电子焊接材料的性能、工艺等提出了更高的要求，促进了微电子焊接材料核心技术向产品的精细化、绿色化、低温化方向发展。2.生产自动化和智能化自动化、智能化是微电子焊接材料行业高端化发展的重要方向之一，也是行业企业提高市场竞争力的重要途径。一方面，产品生产自动化、智能化水平的提高有助于提升企业生产效率，降低生产成本；另一方面，具备自动化、智能化生产条件的行业企业在产品稳定性、可靠性上将更具优势。3.行业集中度不断提高我国微电子焊接材料参与企业众多，不同企业规模差距较大，多数企业尚处于规模较小、研发实力较弱、产品制备技术水平较低的阶段。面对众多应用领域不同客户提出的多种性能以及工艺要求，部分中小型业内企业由于技术实力不足、生产规模较小将面临淘汰的困境，而具备配方研发优势、产品制备技术和生产规模优势的企业将有望不断扩大市场份额。本行业的行业集中度将会不断提高。更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国微电子焊接材料行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

（如需报告请登录 未来智库）前言和 4G 相比，5G 最重要的变化在于高频和高速，但频率越高，信号的衰减越大，对低损耗的天线材料的需求越迫切。传统材料已经无法适应新的挑战。LCP（液晶高分子材料）将成为 5G 天线的首选材料。但目前全球范围内成熟的产业化技术被日本和美国所掌握，因此包括华为在内的中国企业，必须掌握材料的主导权，否则将被国外企业扼住咽喉。LCP 的国产化势在必行，产业链的投资机会巨大。我们系统研究了 LCP 薄膜材料的竞争格局、市场空间，以及国产化进程，供投资者参考。一、LCP 性能优越，广泛应用于电子领域（一）LCP 材料简介液晶高分子（Liquid Crystal Polymer, LCP）是一种新型的高分子材料。液晶聚合物是一种介于晶体和液体之间的中间相态聚合物，在受热熔融或者被溶剂溶解后会由刚性固定转变为具有流动性的液体物质，同时又保持着晶态物质的取向有序性，从而形成兼具液态流动性和晶态分子有序排列特征的液晶态。从分子结构看，LCP 具有刚性棒状分子链结构，分子链可高度取向排列，结构堆积紧密，大分子间作用力较大。因此，与其他有机高分子材料相比，LCP表现出优异的性能如耐高温、高强度机械性能、优越的电性能和加工性能等。根据生成液晶的条件不同，LCP 可以分为溶致性液晶（LLCP）、热致性液晶 (TLCP)、压致性液晶。其中，压致性液晶比较少见；溶致性液晶需要在溶液中加工, 一般用作纤维和涂料；热致性液晶可在熔融状态加工, 可生产注塑级、纤维级和薄膜级材料，目前应用最为广泛。（二）LCP 材料的发展历程LCP 的研发生产集中在美国和日本，美国率先发明，日本后来居上。LCP 产品根据合成单体的不同可划分Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。I 型液晶聚合物单体由 PHB、BP 和 TPA 构成，结构中的苯环属于刚性链段，因此耐热性能极高，热变形温度可达到 300℃以上且拉伸性能好，其下游产品主要用于电子元件如连接器等。Ⅱ型单体由 PHB 和 HNA 构成，单体构成最简单，聚合物相对分子量最大，机械性能突出，是最适宜生产天线材料的 LCP 类型。Ⅲ型单体由 HBA和 PET 构成，酯基结构使得使分子链中柔性链段增加，从而导致材料热变形温度降低，目前只用于生产连接管和传感器的塑料。I 型液晶聚合物最早在 1972 年由美国 CBO 公司的 Economy J. 和 Cottis S.率先研发并投入生产,申请牌号为 Ekonol，这是第一款商业化 LCP 产品。1979 年住友化学公司引进该技术，并自主研发 E2000 系列，标志着日本也拥有了生产LCP 的技术。1984 年 CBO 将技术转让给 Dart,索尔维通过整合 Dart 公司掌握 LCP 生产技术，并推出 Xydar 牌号产品。I 型 LCP 产品具有较高的耐热性，但是其加工性能较一般。II 型液晶聚合物于 1984 年由 Hoechst-Celanese 公司开发成功，1985 年开始生产 Vectra 牌号产品。后来，塞拉尼斯把技术转让给旗下的 Ticona（泰科纳）公司生产，泰科纳成为当时全球最大的 LCP 生产商。1995 年杜邦推出牌号为Zenite 的产品，这项业务后来也被泰科纳所收购。1964 年，为了保证在亚洲地区的化工生产，美国泰科纳与日本大赛珞化学公司合资成立 Poly plastics（宝理塑料）。1996 年，宝理塑料从塞拉尼斯引进 LCP 生产技术，生产牌号为LAPEROS 的 LCP 产品。II 型液晶聚合物综合性能表现十分突出，既有高耐热性能，也有很好的加工性能，因此是目前市占率最高的产品类型。Ⅲ型 LCP 是 1976 年由伊斯曼-柯达公司研发，于 1986 年开始生产以 X-7G 为牌号的产品。东丽公司在 1994 年开始生产 Siveras 牌号的 LCP。Ⅲ型产品的主链由单体 HBA 和 PET 构成，其特有的含有乙二醇形成的酯基结构使得使分子链中柔性链段增加，从而导致材料热变形温度降低，因此Ⅲ型产品耐热性能略差，是目前使用最少的产品类型。（三）LCP 全球规模 9.5 亿美元，电子领域应用占比近 3/42002 年，全球 LCP 市场需求量仅为 1.6 万吨，2016 年总需求量达 5.4万吨，规模达 9.5 亿美元。根据 Zion MarketResearch预测，2023 年全球 LCP 市场规模将达 14.5 亿美元，2016-2023 年复合增速为 6.2%。LCP 下游应用十分广泛。最初，美国发明 TLCP 材料后将其主要用于微波炉或其他炉具等耐高温材料，由于利润不高美国逐渐退出生产领域，而日本厂商则对 LCP 材料的生产和研发持续关注。随着工程领域对特殊性材料的需求日益增长，LCP 因其特有的物理性能而被重新纳入大众的视野。根据 Prismane consulting 统计，从产品应用上看，电子电器及消费电子、工业、汽车是主要的下游应用领域，分别占据 80%、7%和 6%，其中连接器用量近 2/3。LCP 在电子电器中的应用主要为高密度连接器(SMT)、天线、线圈、开关、插座等；在工业领域用于泵零件和阀零件，如化学装置中使用的阀门、泵、蒸馏塔填料、耦合器等装置；在汽车领域应用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等。其他功能应用也很广泛，如消费材料类用于电磁炉灶容器、包装材料以及体育器材；医疗器材类用于外科设备、插管、腹腔镜和齿科材料等；体育器材用于网球拍、滑雪器材等；视听设备用于耳机开关、扬声器振动板等材料。二、受益 5G 加速建设，LCP 市场快速增长（一）当前从需求量角度来看，LCP 粒子在连接器领域增长明显，需求空间有望达 40 亿元大陆已正式成为全球最大连接器市场，根据统计，1999~2011 年之间，中国连接器区域占有率自 4%增至 22.5%，成长率近 5 倍。在中国大陆 3C 品牌抬头的带动下，中国大陆本土连接器/线厂商崛起，产业链体系快速成形，也逐步培育出部分大型本土 Cable Assembly 厂商，包括立讯精密、长盈精密、中航光电、恩尼特克电子等。电子连接器是一种连接两个导体、使电流或讯号在导体间传递的导体设备，其结构分为连接器本体，接触弹片和外壳等其他部分。现今连接器本体主要材料有 LCP、尼龙（PA）、PPS 等高温塑料。上世纪 90 年代之前，连接器市场占有率最大的热塑树脂材料为尼龙和热塑聚酯；90 年代之后，随着应用要求的严格化，LCP、PPS 等其他材料需求增长较快。连接器是手机中至关重要的电子元件，其质量直接关系到手机的使用。手机连接器的产品种类有很多种，平均每个手机约使用 5～9 种不同种类的连接器，其种类可以分为 FPC 连接器、板对板连接器、I/O 连接器，电池连接器、卡连接器和天线连接器等。FPC 连接器用于 LCD 显示屏到驱动电路的连结，是使用柔性的线路板连结，可以弯曲，主要用于 DVD、手机、平板电脑等电子产品，具有密度高、体积小、重量轻、线槽间距小等特点。FPC 连接器绝缘薄膜最为常用的材料是 PI和聚酯材料，截止至 2015 年，美国柔性电路制造商中约有 80%使用 PI 薄膜材料，另外 20%使用聚酯薄膜材料。LCP材料也被应用于 FPC 连接器中，早在 2004 年，就有高端产品使用能耐受更高温度的 LCP 材料。板对板连接器用于连接两块驱动电路(PCB)。因其对塑胶体零件的耐热性、尺寸安定性、成型性和强度等几个方面的要求较高，难有材料能够满足。但通过塑胶结构和模具结构的设计，可以弥补 LCP 材料在强度方面的不足，因此板对板材料通常选用 LCP 材料。I/O 连接器，即 Input/Output 连接器，负责手机与外部设备的连接。高温尼龙和 LCP 材料都有在 I/O 连接器中应用。电池连接器可分为弹片式、闸刀式和 FTB( FPC To Board) 电池连接器。塑胶部分主要用 LCP 材料。卡连接器主要用于连接 SIM 卡、SD 卡等卡，其结构分为绝缘体、触摸件、外壳和其他附件。绝缘体的作用是使触摸件按所需方位和距离摆放，并使触摸件之间、触摸件与外壳之间绝缘。绝缘体材料需要具备杰出的绝缘电阻、耐电压功能以及易加工性。连接器绝缘体常用尼龙和 LCP 材料。LCP 的应用划分中，电子占比约为 80%。我们假设未来电子领域用 LCP 的比例仍保持 80%，且连接器市场在电子中占比约为 50%，由此可测算，到 2023 年，LCP 在连接器领域的市场规模将达 5.8 亿美元，近 40 亿人民币。（二）从价值角度来看，LCP 膜级树脂潜力巨大，而薄膜远期市场空间近 140 亿元1、手机通信的高频化影响天线材料的选择天线（antenna）是在空间传播的无线电波和在金属导体中移动的电流之间的变换器。在传输时，无线电发射器向天线的终端提供电流，天线从电流辐射能量产生电磁波；在接收时，天线截取无线电波的一些能力，在其终端产生电流，并将电流施加到接收器中放大。天线是所有无线电设备的重要组成部分，所有利用电磁波来传递信息的设备，如广播、电视、手机以及物联网和汽车通信都需要天线的存在。由于电磁波在空间传输的过程中会产生损耗，天线的增益、天线与收发信器传送射频能量的传输线的损耗、发射器的发射功率和接收器的灵敏度都是影响天线传输性能的重要因素。不仅如此，电磁波还会被金属反射、吸收和消除，从而引起信号屏蔽，电子元件很容易干扰到电磁波，因此，在设计时，天线需放在远离金属零部件和干扰元件的地方。根据不同的功能，手机天线可分为 Wi-Fi 天线、蓝牙天线、GPS 天线、网络天线、NFC 天线等，由于部分功能有相同的工作频段，有些天线可以共用，只要通过软件进行切换就不会互相干扰。比如手机蓝牙和 Wi-Fi 的工作频率都是 2.4GHZ，蓝牙天线和 Wi-Fi 天线很多时候会整合在一起。天线是定制化产品，无设计标准。不同的终端机可能使用不同的芯片、采用不同的电路、由不同的材质制成，手机外形、屏幕大小也在不断创新，这些都是设计天线时需要考虑的因素。最早的手机采用的天线是外置式的，从诺基亚开始转为内置式的天线。起初内置式天线由金属片制成，后来 FPC（Flexible Printed Circuits，柔性电路板）工艺代替了金属片。FPC 因自身材质较软，不仅可贴合曲面，还能转折，比起金属对天线的外形和结构设计的要求少了许多，从 1G 时代至今一直是主流的技术。随着天线产业进一步的研发和创新，LDS（Laser Direct Structuring，激光直接成型）天线技术被发展了出来。LDS 天线技术在特殊材料上将天线用激光雕刻出来，避免了因天线过多导致手机内部元器件互相干扰。这项技术最早在 2007 年开始运用于手机天线的制作，但由于在 2012 年前价格较贵，直到4G 时代才开始被广泛采用。目前 三星、HTC、华为等品牌的超薄型手机的主天线就采用了 LDS 天线技术。随着通讯技术的不断发展，手机通讯中无线电波应用的频率逐渐升高。为了满足性能需求，以 iPhone 为代表的手机天线经历了一系列设计结构、制造工艺和材料选择的改良。以 iPhone 手机为例：2007 年～2009 年，手机通信从 2G 迈向了 3G。这期间，从初代 iPhone 到 iPhone 3GS 的天线设计中，均使用了 FPC天线搭配支架的设计。初代 iPhone 支持 EDGE 网络，Wi-Fi 和蓝牙无线通信。其背部由两种材料制成，上半部分为金属，下半部分为塑料，内置 FPC 天线位于手机底部，由射频同轴连接线连至主板。iPhone 3G 和 iPhone 3GS 支持 3G 网络，增加了 GPS 天线。两者均采用塑料背板且机内天线被分为两个部分。iPhone 3G 的蜂窝网络天线位于手机下部，WLAN、蓝牙和 GPS 天线则安装在手机上部。2010 年，iPhone 4 创新使用了金属边框天线，之后的中高端机型中金属后盖也因此被广泛使用。也由于 iPhone 4 手机的两段式金属边框天线设计，有些使用者的握机方式引起了天线短路，于是出现了轰动的“天线门”事件。2011 年发布的 iPhone 4 和 iPhone 4S 由四条狭缝将边框分成上、中、下三段式设计，中间为隔离，上、下两部分为手机天线，解决了天线可能短路的缺陷。同时，iPhone 4S 创新性地采用了 1T2R 的接收分集技术，上面的天线只做接收器使用，下面的主天线则用作发射和接收，这种架构延续到 iPhone 6。这种两路接收的方案能够选择电波状态好的天线接收信号，降低了信号到达接收器时已经衰弱的可能性，给手机用户带来了更好的通信体验。2012 年～2016 年，手机通信迎来了 4G 时代。iPhone 5 和 iPhone 5c 的天线设计基本沿用 4S 的三段式边框天线的设计方案，内置天线位于手机的顶部和底部，后盖中部则为金属。2013 年推出的 iPhone 5s 支持双频 Wi-Fi（2.4GHz/5GHz）导致 Wi-Fi 天线数量增加。为了控制天线模组占用的空间，部分天线革新了制备工艺。 FPC 一体型软板取代了射频同轴连接线。也是从 iPhone 5s 开始，为了使手机更加轻薄，苹果手机的部分天线使用了Insert-molding 技术。以 iPhone 6、iPhone 7 为代表的机型则采用纳米注塑工艺（NMT，Nano Molding Technology），通过纳米注塑工艺在全金属背板上形成白色塑胶条纹，将金属后盖分割成与 iPhone 5 的边框类似的三段。2017 年开始，手机行业为 5G 展开布局。iPhone8/8s，iPhone X 延用了上边框（GPS+副天线）+下边框（主天线）+LDS内置（Wi-Fi 天线）的三段式设计。手机通信的高频化也影响了天线材料的选择，iPhone X 抛弃传统的 PI 材料，采用多层 LCP 天线的设计。虽然 LCP 天线制作工艺复杂，难度非常高，但因其介质和导体的损耗小，与 5G 技术的发展适配，日后有望成为主流。2、5G 高频低损耗要求，LCP 将成为天线主流材料随着 1G、2G、3G、4G 的发展，手机通信使用的无线电波频率逐渐提高。目前主流的 4G LTE 技术属于特高频和超高频的范畴，即频率 0.3 GHz～30GHz。5G 的频率最高，分为 6GHz 以下和 24GHz 以上两种。现在正在进行的 5G技术试验主要以 28GHz 进行。由于电磁波具有频率越高，波长越短，越容易在传播介质中衰减的特点，频率越高，要求天线材料的损耗越小。①随着天线技术的升级，天线材料变得越来越多样。最早的天线由铜和合金等金属制成，后来随着 FPC 工艺的出现，4G 时代的天线制造材料开始采用 PI 膜（聚酰亚胺）。PI 通常通过二酸酐和芳香族二的两种单体的加成缩合反应来合成聚酰胺酸（聚酰亚胺的前体），将该溶液酰亚胺化后，通过浇铸法将其加工成薄膜。PI 材料具有优异的耐高温、耐低温、高电绝缘、耐腐蚀等优点，主要在 FPC 中被用作绝缘材料。但 PI 在 2.4Ghz 以上频率损耗偏大，不能用于10Ghz 以上频率，且吸潮性较大、可靠性不足，将在高频的 5G 时代被逐渐替代。② 由于 PI 在 10Ghz 以上损耗明显，无法满足 5G 终端的需求，于是 MPI（Modified Polyimide，改性聚酰亚胺）登上了舞台。MPI 是改良的聚酰亚胺是非结晶性的材料，基本上在各种温度下都可进行操作，特别是在低温压合铜箔时，能够容易地与铜的表面接着。MPI 氟化物的配方被改良，在 10-15GHz 的超高频甚至极高频的信号处理上的表现可以满足 5G 时代的信号处理需求。目前性能表现与 LCP 相当，价格较 LCP 更具优势、低约 30%，且生产企业更多，均为 PI 生产商转产。③LCP（Liquid Crystal Polymer）是对 5G 信号表现最佳的材料，电学性质十分优异：即使在在极高频也能保持介电常数恒定，具有一致性；介质损耗与导体损耗小，能够应用于毫米波的处理；热可塑性强，容易实现多层叠层。随着高频高速的 5G 时代的到来，LCP 应用前景光明，很有可能替代 PI 成为新的软板材料。目前商业应用为苹果公司率先在 iPhone X 中使用多层 LCP 天线，去年发布的 iPhone XS，iPhone XS Max 及 iPhone XR 中均使用了六根 LCP天线。此外，iPhoneX 采用全面屏后，留给天线的净空间减少，天线设计需要改变，LCP 天线可以节省空间、代替射频同轴连接器。但LCP 的缺点也很明显，其制作工艺的复杂性导致目前的良品率不高，掌握该技术的天线供应商少，也正因为如此，LCP 的成本很高，单组 LCP 天线的成本约为 PI 天线的 10～20 倍。通过上述的比较，我们将 PI、MPI、LCP 比较结果汇总为下表，性能比较来看，LCP＞MPI＞PI，而价格 LCP≈20PI、MPI≈70%LCP，所以当前 MPI 与 LCP 处于并存状态、共同应用于 5G 天线。但随着后期 LCP 生产规模扩大、生产成本降低，凭借其损耗低等优势，有望获得 5G 天线材料领域最终胜利。3、天线用 LCP 膜级粒子需求空间近 8 亿元①iPhone LCP 天线材料需求测算苹果从 iPhone 8 开始尝试在局部使用基于 LCP 软板的天线模组，iPhone X 首次使用了两组 LCP 天线，随后推出的iPhone XS/ XS Max /XR 也都使用了 LCP 天线。但 LCP 天线的技术壁垒导致了供货商严重不足，苹果对上游供货商难以发挥议价能力，2019 年新款 iPhone 的部分 LCP 天线可能会被价格更低且供货量更充足的 MPI 天线取代。下面以首次使用 LCP 天线的 iPhone X 为例，阐述 LCP 材料需求空间测算的方法。在 iPhone X 中，苹果使用了两组LCP 天线和两组 PI 天线，顶部天线用于实现 WIFI 和蓝牙等功能，底部天线用于实现扬声器等功能。通过分别测算天线中 LCP 的长宽，可以推断出 iPhone X 天线中 LCP 材料的面积。LCP 薄膜是由颗粒或颗粒形式的热塑性 LCP 树脂制成，在天线中 LCP 软板多为双层板结构，因而在每片 LCP 软板上有两层 LCP 薄膜，则耗材面积是软板面积的两倍。2018 年，苹果手机销量约为 1.96 亿部，其中 iPhone X 约 6000 万部，10 月开始热卖的 iPhone XS 系列和 XR 系列共约 6000 万部。生产一部 iPhone X 需要 2 根 LCP 天线，生产一部 iPhone XS 系列和 XR 系列手机需要 6 根 LCP 天线。根据 LCP 材料的耗材面积、LCP 材料密度、LCP 薄膜市场售价和 LCP 材料厚度即可以大致测算出 2018 年苹果对 LCP材料的需求规模。首先双层板结构的 LCP 软板有两层，一层的厚度为 25μm。一部 iPhone X 所耗用的 LCP 薄膜面积 S 为 142.46cm2，根据长方体体积公式 V=Sh 可以得出一部 iPhone X 的 LCP 薄膜体积 V 为 0.36cm3。其次，已知 LCP 材料的相对密度ρ 为 1.62g/cm3，根据公式 m=ρV，可得一部 iPhone X 的 LCP 薄膜质量 m 为 0.58g。天线用 LCP 膜的售价约为 270元/kg、2018 年 iPhone X 销量 6000 万部，可以得出 2018 年共使用在 iPhone X 的 LCP 薄膜材料约为 34.62 吨，价值约 0.10 亿元。类似地，将这种方法推广到 iPhone XS、iPhone XS MAX 和 iPhone XR 中，可以估算 2018 年苹果手机天线公用 LCP 材料 138.47 吨，价值 0.39 亿元。假设苹果未来销售的全部手机数量与 2018 年持平、约 2 亿部，且每部手机平均应用 6 根 LCP 天线，则 LCP 膜材料需求量约为 346.18 吨，规模可达 0.97 亿元。②LCP 天线材料远期空间达 7.74 亿元近年来全球整体的智能手机出货量呈现稳定上涨趋势，这与终端设备软硬件的不断更新换代和 3G、4G 的逐渐普及有密不可分的关系。根据 IDG 的报告显示，2016 年全球智能手机出货量达到顶峰，为 14.73 亿部。2016 年之后，由于全球智能手机保有量达到较高水平、各大厂商新机缺乏亮点，全球用户换机欲望较低，全球智能机出货量出现缓步下滑的趋势，2018 年出货量为 14.05 亿部。IDC 预测，从 2019 年起全球智能机出货量的复合增长率将为 2.6%，2023 年达到 15.97 亿部。假设未来 5G 布局符合大众预期，在 5 年全球范围内实现全覆盖，以 2018 年 iPhone XS 系列和 XR 系列的 6 根 LCP天线需求量为基准，可以预测 2023 年 LCP 天线材料需求量将达到 2764.92 吨，市场规模可达到 7.74 亿元，年均复合增长率达到 82.00%。4、天线用 LCP 薄膜远期市场空间远超材料、近 140 亿元2018 年，一部 iPhone X 用到 2 根 LCP 天线，所耗用的 LCP 薄膜面积为 142.46cm2、对应的 LCP 树脂质量为 0.58g。我们假设远期用到 6 根 LCP 天线，且随着技术的发展 LCP 成本降低、售价从 2019-远期分别为 500/500/400/300/200元/平米，再结合 LCP 膜在手机中应用比例 10%/12%/15%/20%/100%，可以估算出 5 年 LCP 薄膜市场规模近 40 亿美元、超出 LCP 树脂材料空间一个数量级，而远期空间可以达到 140 亿，发展潜力巨大。三、LCP 材料主要被日美企业垄断，国内 LCP 企业处于突破及验证阶段（一）LCP 天线产业链核心为膜级树脂及薄膜成型，主要被宝理、塞拉尼斯等垄断LCP 天线的产业链由上游的原材料供应商和 FCCL（Flexible Copper Clad Laminates，柔性覆铜板）制造商，中游的FPC 软板制造商，和下游的天线模组制造商组成。上游原材料有 LCP 树脂/膜和压延铜箔等材料。FCCL 制造商利用这些材料制造 FCCL，软板制造商再利用 FCCL 和其他生产材料，加工制造 FPC 软板，最后天线模组制造商根据不同的天线设计将 FPC 软板加工成天线模组。LCP 天线多个环节均有技术壁垒，最难的是 LCP 纯树脂合成及拉膜两个环节。（1）LCP 树脂的合成本身就是高难度的，因为有两到三种的单体参与合成，聚合工艺特殊，且最佳路线被宝理和塞拉尼斯的专利所保护。且对杂质、分子量分布有严格要求，对生产设备也有很高的要求。（2）成膜工艺难度高，膜的制备需要大量实践，且由于树脂生产企业和薄膜企业的封闭供应链导致新进入者很难买到膜级树脂、更不用说制成合格的薄膜出来。目前宝理-可乐丽（吹膜）-松下电工组合，宝理-村田（双拉）组合是市场上最成功的组合。住友也在和包括日本千代田等企业在合作开发。此外，膜的制备后还要进行热处理和涂覆工艺，里面也有非常多的 knowhow。（3）其他环节，如 FCCL的环节需要压铜，而 LCP 的热熔性导致该工艺对温度控制的要求非常高；再者，在 LCP 软板上钻孔有难度，因为LCP 软板有很多层，传统材料的 FPC 软板用的机械打孔方式不适用于 LCP 软板，目前日本村田制作所采用的是埋容埋感技术，台湾嘉联益则用的是激光打孔。材料的高技术壁垒，使得 LCP 天线产业链核心为上游电子级 LCP 材料，主要被日美企业垄断。LCP 材料供应商主要包括日本的村田制作所，可乐丽，Gore-Tex 和美国杜邦公司，沃特股份也有参与。由 LCP 材料制造 FCCL 的技术主要被美国、日本制造商把握着，台湾制造商也有能力生产。FCCL 的主要供应商有美国罗杰斯，日的村田制作所，松下电工，宇部兴产，新日铁，旗胜，还有台湾的台虹与新扬，大陆厂商东山精密和生益科技也具备制造商用FCCL 的能力。加工制造 FPC 软板方面，日本的住友电工，台湾的嘉联益和大陆的东山精密的商用经验较为丰富。最后的天线模组环节，实现了批量生产的有美国安费诺，台湾的臻鼎、台郡，以及大陆的立讯精密，信维通信也具备制造能力。目前,全球 LCP 的生产主要集中在美国与日本地区，美国的塞拉尼斯公司,日本的宝理塑料以及住友化学是主要的供应商，约占全球产能的 70%。其中，美国的塞拉尼斯产量约 1.12 万吨/年，日本宝理塑料产量为 1.5 万吨/年，住友化学产量为 0.92 万吨/年。而在中国地区，主要的 LCP 生产商为沃特新材料，普利特以及金发科技。（二）国内 LCP 企业很早即储备相关技术，目前处于突破及验证阶段1、沃特股份公司成立于 2001 年，主要从事改性工程塑料合金、改性通用塑料以及高性能功能高分子材料的研发、生产、销售和技术服务，为客户提供最优化的新材料解决方案和增值服务，致力于成为国际知名品牌的材料供应商和世界一流的材料方案提供者。经过 15 年的行业积累与发展，公司现已成为中国特种高分子材料行业领军企业之一，已获得富士康、三星、联想、中兴通讯、海信、创维、康佳、冠捷等一批生产家用电器、电子电气、IT、办公设备产品等的国内外知名企业客户群。2018 年，公司实现营业收入 8.08 亿、归母净利润 0.35 亿；2019 上半年，营业收入 3.90 亿、归母净利润 0.17 亿。公司 LCP 材料产品具备参与全球技术竞争能力。公司 2014 年成功收购韩国三星精密化学 SELCION LCP 全部业务，购买 155 个境内外发明专利和 7 个注册商标，进口其核心的生产及研发设备，同时也引进了该项目的核心生产、研发、工程配套人员共同从事 LCP 材料的开发工作，填补了国内在这方面的空白。公司作为全球唯一一家拥有连续法生产 I 型、II 型、III 型全系列 LCP 树脂及其复合材料制备技术的企业，产品技术已达国际领先水平。2016 年，公司已建成并投产 3000 吨 LCP 生产线，经过近一年的市场开发，2017 年公司 LCP 产品在精密电子连接器、接插件等领域实现应用，并成功开发薄膜及纤维级 LCP，这将为公司 LCP 材料未来在 5G、传感器及其它精密电子领域的应用提供扎实的基础。2018 年，负责承担公司 LCP 材料研发生产的全资子公司江苏沃特特种材料制造有限公司实现营业收入 2912.63 万元，同比增长 179%，并完成部分大客户的供应商认证和产品测试工作。公司目前现有 LCP 相关授权发明专利 133 篇，地区覆盖中国大陆、中国台湾、美国、欧盟、日本、韩国、越南等国家和地区。2019 上半年，公司 5G 材料产品进一步得到下游客户的认可和使用，LCP 材料销量较去年同期增加 108%，材料产品在 5G 高速连接器、振子等方面得到成功推广和应用，并且针对传统材料无法适应新通讯条件下的环保、低吸水要求，公司 LCP材料成功取代传统材料产品。随着 5G 相关设备商业化以及公司膜产品验证进程的加快，公司 LCP 膜材料应用有望突破、实现进口替代。盈利预测、估值及投资评级。我们预测公司 19-21 年净利润分别为 0.42/0.53/0.65 亿元，对应 EPS 分别为 0.35/0.45/0.55元，目前股价对应 PE 分别为 65/51/42 倍；结合明年业绩及 60X PE 水平，给予目标价 26.86 元，维持“推荐”评级。2、金发科技公司于 1993 年成立，是全球化工新材料行业产品种类最为齐全的企业之一，同时是亚太地区规模最大、产品种类最为齐全的改性塑料生产企业。主营业务为化工新材料的研发、生产和销售，主要产品包括改性塑料、完全生物降解塑料、高性能碳纤维及复合材料、特种工程塑料、轻烃及氢能源、环保高性能再生塑料等六大类，广泛应用于汽车、家用电器、现代农业、轨道交通、航空航天、高端装备、新能源、通讯、电子电气和建筑装饰等行业，并与众多国内外知名企业建立了战略合作伙伴关系。在完全生物降解塑料、特种工程塑料和碳纤维及复合材料板块，公司产品技术及产品质量已达到国际先进水平。公司逐步实现从改性塑料到化工新材料的升级和功能材料向结构材料的拓展，产品结构不断向产业高端和高附加值方向延伸。2018 年，公司实现营业收入 253.17 亿、归母净利润 6.24 亿；2019上半年，营业收入 123.42 亿、归母净利润 5.10 亿。公司 LCP 在连接器领域应用推广顺利，膜级树脂小批量供货中。公司从 2009 年开始自主开发 LCP 材料，并于 2014年建成年产 1000 吨产能，2017 年产能达到 3000 吨/年。2020 年扩产后产能将达到 6000 吨/年。对于 5G 通信领域 LCP材料的开发，公司已经开发了终端天线用 LCP 薄膜专用树脂、基站天线振子用 LCP 材料以及和高频通讯连接器用的高、低介电常数 LCP 材料。LCP 薄膜专用树脂已经过多次验证和评估，材料性能能够满足应用需求，公司内部已立项开发 LCP 薄膜，薄膜级树脂产品已小批量出口到日本。公司开发了 LCP 基低介电损耗 LDS 材料和极低介电损耗LCP 材料，在天线振子中进行应用评估，目前进展良好。同时，公司还开发了不同介电常数和低介电损耗的系列 LCP材料，目前在高频通信连接器上进行评估和应用推进中。盈利预测、估值及投资评级。我们预测公司 19-21 年净利润分别为 10.02/10.40/11.90 亿元，对应 EPS 分别为0.37/0.38/0.44 元，目前股价对应 PE 分别为 18/17/15 倍；结合明年业绩及 20X PE 水平，给予目标价 7.60 元，维持“推荐”评级。3、普利特公司主要从事高分子新材料产品及其复合材料的研发、生产、销售和服务，主要产品包括改性聚烯烃材料(改性 PP)、改性 ABS 材料、改性聚碳酸脂合金材料(改性 PC 合金)、改性尼龙材料(改性 PA)、液晶高分子材料(TLCP)、特种材料等新材料产品。公司改性复合材料产品主要应用于汽车材料领域，特种工程材料产品广泛应用于汽车、电子电器、航天军工等领域。公司 LCP 技术来源于 2007 年收购的上海科谷化工产品制造有限公司。科谷公司主要研发、生产热致性液晶高分子聚合物（TLCP），拥有 TLCP 材料从树脂聚合到复合改性的完整技术与生产体系，产品已经可以批量生产。科谷公司原由从复旦大学退休后独立从事液晶高分子材料方面的研究的卜海山和上海机场资产经营有限公司合资成立，卜海山于 2003 年取得液晶高分子材料制备方法专利。普利特 2007 年收购了上海科谷化工，公司上市后投资一亿多元，在上海金山建设 LCP 树脂聚合装置，建立 TLCP材料从树脂聚合到复合改性的完整技术与生产体系，成功开发出超高流动、超低翘曲、高强度、抗静电等一系列高性能 TLCP 材料，并开始批量供应客户。随着 5G 技术的发展，公司在积极发展传统应用外，将重点开发 5G 通讯应用领域及军工应用领域应用，以 LCP 膜、LCP 纤维、3D 打印 LCP 材料、特种注塑件等为研究和发展方向。目前正在与下游核心客户一起开发 LCP 相关材料，包括 LCP 薄膜、LCP 纤维等 5G 用关键材料。盈利预测、估值及投资评级。我们预计公司 2019-2021 年公司归母净利润分别为 1.52/1.89/2.35 亿元（不考虑收购标的），对应 EPS0.29/0.36/0.45 元，对应 PE46/37/30 倍。考虑帝盛公司收购稳步推进，LCP 材料未来潜在的巨大盈利空间，给予一定估值溢价；给予公司 2020 年 45 倍 PE，对应目标价 16.2 元，维持“推荐”评级。4、宁波聚嘉新材料公司于 2017 年成立，是一家纳米材料及高分子材料生产商。公司主要产品包括改性水性树脂、分散体、固化剂、改性油性树脂、纳米阻燃处理剂、石材纳米防护剂等，产品广泛应用于建筑、纺织、航空航天、生物医学等行业。公司攻克膜级 LCP 纯树脂制备技术。公司 LCP 主导产品有 LDS 系列 LCP 树脂、超高模量系列 LCP 树脂、SMT 系列 LCP 树脂，目前已具有年产 150 吨 LCP 的生产能力。公司采用一种全新的跨界高效催化剂，攻克了 LCP 纯树脂核心技术高纯度单体制备，可缩短反应时间，大大降低生产成本，且产品性能好，转化率高。2018 年，公司 LCP 纯树脂产业化项目与宁波市北仑区政府进行落地签约，该项目先后获得宁波市政府 800 万元左右的资助。公司在 LCP材料研发和应用的技术实习获得国内厂商的高度认可，目前已与重庆银冕新材、乐清市朝禾电子等将近 10 家公司建立合作。与住友化学、宝理同类产品对比，公司生产的 LCP 产品流动性更好，价格更低。公司已申请 11 件发明专利。公司董事长王阳于哈尔滨工业大学博士毕业，2014 年组建 LCP 项目团队，2016 年与德国邓肯多夫纺织科学研究院（欧洲规模最大的化学纤维研究院）展开合作，设计并制造了一条年产量 3 吨的 LCP 树脂生产线。公司研发人员具有多年技术研发和工程化经验，技术团队包含多名博、硕士和工程技术人员，为未来研发更高级别 LCP 打下深厚的技术和工程产业化基础。（报告来源：华创证券）（如需报告请登录未来智库）

本周，知名市场分析公司 Forrester 发布超融合行业报告《Now Tech: Hyperconverged Infrastructure, Q2 2020》，解析不断变化的全球超融合生态，为企业 IT 决策者及基础架构运营管理者提供系统指导与价值参考。作为领先的超融合与分布式块存储方案提供商，SmartX 凭借专业产品与硬核案例入选。Forrester 报告甄选思科、HPE、VMware、Nutanix、SmartX 等21家全球范围内的超融合领先厂商，帮助 IT 决策者根据厂商规模、产品功能、所在市场、擅长领域等多个维度进行选型并重点推荐。在本次报告中，SmartX 凭借专业开放的产品与示范客户，包括全球 500 强企业交通银行、泰康保险集团，以及国泰君安证券，获得分析师关注。这些企业在生产环境中部署 SmartX 超融合方案，以重塑 IT 架构，提升性能、可靠性，改善运营效率并降低总体拥有成本。与此同时，SmartX 360 度用户服务体系也不断赢得了客户的信心与信赖。目前，依托自主研发的核心技术，SmartX 以超融合软件 SMTX OS 和 Halo 一体机等形式交付敏捷、可靠的超融合与分布式块存储方案。这些方案已成为金融、大型制造、医疗等重点行业客户变革 IT 架构，驱动业务发展的首选。目前，行业客户对 SmartX 产品的增购率已超过 200%。SmartX 联合创始人兼 CEO 徐文豪表示：“作为国内最早深耕超融合领域的公司，SmartX 一直专注于打磨产品，围绕金融等细分领域，在竞争激烈的超融合赛道，为客户带来差异化价值。目前，超融合已成为客户构建企业云时最重要的架构形式，SmartX 也将基于现有优势，帮助企业构建完整的虚拟化和云原生基础设施。”Forrester 报告分析，由于超融合简化了基础设施的构建、管理与维护，企业 IT 架构运维人员可通过超融合搭建稳健、灵活的基础架构，支持关键应用，驱动业务创新并降低成本。但超融合厂商的愿景、战略与技术路线各有千秋，价值定位、产品类别也有所不同。面对日益壮大的超融合市场和丰富的产品选择，Forrester 建议 IT 决策者与架构管理者明确自身优势，选择最适合自家用例的产品与解决方案，确定超融合需要支持哪些业务应用，并提前规划超融合架构与 IT 环境与应用的整合运营管理。Forrester 报告指出：在产品方面，超融合一体机更易于部署，软件交付则更灵活，成本也更低。拥有相关经验与专长的企业可以通过与多家厂商合作，搭建最理想的 IT 架构。过去 3 年，超融合厂商努力使解决方案适用于多种企业级应用。企业可以通过超融合架构进行横向扩展，运行数据分析类工作负载、横向扩展数据库、微软应用栈、SAP 系统、独立软件应用、自研应用等。与此同时，超融合作为新型架构，企业在部署时也需要考虑相应的产品生态，将超融合与现有的 IT 环境进行无缝集成，才能将超融合的价值发挥到最大。而在这个过程中，SmartX 也将更加注重生态系统建设，与服务器、网络、虚拟化、备份容灾、云计算、容器等多家业内领先厂商共同完善产品生态，提升超融合的服务能力，让企业在风云变幻的市场环境中制胜，致远。目前Forrester报告已经在SmartX官网等渠道免费获取。

（如需报告请登录 未来智库）一、LCP 是一种性能优异的液晶高分子材料1.1、LCP 简介与分类 液晶高分子（LCP）是指在一定条件下能以液晶相存在的高分子，其特点是分子具有较高的分子量又具有取向有序。LCP 在以液晶相存在时粘度较低，且高度取向，而将其冷却固化后，它的形态又可以稳定地保持，因此LCP 材料具有优异的机械性能。此外，LCP 材料还由于具有低吸湿性，耐化学腐蚀性，耐候性，耐热性，阻燃性以及低介电常数和介电损耗因数等特点，所以被广泛应用于电子电器、航空航天、国防军工、光通讯等高新技术领域。LCP 根据形成液晶相的条件，可分为溶致性液晶（LLCP）和热致性液晶(TLCP)。溶致性液晶（LLCP）是指可在有机溶液中形成液晶相，由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，只能用作纤维和涂料。热致性液晶 (TLCP)是指在熔点或玻璃化转变温度以上形成液晶相，由于这种类型的聚合可在熔融状态加工，所以不但可以通过溶液纺丝形成高强度纤维，而且可以通过注射、挤出等热加工方式形成各种制品。虽然 TLCP 的工业化时间晚于 LLCP，但由于其优异的成型加工性能，因此发展势头十分迅猛，新品种不断出现，远远超过了 LLCP。按照液晶基元在聚合物分子中的位置可分为主链型液晶聚合物、侧链型液晶聚合物和复合型液晶聚合物。如果液晶基元位于聚合物主链上，即为主链型液晶聚合物；如果液晶基元是通过柔性间隔基连接在聚合物主链上，则为侧链型液晶聚合物；如果主链和侧链上都有液晶基元，则为复合型液晶聚合物。按照液晶相的形态可以分为向列相液晶聚合物、近晶相液晶聚合物和胆甾相液晶聚合物。向列相液晶分子的重心排列无序，分子在其长轴方向始终保持着平行排列的有序状态，但不排列成层；近晶相液晶的条状或者棒状分子呈层状排列，分子的长轴方向平行排列且可垂直或倾斜于层面，分子排列的规整性接近于晶体，具有二维有序性，分子可以在层内平移但不可在层间移动，层结构之间也可以相对滑动；胆甾相液晶的扁平状分子也呈层状排列，每一层内分子的长轴相互平行且都平行于层面，即每一层内分子的排列具有一维有序性，相邻两层分子的长轴有一定的夹角，多层分子在沿层的法线方向排列成螺旋状结构。1.2、LCP 具有较高的技术壁垒，当前产能集中在日本和美国LCP 的合成方法主要是均聚和共聚。均聚指由一种有机单体进行的聚合物由于均聚法所得到的产品性能明显弱于共聚法，应用受到限制，只在 LCP的发展初期得到关注。共聚即在聚合物链中引入体积不等的聚合单元，减小分子结构的规整性，减低分子间的作用力，使得聚合物的熔点降低到分解温度以下主链型常采用缩聚法来合成，缩聚法主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法。 LCP 产能主要集中在日本和美国，行业集中度较高。根据前瞻产业研究院数据，目前全球 LCP 树脂材料产能约 7.6 万吨，主要集中在日本、美国和中国，占比分别为 45%、34%和 21%，其中美国和日本企业在 20 世纪 80年代就开始量产 LCP 材料，我国进入 LCP 领域较晚，长期依赖美日进口，近几年来随着金发科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企业陆续投产，LCP 材料产能快速增长。从具体生产企业看，目前塞拉尼斯、宝理塑料以及住友三家企业差能超过了 1 万吨，前三家企业产能占比高达 63%，行业集中度较高。LCP 下游应用领域广泛，需求有望保持增长。根据前瞻产业研究数据，2018 年全球 LCP 需求量约 7 万吨，随着 5G 技术的推进，LCP 市场将保持持续增长的势头，预计到 2020 年，其全球市场规模可达 7.8 万吨。此外，LCP 应用领域有望不断扩宽，在电子电器领域，可应用于高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳等；在汽车工业领域，可用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等；在航空航天领域，可用于雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体等领域，未来伴随着应用领域的不断拓宽，LCP 市场规模将不断增长。1.3、优质的材料特性推动 LCP 实现应用领域的持续拓展电气性能叠加加工性能优越，LCP 成为高频信号传输场景下的良好材料。相比于主要的高频挠性线路材料氟聚合物和聚酰亚胺（PI）等，LCP 兼具低介电损耗和良好可加工性能，相比于介电损耗更高的氟聚合物材料具有综合材料优势，在高频信号传输过程中，不仅可以实现信号传输的低损耗，同时可以满足材料——器件——模组的多元化的加工要求，从而快速实现材料应用端的推广。良好的挠性材料方便组合设计，满足电子产品小型化的趋势要求。由于LCP 的液晶材料特性，LCP 具有较好的弯折能力，能够满足绝大部分的应用要求，叠加 LCP 的具有高热变温度，尺寸稳定，LCP 能够满足挠性线路的材料要求。在电子产品微型化的趋势下，LCP 方便设计组合加工，能够有效节约空间，实现部分特殊需求的挠性材料替代应用。 LCP 同时兼具高拉伸强度，耐高温腐蚀、耐光照老化，在特殊的工程材料领域亦将逐步拓展应用范围。 LCP 树脂商用推广持续加速，需求空间有望不断提升。由于 LCP 材料在机械，化学领域以及信号传输方面具有良好的材料特性，因而多个领域具有极强的商用推广价值。目前 LCP 主要以 LCP 树脂材料作为主要的下游应用产品，由于应用领域和要求不同，目前 LCP 树脂主要分为注塑加工和薄膜加工产品，伴随着下游的需求拓展持续进行产品推广。二、薄膜级 LCP 树脂——高频信号传输优质载体，5G场景持续渗透5G 时代高频信号传输方式大幅提升了接收端的天线材料要求。5G 时代信息传播速度与 4G 相比将提升 10 倍以上，传输速率将达到 1Gb/s，这就需要更高的频谱带宽来保证高效的信息传输。无线通信主要是使用电磁波进行信息传播，低频段电磁波较高频段传输距离更远，因而 2G、3G、4G 都普遍采用 6GHz 以下的中低频段，然而随着通信系统的不断发展和部署可以用于移动通信的 6GHz 以下的频谱资源已经非常稀缺，难以提供有效的频段资源以满足 5G 高速传播的频段要求，因而为了满足 5G 高速的传播要求，5G 时代一方面需要提升中低频谱的利用效率，同时还需要进行高频领域的布局，因而毫米波高频段成为 5G 技术的主要频段选择。 不同于 2G、3G、4G 技术是在低频领域的技术升级，5G 技术是巨大的技术变革，天线长度降低到毫米级，需要重新进行天线产品设计。随着 5G技术的逐渐推广，过度阶段的产品不仅需要进行 5G 高频段的天线合理设计，还需要搭载可以接收 3G、4G 信号的天线，而智能手机的性能不断提升，兼具轻、薄的产品要求，其为天线预留的空间十分有限。可以说 5G时代对于天线材料的要求极高，一方面需要满足毫米波对于天线材料的特殊要求，同时还需要极大程度上缩减天线所占空间。2.1、5G 高频信号传输带动手机天线材料升级，LCP 天线有望快速推广通讯技术不断升级带动手机天线持续更新。1G 通讯时代，移动电话只能承载语音通信，为了保证通信信号的质量，手机主要采用外置天线形式。而随着技术的不断提升，手机搭载的产品性能不断增多，手机需要搭载的天线数量不断增多，天线要求持续朝着轻量化方向发展，手机天线系统也开始内置，弹片天线、FPC 天线、金属框架天线和 LDS 天线等多种移动终端天线生产工艺逐渐发展。目前使用较为广泛的是 FPC 天线、金属框天线和LDS 天线，而伴随着 5G 时代的来临，高频高速传输要求将开启新的天线时代，新的天线材料将逐渐获得持续的应用拓展。 目前主流的天线基材主要是聚酰亚胺(PI)，但是由于 PI 基材的介电常数和损耗因子较大、吸潮性较大、可靠性较差，因此导致了高频传输损耗严重、结构特性较差，已经无法适应当前的高频高速趋势。因而在信号传输频率不断提升过程中，MPI（改性聚酰亚胺）材料应运而生。由于 PI 在高频传输过程中的限制，生产企业通过将 PI 单体进行含氟量提升等方式对 PI 高聚物进行改性以满足 10-15GHz 的信号传输要求。然而伴随更高频率的毫米波段的逐步应用，MPI 的传输亦将受到限制，在多层板设计方面不足将逐步凸显，更高频率的信号传输要求将促使 LCP 材料加速推广。LCP 介电常数和介电损耗极低，在毫米波传输中有效降低信号损耗。毫米波的绕射能力较差，接近于直线传播，对于智能手机的天线接收方向设计有更高的要求。LCP 产品具有良好的电绝缘性，介电常数极低，具有极小的介电损耗（频率在 60GHz，损耗角正切值只有 0.002-0.004）和导体损耗，在接受和发射毫米波信号时在基板材料上的损耗较小，可以显著提高信号传递的质量。 LCP 具有挠性，多层结构设计可以有效满足 5G 天线的复杂设计要求。5G时代，信号接收端不仅需要能够进行高频信号接收，还应实现 3G、4G 信号的同步接收处理，因而天线设计极为复杂，单层设计远远不能满足要求。而 LCP 为挠性材料，可以进行立体结构应用，通过多层结构设计，不仅能够满足信号接收的复杂要求，同时能够有效地将射频前端的同轴连接器进行整合，减少天线占用空间。可以说 LCP 是良好的 5G 天线使用材料。 LCP 天线已经在高端手机获得逐步推广，5G 时代来临有望加速 LCP 天线在手机中的渗透。2017 年苹果 iPhone X 及 iPhone8 系列率先使用了 2 个LCP 天线，实现了 LCP 天线在手机中的率先应用。而苹果作为高端智能手里的领军品牌之一，已经率先开启了新一代天线的应用，伴随着多个品牌5G 手机的逐步推广，LCP 天线以其优质的信号传输性能和可弯曲特性将有望在 5G 手机中逐步获得推广。现阶段 LCP 材料的供给还相对有限，多数高端产能还掌握在美国、日本厂家手中，材料价格相对较高，仅有部分高端手机实现了材料的更新替换。伴随国内企业逐步在 LCP 材料及薄膜工艺上实现突破，有望逐步提升国内企业生产能力，逐步降低产品的生产成本，带动 LCP 天线的快速渗透。 5G 时代来临，5G 手机出货量有望快速提升。从 2017 年以来，全球手机出口量进入停滞阶段，智能手机已经获得快速推广。然而伴随着 5G 时代的来临，各大手机厂商相继推出 5G 手机，2019 年我国进入 5G 手机元年。随着 5G 手机技术的不断成熟，5G 手机多样性不断丰富，5G 手机的出货速度有望进入高速增长期，全球智能手机的销售结构将呈现显著变化，5G手机出货量将快速提升。伴随 5G手机销售加速和 LCP 天线的渗透率提升，LCP 材料市场有望进入快速增长期。现阶段，LCP 生产企业相对较少，国内企业仍在持续进行技术优化，在产品应用前期成本相对较高；而原 PI 生产企业可以通过技术升级进行 MPI 产品生产，技术难度相对较小，成本较低，因而在 15GHz 下，MPI 的应用仍将持续。但是随着 LCP 天线的成本的不断优化以及 5G 毫米波频段的逐步应用，LCP 天线在手机的渗透率将有望不断提升，同时 5G手机经技术沉淀和产品推广，将逐步进入放量阶段，渗透率和出口量的双重影响下，LCP 天线需求有望进入爆发阶段，带动前段薄膜级 LCP 树脂需求持续增长。预期若未来 5G 手机渗透率提升至 80%，LCP 天线渗透率提升至 80%，LCP 需求量将有望超过 4000 吨，形成接近 40 亿的市场空间。2.2、5G 多场景逐步推广，汽车、可穿戴设备等领域有望带动产品需求5G 技术为无人驾驶高阶发展提供通讯基础，带动高频天线应用需求。虽然不同主体发展无人驾驶路径略有不同，但进入高阶发展阶段，都需要单车智能和交通智能的双重配合。经过多年的发展，无人驾驶仍未实现高阶水平的应用，其中的重要原因之一来自于现有的通讯技术尚未提供有效的信号传输支持。伴随着 5G 时代的来临，智能交通的推进速度有望不断加快，高频、高速、低时滞的信号传输将成为每辆智能汽车的必备要求，因而在 5G 时代下，汽车的信号传输过程中同样需要配备能接受毫米波，减少介电损耗的 LCP 天线。而相比于汽车的制造成本，LCP 的天线单体价值量占比将极其微小，在智能汽车的推广过程中，有望实现 LCP 天线的同步快速渗透。 毫米波雷达作为单车智能的重要设备，有望提升汽车中 LCP 天线的使用量。毫米波雷达具有体积小、方向性好、易集成、探测距离远和空间分辨率高的特点，受到的环境的影响较小，可以一定程度上辨别行人。而毫米波雷达成本较低，性价比高，搭配其他传感器将成为无人驾驶的主要配置方案，在无人驾驶测距时的精确度较高。随着无人驾驶程度的逐渐提升，对于驾驶感测的精度要求不断提升，毫米波雷达的应用也将有现阶段的中高端市场渗透到中低端市场。伴随着毫米波雷达的应用，其反射的信号接收装置也有望带动 LCP 天线在单车中的使用量。可穿戴设备连接 5G 通信，通信传输叠加空间要求带动 LCP 天线应用。近年来可穿戴设备持续保持高速增长势头，而随着 5G 时代的来临，智能手表等部分可穿戴设备作为另一类通讯终端，亦需要进行高频信号的同步接收，LCP 天线将有望获得快速渗透。不仅如此，作为可穿戴设备，体积小，重量轻的要求更为迫切，伴随着 5G 应用场景的推广以及 5G 配套的网络内容的增加，可穿戴设备的信号传输要求亦在同步提升，终端产品对 LCP 天线乃至以 LCP 载板的应用亦将快速提升，带动薄膜级 LCP 树脂的市场扩展。三、注塑级 LCP 树脂——PCB 升级，应用场景不断渗透 注塑级 LCP 是 LCP 的另一种形态，具有耐高温、天然阻燃、超高机械强度、电绝缘性能好等特性，可以实现在多场景的应用。3.1、PCB 往高频、小型化方向升级，LCP 渗透率不断增加 PCB（印刷电路板）是电子元器件电气连接的载体，主要由绝缘基材与导体两类材料构成，在电子设备中起到支撑以及互联的作用，其中挠性电路板又被称为软板，是一种用 PI 做基材制成的印刷电路，可以任意进行弯折、挠曲，从而能在狭窄的空间中堆嵌大量精密元件。当前，挠性电路应用之广泛正以惊人的速度发展。 低频信号传输过程中，PCB 基材基本上选择 FR-4 一种介质材料，未来高频高速信号传输场景将不断增加，例如 5G 在一开始是 6GHz 频率，其后就到了 28GHz 的毫米波；例如超过 77GHz 的雷达也需要用到高频信号。高频信号的传输对于 PCB 基材有了新的要求，因为频率要高得多，所以材料损耗要小得多。PCB 基材中影响介电常数、介质损耗的主要是树脂类型，由此来看，低损耗材料的 LCP 更有优势。 其次，随着电子装置的复杂化和小型化发展，PCB 有更多的集成电路，需要更为复杂的多层 PCB，其密度不断增加，尺寸不断缩小。目前使用 LCP可以制造 25 mm 线宽/线距的 LCP 电路板，包括挠性板、刚挠结合板、封装载板和高达 20 层的多层板，相信未来，伴随着电子装置的小型化发展，LCP 基材应用场景会不断扩宽。 医疗设备方面由于体积小、形状特殊、轻巧灵活，大多数是用挠性 PCB，现在为便于安装，刚挠结合 PCB 也进入此领域了，可以达到 16 至 20 层结构，而这也依赖于 LCP 基材的应用。3.2、注塑级 LCP 在其他场景也具有广泛的应用 SMT(表面组装技术)相较于传统插装技术，有着易于自动化，适用于高频应用和高接脚密度等优点。但是，SMT 对材料的耐温性能要求更高，需要焊接点附近的材料能在 250℃下维持 5s。此外 SMT 对材料的其他性能也要要求，例如尺寸稳定性，阻燃性等。LCP 有优良的耐温性，HDT 可达230-300℃，高 HDT 的 LCP 是相当适用于 SMT 连接器。LCP 也具有良好的耐化学性及耐候性，而且耐辐射，更具有优异的阻燃性。相对于 PA6T，LCP 既可以在高温下保持稳定，且无吸湿后尺寸不稳定的问题。 此外，LCP 广泛用于制造汽车发动机内各种零部件以及特殊的耐热、隔热部件和精密机械、仪器零件。本田混合动力车的功率模块外壳通过采用LCP 实现顶级的小型化和高输出。Mazda 开发 LCP 共混复合材料，用于制造汽车车身的面板四、LCP 纤维工艺不断突破，应用拓展未来可期4.1、积极探索第三形态，LCP 纤维性质优良LCP 纤维（6-羟基-2-萘酸和羟基苯甲酸）是一种通过聚合技术和纤维制作技术，采用 LCP 树脂原料形成的聚合物。从材料本身的特性来看，LCP纤维具有以下优势特点：第一，LCP 纤维的蠕变伸长率小，具有良好的尺寸稳定性；第二，不同于现有的超强纤维，LCP 纤维具有良好的迁移能力，在加捻后仍有较高的强度保持率，这意味着我们可以用较少的纤维根数获得与常规材料强度相同的高强度产品，或采用与常规材料相同根数的新型纤维从而获得更高强度的产品；第三，LCP 纤维的抗弯曲性使得其强度保持率高于其他超强纤维，因此可用于需反复弯曲的产品中；第四，LCP 纤维还具有良好的阻燃性、耐热性、耐酸性及减振性，这也与其树脂及薄膜形态下的性质相同。4.2、研发生产不断推进，新型产品接连问世Fiber-Line 公司通过熔融挤出工艺从液晶聚合物中纺出芳族聚酯，生产出一种 LCP 纤维产品。该生产过程使分子沿纤维轴进行取向，从而得到具有高韧性的 LCP 纤维，其具有高度的耐磨性、阻燃性、耐化学性（酸、碱、有机溶剂）及较低的纱线磨损度。 2017 年，日本东丽公司宣布已研发出 LCP 纤维产品 Siveras，已于当年组织量产，并在 2018 年开始销售。东丽公司发布的 LCP 纤维产品采用该公司 LCP 树脂原料，融合先进的聚合技术和纤维制作技术，强度达20cN/dtex 以上，弹性模量达 500cN/dtex 以上，并且具有尺寸稳定性好、在水中可以保持高强度的特点。其产品不仅适用于船缆、渔网、水产养殖用品等，因其还具有耐热、耐酸、减振、不易断等特点，也广泛运用在产业资材领域。未来随着更多规格长丝的推出，LCP 纤维将具有更多的性能，应用场景也有望实现更多领域的突破。五、投资建议 随着 5G 商用的普及，对于 5G 材料的研究热度不断升温，LCP 材料因其低介电损耗的优质特性带动 LCP 在 5G 高频信号传输的应用场景中加速应用，预计 LCP 材料在 5G 天线中的渗透率不断提升。此外，LCP 材料具有良好的挠性方便其组合设计，满足电子产品小型化的趋势要求，良好的机械性能将有望拓展 LCP 在工程领域的应用空间。LCP 作为一种新型材料，其应用场景有望得到不断拓宽，在此背景下，我们建议重点关注最早进入LCP 研发领域的普利特（2007 年布局 LCP 材料研发，具备 LCP 产能2500 吨，已建立了从树脂聚合到复合改性的一系列完整的研发与批量化生产体系），关注金发科技（具备 LCP 聚合产能 3000 吨，产品在应用端评估良好），关注沃特股份（2014 年收购韩国三星精密 LCP 全部业务，已建成3000 吨 LCP 生产线）普利特：改性塑料头部企业， 自主研发 LCP，有望在高端领域放量改性塑料头部企业，原材料价格回落，业绩逐步进入拐点。公司主营业务是汽车改性塑料，在供给侧改革和环保政策双重作用下，主要原材料PP/PE 价格在过去两年中在比较高的水平，未来伴随着烯烃的大量投产，原材料价格将逐步下行周期，公司的成本端有望进一步下降；同时，汽车行业正在迎来边际改善，静待汽车行业需求拐点为改性塑料行业的需求带来改善。LCP 自主研发，欲乘 5G 之东风。公司于 2007 年布局 LCP 材料开发，当下已经拥有了对热制性液晶高分子（TLCP）技术的完全自主知识产权，并且针对 TLCP 材料建立了从树脂聚合到复合改性的一系列完整的研发与批量化生产体系，累计 TLCP 年产能 2500 吨/年。一方面，伴随着 5G 时代的到来，公司所拥有的 TLCP 树脂材料可充分满足 5G 手机天线的应用，另外，LCP 作为一种新型材料，未来应用场景不断加速，公司 LCP 业务想象空间巨大。外延增长，进入光稳定剂行业。公司拟收购杭州帝盛进入光稳定剂行业，杭州帝盛是一家专注于光稳定剂的生产和销售的企业，主要从事光稳定剂的生产，拥有先进的技术，其工艺技术获得韩国松原的认可，和韩国松原是长期合作伙伴关系。目前主要制造工厂集中在江苏启东、浙江萧山和福建南平，普利特收购帝盛有利于其产业结构的升级和技术水平的提升，且伴随着福建南平 15000 吨产能建设及投产，公司的业绩有望迎来增长。金发科技：改性塑料龙头企业，高性能材料不断丰富 公司是国内改性塑料的龙头企业，主要产品包括改性塑料、完全生物降解塑料、高性能碳纤维及复合材料、特种工程塑料和环保高性能再生塑料等五大类。其中在改性塑料板块，公司是亚太地区规模最大、产品种类最为齐全的改性塑料生产企业；在完全生物降解塑料、特种工程塑料和热塑性复合材料板块，公司的产品和质量达到国际领先水平。收购宁波海越，打通一体化产业链。公司 2019 年 5 月完成对宁波海越全资收购，6 月 27 日，“宁波海越新材料有限公司”更名为“宁波金发新材料有限公司”，于 6 月 1 日起纳入公司合并财务报表范围。宁波金发拥有60 万吨 PDH 产能，目前最主要的产品是丙烯、异辛烷、甲乙酮等，公司未来将打通丙烯-聚丙烯-改性塑料全产业链并扩大产能，有助于公司长远稳健发展。 公司全资子公司珠海万通特种工程塑料有限公司的年产 1000 吨 LCP 聚合装置于 2014 年初投产。此外，自 2016 年 1 月开始建设的年产 3000 吨LCP 聚合装置。产品系列上，公司开发出了低熔点高强度 LCP 和超高耐热LCP，并顺利产业化，至此形成了从Ⅰ型到Ⅲ型全系列热致液晶聚合物材料，成功开发了薄膜级 LCP，在应用端评估表现良好。沃特股份：改性塑料多元化布局，5G 高频材料不断丰富改性塑料多元产品布局，增强下游客户粘性。公司主要进行三类产品布局，改性通用塑料、改性工程塑料和特种工程塑料，产品种类复杂多样，产品性能不断提升，产品附加值也逐渐增长。下游应用领域对于塑料产品的需求较为多样，单一终端产品的塑料材料需求涵盖多个种类，公司进行改性塑料多样化布局，形成多品类，多型号产品的综合供应体系，为下游客户提供全方位的产品设计和一站式的原料供应，扩大公司产品的应用空间，同时可以增加客户粘性，降低客户产品认证成本，面向同一客户由单品种—>多品种—>多系列逐渐拓展，逐步扩大公司的发展空间。引进三星 LCP 产线，实现 LCP 产品快速布局。2014 年公司从三星购进全套 LCP 产线的生产设备及 155 项无形资产和 7 项商标，聘用原三星精密化学的相关核心人员负责产线的生产和研发，同时公司与南方科技大学合作开展 LCP 材料的研发及产业化推广工作。通过全方位的产线引进和产品技术研发，公司快速实现 LCP 产品快速布局。公司凭借本土优势，有望快速抢占市场，实现高端产品的国产替代。收购德清科赛 51%股权，不断丰富 5G 高频材料业务。2019 年公司收购德清科赛 51%股权，开始切入含氟高分子材料领域。德清科赛是国内最早开展相关材料研究的企业之一，已经在高频设备用薄膜领域形成量产。通过收购公司将在含氟高分子树脂和 LCP 树脂领域形成双向协同布局，丰富高频材料产品，瞄准 5G 市场，提供综合材料解决方案。（报告来源：国金证券）（如需报告请登录未来智库）